¿Qué es el almacenamiento flash?

El almacenamiento flash es una tecnología de almacenamiento de datos basada en una memoria de alta velocidad que se programa eléctricamente. Su rapidez para escribir datos y realizar operaciones de I/O aleatorias fue lo que inspiró su nombre, aludiendo a su velocidad similar a la de un relámpago.

El almacenamiento flash utiliza un tipo de memoria no volátil que se denomina “memoria flash”. Esta no requiere alimentación para mantener la integridad de los datos almacenados por lo que si se interrumpe el suministro, estos no se pierden. Dicho de otro modo, la memoria no volátil no “olvida” los datos que se han almacenado cuando el disco se desconecta.

Igualmente, esta tecnología emplea celdas de memoria para almacenar datos. Las celdas que ya tienen datos escritos deben borrarse antes de poder escribir datos nuevos. El almacenamiento flash también se presenta en varias formas, desde dispositivos USB a cabinas all-flash empresariales.

Al utilizar tecnología de circuito integrado, el almacenamiento flash es una tecnología de estado sólido, lo que significa que no tiene piezas que se mueven. Cuando la tecnología flash se utiliza para el almacenamiento empresarial, el término “unidad flash” o “cabina flash” se utiliza indistintamente para referirse a la unidad de estado sólido (SSD).

La tecnología SSD contrasta con la tecnología de unidad de disco duro HDD, el otro formato principal de almacenamiento computacional que se lleva usando desde los años 50. A diferencia de las unidades SSD, el almacenamiento en HDD se basa en discos giratorios, motores y cabezales de lectura/escritura que usan el magnetismo para almacenar datos en platos giratorios.

El almacenamiento flash ofrece excelentes ventajas a las empresas que deben gestionar enormes volúmenes de datos y que cuyo acceso a estos es lento e irregular. Como las soluciones de almacenamiento all-flash son cada vez más rentables en comparación con los discos tradicionales, las empresas pueden ahora obtener las ventajas flash a escala, tales como:

• Rendimiento de aplicaciones acelerado: Esta suele ser la primera ventaja en la que piensan quienes se plantean la tecnología flash. Con un rendimiento 20 veces superior al de la tecnología HDD, el flash puede acelerar las aplicaciones empresariales más comunes, como la base de datos de Oracle, MS-SQL, SAP y VDI, al igual que los análisis de Big Data En bases de datos como Hadoop y NoSQL. Gracias a la velocidad del flash, los clientes pueden acceder a la información con más rapidez y eficiencia. Además, libera al personal de los departamentos de tecnología de manera que pueden dedicar más tiempo a desarrollar objetivos estratégicos y menos tiempo en realizar incidencias no planificadas. De este modo, la empresa tiene la opción de invertir en nuevas oportunidades, resultados y mercados que aumenten la productividad y reduzcan los plazos de comercialización.
• Mejor economía del centro de datos: Con el desarrollo de tecnologías de alta densidad, las soluciones de almacenamiento all-flash ofrecen un mayor rendimiento y capacidad, ocupando solo una fracción del espacio en el centro de datos. A medida que los volúmenes de datos siguen creciendo, las empresas experimentan un gran ahorro a largo plazo gracias a una gestión más simplificada y una reducción de los costes de espacio, energía y refrigeración.
• Infraestructura preparada para futuros retos: Modernizar tu centro de datos con el flash es un paso vital en la transformación digital, por lo que es muy importante elegir un sistema flash que respalde las necesidades en constante cambio de tu empresa. No todas las soluciones flash son iguales. Con los sistemas all-flash que ofrecen un escalado horizontal no disruptivo, es posible empezar con lo esencial ir creciendo poco a poco. El almacenamiento flash adaptado para NVMe también resulta muy útil para ajustar tu infraestructura para las futuras tecnologías y eliminar grandes actualizaciones que supondría un gran coste y una importante interrupción. Si piensas que tu estrategia tecnológica va a requerir algún elemento de la nube, necesitarás la máxima flexibilidad, que solo un sistema flash con integración a la nube puede ofrecer.

Con el almacenamiento all-flash más integrado en la nube del sector y la máxima flexibilidad para incorporar nuevas tecnologías flash, NetApp te ayuda a sacar partido de las innovaciones en materia de flash sin interrumpir tu negocio.

Históricamente, los SSD se han diseñado para adaptarse a la misma interfaz de I/O que una unidad de disco duro (HDD), como la interfaces de SATA y SAS, para conectarse al equipo host. Aunque la mayoría de las unidades SSD actuales usan memoria flash basada en 3D TLC NAND, los rápidos desarrollos en tecnologías de memoria no volátil rápida (NVMe, Non-volatile Memory Express), NVMe over Fabrics (NVMe-oF) y memoria de almacenamiento (SCM) suponen un potencial increíble en el centro de datos.

