Wydawałoby się, że cyfrowa transformacja powinna być motorem napędowym dla dostawców systemów pamięci masowych. Tak się jednak nie dzieje. Według IDC, w pierwszym kwartale bieżącego roku globalne przychody ze sprzedaży macierzy dyskowych wyniosły 6,7 mld dol., co oznacza tylko niemal dwuprocentowy wzrost rok do roku – pierwszy po czterech kwartałach, w których producenci odnotowywali spadki sprzedaży. Nadal nie udało się powrócić do poziomu z pierwszego kwartału 2019 r., kiedy sprzedaż wyniosła 6,85 mld dol. Na uwagę zasługuje fakt, że w tym samym czasie światowy rynek serwerów w ujęciu wartościowym wzrósł o 12 proc.

Wprawdzie do kas producentów macierzy dyskowych wpływa mniej pieniędzy niż przed pandemią, ale pojemność dostarczanych przez nich pamięci masowych cały czas rośnie. W pierwszym kwartale 2021 r. sprzedano 19,9 eksabajtów przestrzeni dyskowej, czyli 16 proc. więcej niż w analogicznym okresie ubiegłego roku.

Lawinowy przyrost danych sprawia, że producenci wprowadzają do swoich rozwiązań wiele nowinek technicznych i stosują nowe modele sprzedaży. Poza tym, zmieniają się zwyczaje zakupowe przedsiębiorstw. Urządzenia stają się coraz bardziej inteligentne, dzięki czemu pomagają użytkownikom efektywniej przechowywać i udostępniać cyfrowe zasoby. Również klienci dokonują racjonalnych wyborów i przestają niepotrzebnie wydawać pieniądze na nadmiarową przestrzeń dyskową. Dlatego też w nadchodzących kwartałach dostawcy macierzy SAN powinni zadowolić się niewielkimi, jednocyfrowymi wzrostami przychodów. Natomiast na nieco więcej mogą liczyć producenci NAS-ów.

Systemy all-flash tracą impet

Systemy all-flash w ostatnich latach pięły się do góry w rankingach sprzedaży macierzy dyskowych. Jednak w pierwszym kwartale bieżącego roku przychody z ich sprzedaży na świecie wyniosły blisko 2,7 mld dol., co oznacza spadek o 3 proc. w ujęciu rocznym. Dla porównania, obroty w segmencie macierzy hybrydowych w tym samym okresie wzrosły o 1,4 proc. Taki stan rzeczy nie jest dziełem przypadku.

– Już od wielu kwartałów w Polsce utrzymuje się stabilna proporcja między sprzedażą macierzy all-flash i hybrydowych – tłumaczy Piotr Drąg, Storage Category Manager for Poland w HPE. – Udział rozwiązań wyłącznie z dyskami SSD oscyluje wokół 35 proc. Fakt, że się nie zwiększa jest związany ze skokiem cen nośników flash oraz problemami z dostawami komponentów.

Zamieszanie na rynku nośników danych wywołała chińska kryptowaluta Chia, której przetwarzanie bazuje na modelu „dowodu przestrzeni i czasu” (proof of space and time). Do jego implementacji potrzebne są szybkie dyski, a nie karty graficzne, jak ma to miejsce w przypadku Bitcoina i innych popularnych cyfrowych pieniędzy. W początkowej fazie „górnicy” sięgali po pamięci flash, ale niektóre nośniki zużywały się już po miesiącu eksploatacji. Dlatego też przestawili się na dyski twarde.

Jak wynika z danych Contextu, w drugim kwartale br. na rynku europejskim sprzedano 454 tys. nośników HDD, co oznacza wzrost o 141 proc. rok do roku. Najszybciej znikały z magazynów modele nearline o pojemności 18 TB. W badanym okresie dostawcy upłynnili 84 tys. tych napędów, co znacznie przewyższyło sprzedaż drugiego w rankingu modelu 16 TB (51 tys.). Na fali wznoszącej znalazły się też dyski SSD, na czele z NVMe Gen4 1 TB. Sprzedaż wolumenowa tych nośników osiągnęła blisko 75 tys. sztuk, co oznacza wzrost o 1147 proc. rok do roku.

