Ostatnie miesiące nie są łatwe dla startupów. Wiele z nich, aby związać koniec z końcem, ogranicza nakłady na projekty i zwalnia pracowników. Dziennik „The Wall Street Journal” szacuje, że młode firmy z Doliny Krzemowej, począwszy od marca br., zlikwidowały ponad 25,5 tys. miejsc pracy. Wprawdzie statystyki wyraźnie zawyżają poobijane w czasie zarazy Uber Technologies i Airbnb, niemniej zatrudnienie ograniczyły też startupy pracujące na przykład nad produktami i usługami związanymi ze sztuczną inteligencją.

Jednak w czasie każdej recesji powstaje wiele innowacyjnych rozwiązań, które później wyznaczają trendy na światowych rynkach. Tym razem może być podobnie, a wśród innowatorów wyróżniają się podmioty z sektora storage’u. Przykładowo, takie firmy jak Pavilion Data oraz Vast Data opracowały architekturę, która umożliwia połączenie w jednym urządzeniu wysokiej wydajności z niemal nieograniczoną pojemnością. Z tego powodu Jeff Denworth, wiceprezes i współzałożyciel Vast Data, krytycznie ocenia piramidę Gartnera przedstawiającą warstwowy rozkład pamięci, gdzie na szczycie znajdują się dyski flash przeznaczone do obsługi aplikacji krytycznych, zaś na najniższym poziomie najtańsze nośniki wykorzystywane do archiwizacji danych.

– Ten schemat traci rację bytu. Jego największą wadą jest wprowadzenie chaosu w serwerowni. W obecnych czasach gros klientów chce mieć natychmiastowy dostęp do wszystkich swoich danych, żeby móc wykonywać złożone operacje, w tym związane z uczeniem maszynowym – podkreśla Jeff Denworth.

Tego rodzaju gracze rynkowi zwracają uwagę nie tylko na wydajność, łatwość zarządzania, ale i energooszczędność.

– Kwestia energii stała się poważnym problemem gospodarczym i politycznym. Tymczasem centra danych zużywają około 3,5 proc. światowej energii i produkują 2 proc. gazów cieplarnianych.  Architektura, którą opracowaliśmy, pozwala oszczędzić 75 proc. energii w porównaniu do tradycyjnych serwerów – mówi Tony Craythorne, CEO Bamboo Systems, producent serwerów będących alternatywą dla maszyn x86.

All-flash po nowemu

Według IDC w pierwszym kwartale 2020 r. globalna sprzedaż macierzy dyskowych zmniejszyła się o 8,2 proc. w ujęciu rocznym. Wzrost, zresztą na niskim poziomie 0,4 proc., odnotowano w przypadku storage’u jedynie w segmencie systemów all-flash. Karty rozdają tutaj takie tuzy, jak Dell EMC, HPE, NetApp, a także Pure Storage. Jednakże na przestrzeni ostatnich kilkunastu miesięcy w branżowych mediach coraz częściej słyszy się o produktach wspomnianych już marek – Vast Data i Pavilion Data, ale także między innymi StorONE. Ich szefowie zgodnym chórem powtarzają, że macierze all-flash oferowane przez liderów rynku są już passé. Co proponują w zamian? Otóż specjaliści Vast Data opracowali system, który ma zastąpić macierze dyskowe z kilkoma warstwami pamięci masowych i pozwala uzyskać nie tylko wyższą wydajność, ale także skalowalność. Na rozwiązanie tej marki składają się trzy elementy: serwer, półka z dyskami SSD (JBOF – Just a Bunch Of Flash) i przełączniki NVMEe over Fabric. Bezstanowe węzły obliczeniowe obsługują przetwarzanie metadanych i pamięci masowej, zapewniając jednolitą globalną przestrzeń nazw, deduplikację i ochronę danych. Na storage składają się dyski QLC służące do przechowywania danych oraz Intel Optane 3D X Point, pełniące rolę bufora. Maksymalna konfiguracja pozwala na połączenie 1000 węzłów pamięci oraz 10 tys. obliczeniowych. Warto zauważyć, że choć Vast Data wykorzystuje najtańsze i najmniej trwałe napędy flash QLC, udziela na nie aż 10-letniej gwarancji.

