Il flash storage è una tecnologia di archiviazione allo stato solido che utilizza circuiti integrati di memoria flash per la scrittura e l'archiviazione dei dati, definite come operazioni di input/output al secondo (IOPS). Differenti dalla memoria ad accesso casuale (RAM) e dalla memoria a breve termine, le soluzioni di flash storage spaziano dalle unità USB agli array di livello enterprise. I dispositivi di flash storage possono raggiungere tempi di risposta rapidissimi (latenza di microsecondi), rispetto ai dischi rigidi con componenti mobili o alle chiavette USB. Il flash storage utilizza una memoria non volatile, che evita perdite di dati quando si disattiva l'alimentazione, unità a stato solido a disponibilità elevata e richiede minore energia e spazio fisico rispetto all'archiviazione su disco meccanico.
Flash storage di livello base
Flash storage NVMe di livello base
Flash storage di fascia media
Flash storage di alta gamma
Un array di storage combina più unità disco per abilitare l'archiviazione dei dati basata su blocchi. Separa l'archiviazione dalla comunicazione di rete e dalle funzioni di connessione per fornire una capacità maggiore rispetto a un gruppo di file server. Con un array di storage, più server dell'organizzazione possono accedere in modo efficiente agli stessi dati archiviati. Viene definito anche array di dischi o array di storage su disco.
Con un'unità flash su disco a stato solido (SSD) i dati vengono memorizzati utilizzando la memoria flash. Un'unità SSD presenta diversi vantaggi rispetto a un disco rigido (HDD). I dischi rigidi hanno una latenza intrinseca, causata da componenti meccanici. Un sistema a stato solido non ha parti mobili, quindi comporta meno latenza e, di conseguenza, richiede un numero minore di SSD. Poiché la maggior parte delle SSD moderne è basata su flash, il flash storage tende a essere sinonimo di sistema a stato solido.
Gli array all-flash utilizzano solo memoria flash per l'archiviazione. Queste moderne architetture sono progettate per massimizzare le prestazioni e la capacità di archiviazione, senza i vincoli delle funzioni legacy di una SAN (Storage Area Network) SSD. Hanno una latenza ultra-bassa e una disponibilità elevata, dimostrandosi ideali per ambienti multicloud e protocolli di storage come NVMe.
La Non Volatile Memory Express (NVMe), vale a dire "memoria non volatile express", è un'interfaccia utilizzata per accedere alla memoria flash su un bus PCIe (Peripheral Component Interconnect Express). La NVMe consente migliaia di richieste parallele su una singola connessione. Elimina il sovraccarico tra applicazioni e storage e migliora notevolmente le prestazioni.
Il flash storage ibrido utilizza un mix di SSD e HDD, fornendo un'infrastruttura bilanciata per una vasta gamma di carichi di lavoro. I dischi rigidi sono una tecnologia a basso costo, adatta per file di grandi dimensioni e backup di dati. Nel caso fossero necessarie velocità di trasmissione elevate e una bassa latenza, i dati possono essere spostati su SSD e array flash.
I dischi rigidi utilizzano un hardware elettromeccanico per archiviare informazioni digitali. Sono convenienti e ideali per lo storage a lungo termine e per i file di grandi dimensioni. I dischi rigidi sono vulnerabili ai danni fisici nel corso del tempo e presentano problemi di latenza dovuti al movimento dei componenti. I supporti flash possono essere utilizzati per ampliare questo tipo di storage, consentendo alle applicazioni di funzionare più velocemente e di avere ulteriore scalabilità.
La tecnologia di flash storage svolge un ruolo significativo nella modernizzazione dell'infrastruttura e ha contribuito a trasformare l'economia dell'archiviazione dei dati. Se applicata a uno storage nuovo o esistente, aumenta la capacità utilizzabile, migliorando al contempo le prestazioni dell'applicazione in modo significativo. Di seguito, sono riportati esempi di come i sistemi flash possono soddisfare una vasta gamma di requisiti.