NVMe es un protocolo de interfaz para acceder al almacenamiento flash a través de un bus PCI Express (PCIe). A diferencia de las arquitecturas all-flash tradicionales, que están limitadas a una única cola de comandos en serie, NVMe admite decenas de miles de colas paralelas, cada una capaz de gestionar decenas de miles de comandos concurrentes.

NVMe-oF es una interfaz host en sistemas de almacenamiento que amplía las capacidades NVMe relevantes a través de una estructura de acceso directo a memoria remota (RDMA) o Fibre Channel. Con NVMe-oF, es posible escalar horizontalmente a un gran número de dispositivos NVMe, incluso a largas distancias.

La SCM, también conocida como memoria persistente (PMEM), es un nuevo tipo de tecnología de medios que está eliminando la difusa línea que existe entre la memoria y el almacenamiento. Esto se debe a que puede utilizarse como cualquiera de los dos. Entre los ejemplos de SCM se incluyen los medios 3D XPoint de Intel y Z-NAND de Samsung.

Cuando se implementan, en términos generales, NVMe y NVMe-oF, especialmente en combinación con SCM, pueden acelerar enormemente una nueva generación de aplicaciones, ofreciendo una latencia 10 veces menor y una tasa máxima de IOPS.

NetApp fue el primero en comercializar unidades SSD de 15 TB con gran capacidad basadas en tecnología 3D NAND. Hoy, lidera el futuro del almacenamiento flash con una visión innovadora: integrar los nuevos sistemas de almacenamiento flash basados en NVMe, NVMe-oF y SCM en la infraestructura actual sin interrupciones.

All-flash se refiere a los sistemas de almacenamiento de datos que utilizan únicamente memoria flash (NAND), ofreciendo tiempos de acceso y procesamiento de datos significativamente más rápidos que los discos duros tradicionales. Esta moderna solución satisface las demandas de las aplicaciones y cargas de trabajo de alto rendimiento, permitiendo operaciones de lectura y escritura rápidas.

Aquello se traduce en una menor latencia y un mayor rendimiento de las aplicaciones. Igualmente, el almacenamiento flash no tiene piezas móviles, lo que reduce el consumo de energía, disminuye la emisión de calor y aumenta la fiabilidad.

Una matriz all-flash (AFA) es un sistema de almacenamiento que funciona íntegramente con memoria flash, ofreciendo acceso a los datos de alta velocidad y latencia significativamente reducida. A diferencia de las matrices de almacenamiento tradicionales, que combinan discos giratorios con memoria flash, las matrices all-flash aprovechan por completo la velocidad y fiabilidad de la tecnología flash para mejorar el rendimiento de aplicaciones intensivas de datos.

El diseño arquitectónico de un AFA consta de varios componentes clave, como módulos de memoria flash, un controlador robusto y una interfaz de gestión. Los módulos de memoria flash almacenan datos, mientras que el controlador gestiona el flujo de datos y garantiza la eficacia de las operaciones de lectura y escritura. Esta arquitectura permite a los AFA ofrecer un rendimiento, escalabilidad y fiabilidad superiores para entornos con cargas de trabajo exigentes.

En resumen, una matriz all-flash maximiza las ventajas de la tecnología flash,convirtiéndola en la opción preferida de las organizaciones que buscan mejorar la velocidad de acceso a los datos y la eficiencia general del almacenamiento.

Entre las numerosas ventajas de las soluciones de almacenamiento all-flash se encuentran las siguientes:

• Rendimiento: El almacenamiento all-flash proporciona un acceso a los datos significativamente más rápido y una latencia menor en comparación con las soluciones de almacenamiento tradicionales. Esta alta velocidad es crucial para las aplicaciones que exigen una rápida recuperación de los datos, como las bases de datos y las máquinas virtuales.
• Eficacia: Con mayores IOPS (operaciones de entrada/salida por segundo), el almacenamiento all-flash permite una mejor utilización de los recursos. Esto significa que se pueden procesar una mayor cantidad de operaciones simultáneamente, optimizando el rendimiento de las aplicaciones que hacen un uso intensivo de los datos.
• Fiabilidad: La memoria flash suele presentar menores tasas de fallos y una mayor durabilidad que los discos duros tradicionales. Esta resulta esencial para aplicaciones empresariales en las que el tiempo de inactividad puede provocar importantes pérdidas económicas.
• Eficiencia energética: Los sistemas de almacenamiento all-flash consumen menos energía que los discos duros, lo que se traduce en menores costes operativos. Aquello también contribuye a reducir la huella de carbono, siendo una opción respetuosa con el medio ambiente.