– Jest to możliwe dzięki zastosowaniu wydajnej redukcji danych oraz modelu zabezpieczeń Erasure Coding. Metoda zmniejszania liczby zapisów na dyskach flash sprawia, że koszty rozwiązania i wytrzymałość są lepsze niż w przypadku klasycznych macierzy all-flash – wyjaśnia Jeff Denworth.

Startup powstał w 2016 r., a dwa lata później rozpoczął sprzedaż autorskiego systemu. Jak do tej pory zebrał od funduszy venture  capital 180 mln dol. Vast Data należy do unicornów, a więc startupów, których wartość wyceniana jest na co najmniej miliard dolarów. Co ciekawe, aby osiągnąć ten status, firma Jeffa Denwortha potrzebowała 17 miesięcy od czasu debiutu pierwszego produktu. Dla porównania, Nutanix osiągnął tą wartość po 29 miesiącach, a Pure Storage po trzech latach. Średnie przychody z pojedynczej transakcji realizowanej przez Vast Data wynoszą około 1 mln dol., ale nowojorski startup nie narzeka na brak klientów w czasie pandemii.

– Zgłaszają się do nas fundusze hedgingowe, a nawet podmioty z sektora medycznego, ponieważ nasze rozwiązanie pozwala oszczędzać pieniądze, a jednocześnie umożliwia analizę większej ilości danych historycznych niż wcześniej – mówi Renen Hallak, CEO Vast Data.

Szybkie i bez bagażu doświadczeń

Założyciele startupu Pavilion Data, podobnie jak ich koledzy z Vast Data, nie wierzą w świetlaną przyszłość tradycyjnych macierzy all-flash. Gurpeet Singh, CEO Pavilion Data, choć dostrzega innowacje  na rynku serwerów oraz rozwiązań sieciowych, dość sceptycznie ocenia innowacje w segmencie pamięci masowych.

– Architektura macierzy dyskowych od dwóch dekad praktycznie się nie zmienia. Natomiast nasze rozwiązanie Hyper Parallel Flash rozpocznie trzecią falę na rynku storage’u – dość buńczucznie zapowiada Gurpeet Singh.

Pavilion Data opracował od podstaw system operacyjny, a także rozwiązanie sprzętowe pod kątem optymalnej obsługi NVMe i NVMe-oF. Warto w tym miejscu dodać, że według IDC już za dwa lata 20 proc. macierzy all-flash będzie wykorzystywać protokół NVMe over Fabrics. Tym, co wyróżnia startup z San Jose na tle konkurentów, jest liczba kontrolerów stosowanych w urządzeniu. Modułowa konstrukcja 4RU pozwala na wykorzystywanie 20 aktywnych kontrolerów z portami 40 Gigabit Ethernet oraz 100 Gigabit Ethernet bądź InfiniBand i 72 standardowe dyski SSD NVMe 2,5.  System jest bardzo uniwersalny i obsługuje bloki, pliki oraz obiekty.

– Tradycyjne konstrukcje macierzy z dwoma kontrolerami kompletnie nie pasują do dzisiejszych wymagań związanych z zapotrzebowaniem użytkowników na wydajność i pojemność systemów. Macierz pamięci masowej z wieloma kontrolerami liniowo i niezależnie skaluje zarówno pojemność, jak i wydajność – przekonuje Gurpeet Singh.

Na potwierdzenie tej tezy Pavilion porównuje klasyczną macierz all-flash z dwoma kontrolerami z autorskim systemem Hyper Parallel Flash. Pierwsza z wymienionych zapewnia zazwyczaj przepustowość rzędu 8 GB/s, 2M IOPS i opóźnienie 500 µs, zaś rozwiązanie Pavilion Data w tej samej konfiguracji uzyskuje lepsze parametry =  90 GB/s, 20M IOPS i 40µs.