Per supportare applicazioni a elevate prestazioni, le aziende devono fornire i dati in modo rapido ed efficiente. I sistemi di storage all-flash offrono sicurezza, bassissima latenza e affidabilità mission-critical per soddisfare le moderne esigenze aziendali.
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Le organizzazioni sono alla ricerca di soluzioni di archiviazione che permettano di ottenere di più dalle risorse dati, gestendo al meglio anche i costi. I sistemi ibridi a disponibilità elevata possono infondere nuova linfa ai centri dati e sfruttare al meglio sia la tecnologia legacy che quella moderna.
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La memoria flash è un tipo di memoria a gate flottante, inventata nel 1984 da Fujio Masuoka per Toshiba. Nel 1986, Toshiba introdusse il primo chip flash NAND e Intel rilasciò il chip NOR. La memoria flash ha offerto prestazioni rivoluzionarie e ha rapidamente sconvolto il mondo dell'archiviazione dati, migliorando i dischi rotanti e le schede di memoria. Man mano che l'utilizzo dei dati cresceva e i dispositivi diventavano sempre più piccoli e leggeri, i sistemi flash si sono dimostrati il modo più veloce per archiviare, scrivere, riprogrammare e trasferire informazioni digitali.
Nel 2000, l'unità flash USB (nota anche come chiavetta USB) è stata sviluppata per archiviare e trasferire file. Si trattava di un dispositivo portatile compatto, con una capacità molto maggiore rispetto ai sistemi precedenti. Nel 2005, Apple ha lanciato i primi iPod basati su flash. Oggi, la memoria flash è ovunque, dagli smartphone ai dispositivi mobili, dalle fotocamere digitali fino ai veicoli. La velocità e la densità hanno reso le memorie flash la tecnologia di storage preferita dalle grandi aziende, permettendo loro di sostituire su larga scala i dischi rigidi come supporto di storage principale dei centri dati.
Tendenze e progressi sono in corso in queste aree:
Le unità SSD e flash offrono una velocità di elaborazione maggiore rispetto alle unità HDD, ma possono essere più costose. Molte organizzazioni stanno adottando un approccio ibrido, che combina la velocità delle unità flash con la capacità dei dischi fissi. Un'infrastruttura bilanciata consente alle aziende di applicare la tecnologia giusta per le diverse esigenze di storage, offrendo un modo economico per effettuare la transizione dalle HDD legacy senza adottare interamente un'architettura flash.
Serial Attached SCSI (SAS) e Serial Advanced Technology Attachment (SATA) sono interfacce di flash storage utilizzate per il trasferimento di dati da e verso gli HDD. Possono estendere la vita dei sistemi legacy e sono utilizzate anche negli SSD per supportare le applicazioni che richiedono input/output (I/O) veloci. SAS e SATA sono progettati attorno ai meccanismi HDD e hanno alcuni vincoli legacy. Molte organizzazioni sono passate da queste interfacce al protocollo NVME.
NVME è un protocollo estremamente veloce che ben si adatta all'intelligenza artificiale (IA) e alle applicazioni in tempo reale. Riduce il sovraccarico di I/O tra CPU e storage, con miglioramenti significativi della velocità di trasmissione. Con il passaggio al cloud, NVME risulta ideale anche per supportare ambienti di storage ibridi multicloud e mainframe grazie alle sue funzionalità integrate di prestazione, protezione dei dati, resilienza ed elevata disponibilità.
NVME over Fabric consente il trasferimento di dati tra un computer host e un SSD su una rete di tipo Ethernet, FC (fibre channel) o su internet. I vantaggi della connettività Fabric includono l'accesso condiviso, una maggiore capacità e una migliore protezione dei dati. L'utilizzo di un Fabric elimina anche i singoli punti di guasto e semplifica la gestione.
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