Evite los trucos y disfrute de un almacenamiento energéticamente eficiente

En el mundo del almacenamiento empresarial, la sostenibilidad se ha convertido en una consideración crítica, pero comparar la eficiencia energética entre los productos de almacenamiento es mucho más matizado que un simple punto de referencia o una puntuación de prueba de certificación. Si bien ciertos indicadores pueden afirmar que identifican el sistema más eficiente desde el punto de vista energético, la realidad es que dichas pruebas a menudo no capturan toda la gama de factores que afectan al consumo energético del mundo real.

El tamaño único no es adecuado para todos

Los sistemas de almacenamiento ofrecen múltiples opciones de configuración —tamaños de unidad, caché y esquemas de protección de datos— que afectan directamente al consumo de energía y espacio. Un único resultado de prueba sintético no captura totalmente estas variaciones. Por ejemplo, una cabina de almacenamiento configurada con un gran tamaño de caché puede sesgar los resultados en favor de sistemas que priorizan el rendimiento de la caché, una táctica que no se traduce necesariamente en una eficiencia energética práctica en el mundo real.

Muchas de estas configuraciones se personalizan en función de los requisitos específicos del cliente. Un sistema de almacenamiento con unidades más grandes o más eficientes, mecanismos de protección de datos más avanzados o unas capacidades de almacenamiento en caché más sustanciales consumirán energía de manera diferente a uno con unidades más pequeñas y una protección de datos mínima. Por lo tanto, una comparación significativa de la eficiencia energética requiere la normalización en torno a las configuraciones específicas que satisfarían las necesidades reales de un cliente.

Precaución con antelación: Comparaciones de rendimiento disfrazadas de métricas de eficiencia energética

Las pruebas comparativas de rendimiento, como la prueba de carga de trabajo de banda caliente de punto óptimo de Trans (TOPHBWT), miden las IOPS por vatio basándose en una carga de trabajo sintética específica de duración limitada. Esta métrica puede destacar la eficiencia máxima en un escenario concreto, pero no tiene en cuenta las diversas configuraciones de las cargas de trabajo y las demandas operativas a las que se enfrentan los diferentes clientes. Por lo tanto, los clientes deben tener cuidado al interpretar dichos resultados, ya que es posible que no reflejen la eficiencia energética real de un sistema de almacenamiento cuando se configura para satisfacer sus necesidades específicas.

También es importante tener en cuenta que las referencias de rendimiento pueden verse muy influidas en función de la cantidad de datos de prueba que permitan almacenar en caché, un artefacto de prueba de la era basada en la unidad de disco duro (HDD). Cuando los datos se recuperan de la caché, se aceleran las I/O y se aumenta la puntuación de referencia global. La realidad es que los datos de las aplicaciones no siempre están disponibles en caché y deben recuperarse de donde residen durante largos periodos de tiempo —los medios de almacenamiento—. Esto significa que el verdadero impacto en el consumo energético y el rendimiento de la recuperación de los datos no está totalmente capturado por puntos de referencia como TOPHBWT. Como resultado, los sistemas que pueden escalarse a cifras muy altas de IOPS “héroes”, independientemente del coste, la configuración y el consumo energético global, parecen ser más eficientes energéticamente que los que no pueden hacerlo. Pero antes de aceptar el enfoque de “IOPS más alta = eficiencia energética más alta”, profundicemos un poco más en ello.

Aquí tiene un ejemplo simplificado que muestra una solución de almacenamiento de centro de datos que puede escalar el número de controladores y/o el número de bandejas de expansión para escalar el rendimiento y la capacidad:

Cuadro 1: El consumo energético anual como controladores de cabina o estantes de expansión se añade para satisfacer los requisitos de capacidad.

La tabla 1 ilustra cómo las IOPS por vatio se mantienen constantes en las configuraciones de cabina con 2 a 10 controladores, suponiendo que no hay estantes de expansión. Sin embargo, el consumo energético anual difiere significativamente. La comparación de los 2 controladores con la solución de 8 estantes de expansión con la solución de 10 estantes de no expansión del controlador, usando los valores de IOPS/vatio correspondientes, sugiere que la configuración de 10 controladores es la más eficiente energéticamente, aunque utiliza casi el doble de energía. Un truco muy interesante si nos lo pide. 