– To zaleta architektury równoległej, zaprojektowanej w celu uwolnienia mocy nośników SSD – mówi szef startupu.

Pavilion Data działa od 2014 r. i zgromadził od funduszy venture capital 58 mln dol. Jednym z największych klientów tej firmy jest Sony Innovation Studios.

Powtórka z 3PAR?

Dekadę temu Dell oraz HP stoczyli  batalię o producenta macierzy dyskowych 3PAR. Ostatecznie zwyciężyła ta druga korporacja, co pozwoliło jej utrzymać silną pozycję w tym segmencie rynku.  Niewykluczone, że o specjalistach z 3PAR znowu zrobi się głośno. Czwórka współautorów sukcesu tej firmy, w tym David Scott (dawny CEO), powraca do gry. Pod koniec 2018 r.byli pracownicy 3PAR utworzyli startup Nebulon. W stosunkowo krótkim czasie udało im się uzyskać od inwestorów 18 mln dol., a w czerwcu przedstawili swoje rozwiązanie, które określają jako Cloud-Defined Storage. To ciekawa propozycja dla integratorów bądź firm świadczących usługi zarządzane.

Rozwiązanie Nebulon działa w środowisku lokalnym i bazuje na serwerach, zaś warstwa zarządzająca znajduje sięw chmurze publicznej. Newralgiczną rolę spełnia kontroler określany przez specjalistów startupu jako SPU (Services Processing Unit). W praktyce jest to karta PCIe umieszczana na serwerach x86 HPE lub Supermicro, aczkolwiek firma planuje podpisać umowy z innymi producentami. SPU oferuje takie usługi jak: kompresja, szyfrowanie, reduplikacja czy tworzenie snapshotów.

– SPU zastępuje kartę RAID lub FibreChannel HBA na serwerach aplikacji. Nie wymaga specjalnego oprogramowania na serwerze. Obecnie istnieje możliwość zbudowania klastra zawierającego do 32 węzłów. Serwery łączą się ze sobą za pośrednictwem portów 10 lub 25 Gigabit Ethernet. Szacujemy, że nasze rozwiązanie jest o połowę tańsze od klasycznej macierzy all-flash – mówi Craig Nunes, współzałożyciel i COO Nebulona.

Druga część rozwiązania – Nebulon ON – jest oparta na chmurze publicznej i wykorzystuje AIOps (Artificial Intelligence for IT Operations). Tego typu systemy łączą wielkie zbiory danych, sztuczną inteligencję oraz uczenie maszynowe w celu usprawnienia procesów i zadań operacyjnych, takich jak analiza zdarzeń bądź monitorowanie wydajności. Komunikacja pomiędzy serwerami pracującymi w lokalnych środowiskach i chmurą publiczną odbywa się za pośrednictwem łącza 1 Gigabit Ethernet.

SoftIron to kolejny, obok Vast Data czy Pavilion Data, startup przywiązujący znaczną wagę do rozwiązań sprzętowych. Flagowym produktem firmy jest urządzenie HyperDrive wyposażone w procesory ARM oraz oprogramowanie open source Ceph, należące do kategorii rozwiązań SDS (Software Defined Storage). SoftIron wysoko ocenia software Ceph, chwaląc jego możliwości w zakresie elastyczności oraz parametry związane z wydajnością. Niemniej sprawia on trudności wielu użytkownikom podczas rozbudowy systemu. Startup wychodzi im naprzeciw, oferując urządzenie opracowane specjalnie z myślą o współpracy z Ceph, co powoduje, że jest ona bezproblemowa.

– Osoby wychodzące z założenia, że oprogramowanie Sofware Defined Storageczy Software Defined Data Center mogą świetnie działać na dowolnym sprzęcie, będą rozczarowani – podkreśla Andrew Moloney, wiceprezes SoftIron.