Napędzany przez Chia boom na pamięci masowe to przysłowiowa woda na młyn dla producentów dysków talerzowych, którzy już od lat narzekali na postępujące spadki sprzedaży. WD oraz Seagate muszą jednak stawać na głowie, aby sprostać realizacji zamówień, co spowodowane jest niedoborem komponentów. Trudno przewidzieć, jak potoczą się dalsze losy tej kryptowaluty. Jak na razie jej kurs ostro pikuje – w maju br. osiągnął poziom 1685 dol., podczas gdy pod koniec sierpnia jedynie 240 dol.

Niespotykany wcześniej popyt, a także ciągnące się od ponad roku kłopoty związane z dostawami podzespołów, windują ceny nośników w górę. Badacze z TrendForce prognozują, że ceny kontraktowe dysków SSD dla przedsiębiorstw w trzecim kwartale br. wzrosną o 15 proc. wobec drugiego kwartału. Na zawirowaniach w segmencie dysków mogą zyskać taśmy. IBM szacuje, że obecnie w taśmowych systemach pamięci znajduje się ponad 345 tys. EB danych.

– Technologia zapisu taśmowego stale jest rozwijana, dzięki czemu nośniki stają się coraz szybsze i pojemniejsze. Dlatego, niezależnie od rozwoju macierzy all-flash, jeszcze przez wiele lat będą znajdo-wały swoich zwolenników – zauważa Łukasz Winiarski, Storage Sales Expert w polskim oddziale IBM-u.

Taśmy zgodne z najnowszym standardem LTO-9 mają 18 TB pojemności bez kompresji (do 45 TB z kompresją) i zapewniają transfer skompresowanych danych z prędkością do 1800 MB/s. Niezaprzeczalnym atutem taśm jest trwałość szacowana na około 30 lat. W przypadku nośników flash wynosi ona od kilkuset do kilkudziesięciu tysięcy operacji zapisu w każdej z komórek pamięci. Istnieje też błędne przekonanie, że teoretycznie napędy HDD mogą działać wiecznie, jednak w ich przypadku w grę wchodzą aspekty mechaniczne, które powodują, że w zależności od intensywności eksploatacji zawodzą po kilku latach użytkowania.

Zdaniem Mirosława Chełmeckiego, dyrektora działu pamięci masowych i serwerów w Veracomp – Exclusive Networks, drugie życiem napędom i bibliotekom taśmowym zapewnia ransomware. Odpowiednio zaplanowana strategia backupu, z uwzględnieniem wykonywania kopii na taśmy, stanowi bowiem najskuteczniejszą broń przeciw skutkom tych ataków.

Zdaniem specjalisty

Marek Lesiak, Product Manager HPE, Veracomp – Exclusive Networks  

Niestety, kłopoty z dostawami nie omijają również branży IT. Wciąż nie do końca zostały odbudowane łańcuchy dostaw przerwane w wyniku przestojów związanych z pandemią COVID-19. Sytuacja w branży informatycznej wydaje się być podobna do sektora motoryzacyjnego, w którym opóźnienia wynikają przede wszystkim z problemów z dostępnością półprzewodników. W przypadku pamięci masowych obecnie nie są to duże opóźnienia, czas realizacji dostaw na macierze wydłużył się ze standardowych 2–3 do około 4–5 tygodni. Tym, co może niepokoić, są spodziewane w najbliższym czasie kłopoty z dostawami dysków twardych.

  
Wojciech Wolas, Storage, Platforms and Solutions Sales Manager, Dell Technologies  

Macierze dyskowe na polskim rynku cieszą się dużą popularnością. Dynamika sprzedaży rozwiązań NAS przewyższa dynamikę sprzedaży rozwiązań SAN, przy czym te ostatnie nadal mają zdecydowanie większy udział wartościowy na rynku macierzy. Wzrost pojemności dysków SSD i spadek kosztów za 1 TB przestrzeni, prowadzi do tego, że macierze all-flash i hybrydowe wypierają rozwiązania bazujące wyłącznie na dyskach obrotowych. Najczęściej dotyczy to projektów związanych z obsługą aplikacji i baz danych. Za wyborem pamięci NAND flash przemawia lepsza wydajność, krótsze czasy odpowiedzi, oszczędność miejsca oraz niższe zużycie energii.