Estas son algunas razones habituales por las que las empresas eligen el almacenamiento all-flash:

• Gestión de bases de datos: Las organizaciones que utilizan almacenamiento flash empresarial se benefician de tiempos de respuesta de consulta más rápidos y de un procesamiento de transacciones mejorado. La baja latencia del almacenamiento all-flash permite que las bases de datos funcionen de forma eficiente,facilitando a las empresas gestionar más transacciones en menos tiempo.
• Virtualización: En entornos virtualizados, el almacenamiento all-flash mejora el rendimiento al proporcionar un acceso rápido a las máquinas y aplicaciones virtuales. Esto permite mejorar la asignación de recursos y la experiencia del usuario, por lo que es ideal para empresas que dependen en gran medida de las tecnologías de virtualización.
• Análisis de big data: El almacenamiento all-flash es esencial para gestionar de forma eficiente grandes conjuntos de datos y permitir el análisis en tiempo real. Las altas IOPS y el elevado rendimiento de los sistemas de almacenamiento flash permiten a las organizaciones analizar los datos con rapidez.Esto les ayuda a tomar decisiones oportunas basadas en la información derivada de los macrodatos.
• Servicios en la nube: Las empresas de almacenamiento flash están adoptando cada vez más las soluciones all-flash para soportar aplicaciones y servicios de alto rendimiento basados en la nube. La escalabilidad y velocidad de los sistemas all-flash garantizan que los servicios en la nube puedan ofrecer un rendimiento óptimo a los usuarios, incluso durante los picos de demanda.

NetApp ofrece una gama de soluciones de almacenamiento all-flash conocidas por su eficiencia, escalabilidad y perfecta integración con la infraestructura de TI existente. Estas soluciones están diseñadas para gestionar diversas cargas de trabajo, garantizando una alta disponibilidad y fiabilidad. Entre sus principales características se incluyen:

• Protección de datos: Las sólidas funciones de protección de datos garantizan que los datos críticos estén a salvo de pérdidas.
• Escalabilidad: Las soluciones all-flash de NetApp pueden escalar fácilmente adaptándose a las crecientes necesidades de datos sin interrupciones considerables.
• Optimización del rendimiento: Con técnicas avanzadas de almacenamiento en caché y herramientas de gestión de datos, las soluciones de NetApp mejoran el rendimiento general de las aplicaciones empresariales.

La implementación de sistemas de almacenamiento all-flash puede implicar mayores costes iniciales en comparación con las soluciones tradicionales, como las unidades de disco duro (HDD). Sin embargo, los beneficios a largo plazo pueden suponer un importante retorno de la inversión (ROI) para las organizaciones.

• Inversión inicial: El coste del almacenamiento all-flash suele ser más elevado debido a la tecnología avanzada y a los componentes implicados. Las organizaciones deben tener en cuenta el precio del hardware de almacenamiento flash, junto con cualquier software de almacenamiento flash necesario para la gestión y optimización.
• Mejora del rendimiento: A pesar de la inversión inicial, las empresas suelen ver una mejora del rendimiento y una reducción de la latencia, lo que puede conducir a una mayor productividad y a tiempos de respuesta de las aplicaciones más rápidos. Esta mejora es fundamental para el acceso a los datos en tiempo real.
• Aumento de la eficiencia: La eficiencia del almacenamiento flash a nivel empresarial se traduce en un aumento de las operaciones de entrada/salida por segundo (IOPS) y una mejor utilización de los recursos. Estas ganancias ayudan a agilizar las operaciones y a reducir los costes operativos generales asociados a la gestión y el mantenimiento de la infraestructura de almacenamiento.
• Ahorro de energía: Las all-flash suelen consumir menos energía que los sistemas de almacenamiento tradicionales, lo que puede suponer un importante ahorro energético y una mejora sostenible.
• Retorno de la inversión a largo plazo: Con el tiempo, la eficiencia obtenida gracias a la mejora del rendimiento y la reducción de los costes operativos puede compensar la inversión inicial en almacenamiento all-flash.

En conclusión, el almacenamiento all-flash es un componente vital de la infraestructura de datos moderna, ya que ofrece ventajas como la mejora del rendimiento, la fiabilidad y eficiencia. A medida que las empresas dependen cada vez más de los datos para impulsar la toma de decisiones y mejorar las operaciones, la integración de soluciones all-flash se vuelve esencial. Estas no solo satisfacen las demandas de aplicaciones de alto rendimiento, sino que también permiten mejorar las estrategias de gestión de datos. Adoptar esta tecnología es crucial para navegar por las complejidades de la transformación digital y lograr el éxito.