W pojedynczym urządzeniu HyperDrive można umieścić 14 nośników i jest ono dostępne w konfiguracjach typu all-flash, hybrydowej lub składającej się wyłącznie z dysków HDD. Andrew Moloney przyznaje, że największą popularnością cieszą się systemy o pojemności 120 TB z nośnikami flash oraz dyskami talerzowymi. Klienci bardzo często budują z nich klastry o wielkości 1 PB danych. HyperDrive znajduje zastosowanie w projektach wymagających obliczeń o wysokiej wydajności oraz przy opracowywaniu złożonych analiz, podczas których następuje intensywne wykorzystywanie danych.

SoftIron, w przeciwieństwie do większości konkurentów, bazuje na procesorach ARM, generalnie tańszych od układów Intela. Startup zachęcony dużym powodzeniem HyperDrive, systematycznie rozbudowuje portfolio. Już wkrótce na rynku mają zadebiutować przełączniki  HyperSwitch, oparte na SONiC – systemie operacyjnym open source, a także urządzenie transkodujące HyperCast.

SoftIron, który działa na rynku od ośmiu lat, został zasilony przez fundusze venture capital kwotą 41 mln dol. Posiada dwa biura w Londynie, a także w Newark. Co ciekawe, produkcja sprzętu odbywa się w Kalifornii.

Serwery dla mikrousług

Kolejny godny uwagi startup, jakim jest Bamboo Systems, łączą z SoftIron brytyjskie korzenie, a także przywiązanie do procesorów ARM. Firma rozpoczęła działalność w 2015 r. jako Kalaeo, jednak od końca ubiegłego roku posługuje się obecną nazwą. Jej szefowie postawili przed sobą wyjątkowo ambitny cel, a mianowicie zrewolucjonizowanie rynku serwerów.

– Architektura x86 zasadniczo nie zmieniła się od lat 80. Tymczasem powstaje coraz więcej aplikacji tworzonych w oparciu o kontenery i mikrousługi. Nie mamy ograniczeń związanych ze starszymi projektami, dlatego jesteśmy w stanie dostarczyć serwery dopasowane do obecnych potrzeb. Zwłaszcza że zużywają ułamek energii w porównaniu z tradycyjnymi jednostkami – tłumaczy Tony Craythorne.

Szefowie startupu zapewniają, że ich serwery są nie tylko energooszczędne, ale również o połowę tańsze od maszyn x86. „Tajny sos” to autorska architektura PANDA (Parallel ARM Node Designed Architecture), która wykorzystuje metodologię systemów wbudowanych, znacznie redukując profil termiczny serwera. Natomiast wysoka przepustowość oraz wykonywanie obliczeń o dużej gęstości predysponują urządzenia Bamboo Systems do pracy na brzegu sieci, obsługi aplikacji opartych na kontenerach, analizy danych, czy teżrealizacji zadań związanych z wdrażaniem modeli uczenia maszynowego.

Brytyjski startup – w przeciwieństwie do większości producentów serwerów korzystających z procesorów Intela – stawia na chipy ARM, które są utożsamiane przede wszystkim ze smartfonami. B1000N to kompaktowy system zajmujący pojedynczą szafę typu rack, która może pomieścić jedną lub dwie kasety, zawierające po cztery małe serwery, z których każdy posiada 16 procesorów opartych na konstrukcji ARM Cortex-A72. Bamboo Systems opracowało także własną płytę główną, która jest reklamowana jako bardziej wydajna od tych płyt, które można znaleźć w urządzeniach z procesorami Intela.

– Rynek serwerów jest warty 85 mld dol. rocznie. W ubiegłym roku globalny rynek wchłonął  2,6 mln sztuk tych urządzeń. Bamboo nie tylko będzie częścią organicznego wzrostu na tym rynku, ale poprowadzimy rewolucję w kierunku nowej generacji platform centrów danych – zapowiada Tony Craythorne. Być może kierowana przez niego firma z siedzibą w Cambrigde, aby zrealizować swój cel, będzie musiała zwiększyć aktywność za oceanem. Chociażby po to, aby przyciągnąć nowych inwestorów. Dotychczasowi nie byli bowiem zbyt hojni, gdyż zainwestowali w ten istniejący od pięciu lat startup  jedynie 4,5 mln dol.