  
Marcin Lisowski, Key Account Manager Poland, Synology  

Pierwsze półrocze pokazuje, że popyt na rozwiązania NAS w Polsce jest bardzo wysoki. Największą popularnością cieszą się systemy adresowane dla MŚP, a następnie klasy enterprise. W przypadku produktów z przedziału cenowego, w którym znajdują się nasze produkty, sprzedaż nośników HDD przeważa nad SSD. Wynika to z faktu, że większość naszych urządzeń służy do przechowywania dużej ilości danych. Nośniki SSD wykorzystywane są głównie jako cache, ale także sprzedawane są z naszymi macierzami all-flash. Realizujemy coraz więcej tego typu projektów, ale nie na tyle dużo, żeby mówić o równowadze między sprzedawanymi dyskami talerzowymi i NAND flash.

  

Macierze all-flash: śrubowanie parametrów

Konstruktorzy pamięci NAND wykorzystywanych w dyskach SSD starają się „upchnąć” jak najwięcej bitów w komórce pamięci. Takie działania z jednej strony umożliwiają obniżenie cen nośników, ale wpływają na zmniejszenie ich trwałości. SLC to komórki przechowujące tylko jeden bit, które cechują się najdłuższą żywotnością 100 tys. cykli zapisów. Jednak ze względu na wysoką cenę praktycznie nie znajdują zastosowania w macierzach dyskowych. Natomiast producenci bardzo chętnie wykorzystują nośniki wykonane w technice MLC (2 bity na komórkę, trwałość 10 – 35 tys. zapisów) oraz TLC (3 bity na komórkę, trwałość 1–3 tys. zapisów).

W komputerach osobistych, w przypadku których cena ma duże znaczenie, coraz częściej wykorzystywane są też nośniki QLC (4 bity na komórkę, trwałość 1 tys. zapisów), a coraz głośniej mówi się też o pamięciach PLC z 5 bitami na komórkę. Jednak, ze względu na tak niewielką trwałość, raczej nie są one rozważane do wykorzystania w profesjonalnych systemach pamięci masowych, w których bezpieczeństwo danych jest ważniejsze niż cena.

Co ciekawe, niektórzy podejmują jednak ryzyko. Amerykański startup Vast Data stosuje w macierzach nośniki QLC i udziela na nie 10-letniej gwarancji. Jeff Denworth, CMO Vast Data, tłumaczy, że wydłużenie żywotności nośników było możliwe dzięki zastosowaniu mechanizmów redukcji danych oraz zabezpieczeń Erasure Coding.

Nieco inaczej na kwestie związane z upychaniem bitów w komórkach pamięci NAND flash patrzy Wojciech Wolas, Storage, Platforms and Solutions Sales Manager w Dell Technologies. Jego zdaniem oszczędności należy szukać gdzie indziej, a optymalną metodą jest skorzystanie z kompresji oraz deduplikacji. Oba mechanizmy pozwalają obniżyć koszty funkcjonowania macierzy bez rezygnacji z bardziej trwałych dysków SSD.

Coraz częściej liczący się producenci macierzy stosują w nich nośniki zgodne z protokołem NVMe. Standard ten pozwala na podłączenie dysków flash bezpośrednio do magistrali PCIe. NVMe góruje pod każdym względem nad protokołami SATA oraz SAS, które opracowano z myślą o szeregowo przesyłanych danych w dyskach mechanicznych. Dla porównania, kolejka SATA może zawierać do 32 oczekujących poleceń, zaś SAS do 256. Z kolei NVMe obsługuje do 65 535 kolejek, a także 64 tys. poleceń na kolejkę. Dzięki temu macierze z dyskami NVMe mogą osiągać wydajność na poziomie ponad dziesięciu milionów IOPS.

Kolejnym sposobem na uzyskanie wysokiej wydajności jest zastosowanie stworzonej w firmie Nvidia techniki GPUDirect Storage. Producent w czerwcu poinformował o dostępności sterownika umożliwiającego ominięcie procesora serwera i przesyłanie danych bezpośrednio pomiędzy GPU a pamięcią masową, za pośrednictwem magistrali PCIe. Tak stworzona architektura zapewnia znaczne zwiększenie przepustowości, ogranicza opóźnienia i zdaje egzamin przy obsłudze AI, HPC czy analityki wymagającej dużych ilości danych. Jak na razie jedynymi producentami, którzy integrują pamięć masową z GPUDirect są DataDirect, Vast Data i WekaIO. Niedługo ta opcja pojawi się też w systemach Dell Technologies, HPE, IBM, Hitachi Vantara czy NetApp.

