DirectFlash® is Pure's baanbrekende Flashmanagementoplossing die bestaat uit onze Purity-software en DirectFlash-modules, beide componenten die onafhankelijk en zonder onderbreking kunnen worden geüpgraded.
Dit is hoe het werkt, waarom het anders is, en waarom u het nodig hebt.
Flash-geheugen, ook bekend als flash storage, in 1980 uitgevonden door Toshiba, is een soort niet-vluchtig geheugen (dat wil zeggen dat het geen continue stroomtoevoer nodig heeft) dat elektronisch kan worden gewist en geherprogrammeerd.
Er zijn twee hoofdtypes van flash-geheugen, NOR en NAND, die op circuitniveau verschillen, afhankelijk van het type logische poort dat wordt gebruikt. Momenteel vertegenwoordigt NAND-flash meer dan 95% van de flash-geheugenmarkt en wordt het gebruikt in bijna alle niet-embedded flash-apparaten.
Binnen de NAND-categorie zijn er verschillende soorten geheugen, ingedeeld op basis van het aantal bits dat per geheugencel wordt opgeslagen:
DirectFlash is de holistische benadering van Pure Storage om all-flashsystemen te bouwen. We maken gebruik van "ruwe" flash om onze DirectFlash-modules te bouwen, in plaats van te vertrouwen op de aankoop van commodity solid-state-schijven (SSD's). Hierdoor krijgen wij onze flash op een ander punt in de toeleveringsketen dan andere leveranciers van solid-state-arrays. Maar de voordelen van DirectFlash zijn veel meer dan alleen een betere rendabiliteit van de toeleveringsketen.
Andere all-flash of hybride arrays die gewone, kant-en-klare SSD's gebruiken, communiceren in wezen op dezelfde manier met hun flash-schijven als een oude harde schijf: alsof het één aaneengesloten set identieke blokken is.
Harde schijven hadden sporen en sectoren, en door al die sectoren achter elkaar te leggen kreeg je één lange lijst met blokken. SSD's bootsen deze zelfde geometrie na door complexe systemen te integreren tussen het systeem en de flash, een zogenaamde flash translation layer (FTL).
DirectFlash hanteert een andere benadering die rechtstreeks met het flash-geheugen communiceert, waardoor de mogelijkheden van flash worden gemaximaliseerd en betere prestaties, energiegebruik en efficiëntie worden geboden.
Specifiek biedt DirectFlash:
Een SSD is samengesteld uit NAND-flashchips, ook bekend als NAND-flash dies, waarbij elke die is opgedeeld in kleinere elementen, blokken genaamd, die bestaan uit pagina's.
Flash-blokken ondersteunen echter geen willekeurige overschrijvingen. Zodra een pagina met data is geschreven, moet het hele blok worden gewist voordat nieuwe data kan worden geschreven. Tegelijkertijd is elke SSD gebouwd om een achterwaarts compatibele schijfsectorinterface te ondersteunen.
Deze tegenstelling wordt opgelost door iets in de firmware dat bekend staat als een "flash translation layer," of FTL, die een virtuele schijfsectorinterface implementeert waarmee u data naar verschillende flash-pagina's kunt schrijven, ongeacht voor welk logisch blok de data bedoeld was. De FTL houdt al deze mapping-metadata bij in zijn eigen geheugen en metadata-opslag.
Maar omdat u nu nieuwe versies van data naar verschillende flash-pagina's schrijft, hoopt u uiteindelijk data op in die blokken die als "afval" kunnen worden beschouwd, omdat de data ofwel overschreven ofwel logisch verwijderd is.
Om deze fysieke capaciteit terug te winnen, neemt een "afvalverzamelproces" in de firmware van de schijf de nog geldige data en verplaatst ze naar een nieuwe locatie, zodat het volledige blok met de "begraven" data kan worden gewist. Om deze afvalverzamelaar te laten werken, heeft elke schijf extra flash-geheugen nodig, wat bekend staat als "overgeprovisioneerde ruimte", en elke afvalverzameling verbruikt een van het eindige aantal flash-programmeer-wiscycli. De hoeveelheid fysieke schrijfbewegingen naar de schijf die elke logische schrijfbeweging verbruikt, staat bekend als "'write amplificatie".
Overprovisioning en write amplificatie leiden tot voortijdige slijtage en een kortere levensduur van de SSD. Er is ook sprake van een performance impact als gevolg van dit ontwerp, omdat elke keer dat een van deze flash dies afval verzamelt, leest of schrijft deze die niet beschikbaar is. Daarom schommelen de prestaties van de SSD onvoorspelbaar naargelang de afvalverzamelaar meer of minder actief wordt.
Wat dit nog uitdagender maakt, is dat SSD's geen manier hebben om deze afvalverzamelactiviteit mee te delen aan het systeem dat er toegang toe heeft. De SSD moet in plaats daarvan de illusie in stand houden dat het net een harde schijf is. Naarmate het aantal bits per cel in NAND-flash toeneemt, worden deze prestatieverschillen alleen maar erger, aangezien programmeer-wiscycli steeds langer duren, wat leidt tot langere perioden waarin data niet toegankelijk zijn.
DirectFlash benadert het beheer van flash-media op een andere manier. In plaats van elke SSD te machtigen om zijn eigen wear-leveling, afvalverzameling en overprovisioning uit te voeren, voert het Purity-besturingssysteem deze functies softwarematig uit op array-niveau. Dit betekent dat elke DirectFlash-module eenvoudiger is dan een traditionele solid state-schijf, aangezien deze alleen toegang tot de media zelf hoeft te bieden en low-level data- en signaleringstaken hoeft af te handelen.
Dit levert tal van voordelen op:
Dit betekent voor klanten systemen met meer prestaties, meer consistentie, en meer betrouwbaarheid en een langere levensduur dan andere all-flash of hybride systemen die rond SSD's zijn ontworpen.
Pure is opgericht vanuit de overtuiging dat de toekomst van het datacenter in flash ligt, en we hebben onze DirectFlash-technologie ontwikkeld om deze visie werkelijkheid te laten worden. Wij geloven dat de beste manier om all-flash-systemen te bouwen is om het systeem vanaf de grond op te bouwen voor all-flash. Dat betekent dat de delen van het systeem die ontworpen zijn rond legacy-interfaces en -paradigma's worden geëlimineerd en dat de technologie echt kan schitteren.
Hebt u een vraag of opmerking over Pure-producten of certificeringen? Wij zijn er om te helpen.
Plan een livedemo in en zie zelf hoe Pure kan helpen om jouw data in krachtige resultaten om te zetten.
Bel ons: 31 (0) 20-201-49-65
Media: pr@purestorage.com
Pure Storage
Herikerbergweg 292
1101 CT . Amsterdam Zuidoost
The Netherlands