Dobre czasy dla systemów NAS

O ile w segmencie macierzy SAN najważniejsze trendy rynkowe wyznaczają nośniki flash, o tyle w grupie systemów NAS liczą się zupełnie inne walory. W przypadku przetwarzania i przechowywania plików, obiektów, logów systemowych czy zbiorów big data kluczowa jest pojemność i łatwość skalowania. Ostatnie miesiące przyniosły duże ożywienie na europejskim rynku NAS – według Contextu w drugim kwartale br. miał miejsce wzrost sprzedaży o 73,5 proc. w ujęciu rocznym.

– To najlepszy czas dla urządzeń NAS – mówi Łukasz Milic, Business Development Representative w QNAP-ie. – Klienci potrzebują przestrzeni dyskowej, bowiem wszyscy generują ogromne ilości danych. Jednocześnie dyski w komputerach mają ograniczoną pojemność, zwłaszcza, że coraz częściej są to nośniki SSD. Dlatego też pojawia się coraz więcej miejsca dla systemów NAS.

Wybór nośników w NAS-ach zależy od rodzaju danych i charakteru ich przechowywania. Dysków mechanicznych najczęściej używa się w urządzeniach przeznaczonych do rejestrowania zapisów z backupu, monitoringu, a także do celów archiwizacji. Część klientów decyduje się na hybrydy, w których w jednym urządzeniu używane są dyski SSD oraz HDD, co zapewnia równowagę pomiędzy wydajnością a pojemnością.

Wielu firmom wystarczają serwery czy też macierze udostępniające zasoby dyskowe przez protokoły NFS, SMB/CIFS. Z drugiej strony przyrost danych generuje popyt na systemy scale-out, umożliwiające rozbudowane pojemności i wydajności przez dodawanie kolejnych węzłów do klastra. Ale produkty NAS scale-out czy systemy obiektowej pamięci masowej nie wzbudzają większego zainteresowania wśród integratorów.

– W ostatnim czasie poziom wiedzy na temat tej klasy rozwiązań znacząco wzrósł – przekonuje Piotr Drąg z HPE. – Nasi partnerzy dowiadują się o produktach Cohesity, Qumulo, Scality czy iTernity. Jednak na rynku polskim wciąż jesteśmy raczej na początku tej ciekawej drogi. Już za kilka lat 80 procent wszystkich danych będzie przechowywanych właśnie w formie plikowej czy obiektowej.

Z inicjatywami wychodzą również producenci NAS-ów. Przykładowo, QNAP wprowadził funkcję obsługi pamięci obiektowej, co pozwala wydzielić część pamięci urządzenia na obiekty.

Zdaniem integratora

Paweł Bociąga, prezes zarządu, Symmetry  

Bardzo duży przyrost ilości danych sprawia, że mamy do czynienia z ciągłym postępem technologicznym w obszarze macierzy dyskowych. Potencjał oraz „inteligencja” tych urządzeń cały czas wzrasta, co pomaga klientom efektywniej przechowywać i udostępniać dane. Zauważamy wzrost sprzedaży macierzy all-flash. Ich ceny za 1 TB ciągle maleją, a zysk na wydajności jest znacznie większy w porównaniu z dyskami obrotowymi. Natomiast klasyczne systemy NAS nadal są w sprzedaży, ale coraz częściej klienci wybierają systemy obiektowe. Wpływ na tę sytuację ma bardzo duży wzrost wolumenu danych nieustrukturyzowanych.

  

Chmura we własnej serwerowni

Subskrypcja na dobre zadomowiła się w świecie nowych technologii. Za modnym trendem próbują podążać producenci pamięci masowych, oferując sprzęt w formie usługi. Macierz znajduje się w serwerowni klienta, dzięki czemu unika on opłat za ruch przychodzący i wychodzący. Usługobiorca opłaca miesięczny abonament, przy czym może zarówno zwiększać, jak i zmniejszać przestrzeń dyskową lub wydajność urządzenia. Tego typu usługi oferują wszyscy liczący się gracze w segmencie pamięci masowych adresowanych dla biznesu – Dell EMC, Fujitsu, Hitachi Vantara, HPE, IBM, NetApp czy Pure Storage.

Oferty tych producentów różnią się między sobą detalami. Przykładowo, Dell EMC mierzy zużycie zasobów za pomocą zautomatyzowanych narzędzi zainstalowanych wraz ze sprzętem. Na podstawie tych wyliczeń ustala średnie wartości dzienne, a następnie miesięczne. NetApp oraz HPE dodatkowo udostępniają użytkownikom dostęp do panelu udostępniającego informacje o kosztach, zużyciu zasobów czy wydajności. Z kolei IBM podpisuje umowy jedynie z firmami, które potrzebują przynajmniej 250 TB przestrzeni dyskowej.

Polscy integratorzy dość sceptycznie oceniają ten rodzaj sprzedaży. Jacek Marynowski, prezes zarządu Storage IT, podaje ciekawy przykład z rynku oprogramowania do backupu. Choć firma oferuje je w modelu subskrypcyjnym, około 90 proc. klientów płaci za licencje wieczyste. Zdaniem Pawła Bociąga, prezesa zarządu Symmetry, taki model sprawdzi się pod warunkiem, że integrator będzie odpowiedzialny za realizację usług dodanych dla klienta oraz tego czy umowa będzie zawarta na określony czas.

Zdaniem specjalisty 

Roman Lipka, Business Development Manager IBM Hardware, Tech Data  

Rynek pamięci masowych cały czas rośnie, co w dużej mierze jest zasługą spadających cen pamięci flash. W przypadku dużych i średnich firm oraz sektora publicznego dominują zakupy systemów SAN. Klienci coraz częściej preferują nośniki SSD. Dyski mechaniczne są sprzedawane na potrzeby starszych instalacji lub w przypadku, gdy wydajność, a także szybkość zapisu i odczytu danych nie jest dla klienta kluczowa. Biorąc pod uwagę wolumen sprzedawanych pojemności, zdecydowana przewaga leży po stronie NAND flash.

  
Jerzy Adamiak, Storage Systems Consultant, Stovaris  

Klienci szukają przede wszystkim macierzy z dostępem blokowym. Największą popularnością cieszą się rozwiązania z interfejsem 10 GbE (iSCSI) oraz w nieco mniejszym stopniu FC 16 Gb. Trafia do nas sporo zapytań o serwery NAS, ale w ich przypadku głównym kryterium wyboru jest cena. Niestety, problemy związane z dostawami komponentów dotknęły również rynek pamięci masowych. Cena w przypadku niektórych dysków HDD wzrosła o prawie 50 procent. Alternatywą jest oczekiwanie ponad trzy miesiące na tańsze dyski innych producentów. Obie opcje są nie do zaakceptowania przez klientów, szczególnie w przypadku dłużej trwających projektów z wcześniej zatwierdzonymi cenami.

  
Wojciech Wróbel, Business Development Manager Data Protection, Fujitsu Technology Solutions  

Moduły NVMe już od pewnego czasu są stosowane w macierzach dyskowych jako nośnik danych, ale naszym zdaniem jest jeszcze zbyt wcześnie, aby określić to rozwiązanie mianem dojrzałego. Podstawowy problem wynika z braku standardów definiujących sposób użycia NVMe w rozwiązaniach macierzowych. Dla przykładu, dzisiaj w celu zapewnienia transmisji danych z macierzy z nośnikami NVMe konieczne jest stosowanie tunelowania z wykorzystaniem innych protokołów, jak Infiniband, Fibre Channel czy Ethernet, gdyż nie istnieją specjalne karty serwerowe pozwalające na stworzenie pełnoprawnego kanału end-to-end do wymiany danych z macierzą NVMe. Inny aspekt to „przywiązanie” protokołu NVMe do szyny PCIe Gen3, która jest w stanie obsłużyć tak wydajny strumień danych. Ale już za chwilę pojawią się jej kolejne generacje, więc kupione przez klientów nowatorskie rozwiązanie szybko może stać się przestarzałe pod względem wydajności czy kompatybilności.