En este ejemplo, la capacidad de almacenamiento necesaria, de 4,8 PB, supera lo que todo menos un sistema de 10 controladores puede contener solo en sus armarios de controlador. (Al menos algunos estantes de expansión son necesarios en los otros ejemplos de la Tabla 1). La segunda línea (en la Tabla 1) para cada cantidad de controlador ilustra el resultado cuando solo se utilizan estantes de expansión para satisfacer los requisitos de capacidad. Para los sistemas de almacenamiento que escalan el número de controladores junto con la capacidad, las IOPS/vatios son mejores para las configuraciones con menos o ninguna bandeja de expansión. A pesar del hecho de que las propias estanterías de expansión consumen menos del 25% de la potencia de dos controladores adicionales, afectan negativamente al valor de la métrica IOPS/Watt. Esta dinámica incentiva a los proveedores a escalar la capacidad añadiendo controladores en lugar de estantes de expansión para lograr las IOPS/vatios más altas, incluso cuando no se necesitan IOPS adicionales. Eso aumenta innecesariamente tanto el coste como el consumo energético, suponiendo de manera efectiva que el consumo energético total de la solución no importa. De hecho, es importante y el requisito de añadir controladores a medida que se amplía la capacidad puede llevar a los clientes a comprar soluciones desperdiciadas e ineficientes energéticamente con un consumo energético mucho mayor de lo que sería necesario de otro modo. 

Por este motivo, Pure Storage cree en un enfoque más completo y transparente de la evaluación de las soluciones de almacenamiento con nuestros clientes —uno que establezca primero las características de las cargas de trabajo y los requisitos máximos de rendimiento— y luego examine la eficiencia energética y del almacenamiento en diversas opciones de solución.  

Consideraciones para elegir la solución de almacenamiento adecuada

Para la mayoría de las compras de almacenamiento empresarial, los clientes se preocupan por las contrapartidas entre una serie de medidas diferentes: rendimiento, capacidad, consumo energético, coste, facilidad de uso y probablemente algunas más. En Pure Storage, creemos que las empresas deberían usar métricas sencillas y transparentes para evaluar las soluciones de almacenamiento.  El uso de métricas como la capacidad de almacenamiento por vatio (TB/vatio), la densidad de almacenamiento por unidad de bastidor (TB/RU), los vatios por ancho de banda de caudal máximo (vatios/GB de caudal) y la capacidad $/eficaz garantiza que cada configuración cumpla los objetivos de rendimiento, escalabilidad y coste total de propiedad. En la columna TB/Watt de la Tabla 1 se puede ver un ejemplo de lo claras que son las comparaciones de eficiencia.  Las configuraciones que consumen la menor cantidad de energía al año y cumplen los requisitos de rendimiento y capacidad tienen el mayor valor. Estamos convencidos de que los sistemas diseñados para usar flash como flash en lugar de disco como este siempre serán más eficientes en cuanto al consumo de energía y la utilización del espacio en bastidor.

Las ventajas de eficiencia energética y espacial de Pure Storage se centran en el hecho de que gestionamos el flash como flash y podemos desplegar dispositivos de almacenamiento que pronto serán hasta cinco veces más grandes en volumen que las SSD estándar más grandes que se envían actualmente, pero que consumen aproximadamente la misma cantidad de energía (por dispositivo). Hemos estado enviando Módulos DirectFlash® (DFM) de 75TB, que son dispositivos de almacenamiento flash de nuestro propio diseño, durante los últimos dos años y enviaremos DFM de 150TB a partir de finales de este año. Si bien algunos proveedores de unidades de almacenamiento han anunciado SSD de 60TB, la mayoría de los proveedores de sistemas de almacenamiento solo envían SSD de 15TB y 30TB de volumen. Esta ventaja de densidad nos permite crear infraestructuras de almacenamiento multi-PB muy eficientes a un coste de $/GB que compite con los sistemas basados en HDD de tamaño comparable. También tenemos tamaños de DFM más pequeños, incluidos 2,2 TB, 4,5 TB, 9,1 TB, 18TB, 36TB y 48TB, que aportan muchas de las mismas ventajas (en cuanto a cómo gestionamos los medios flash para lograr eficiencia y la fiabilidad de los dispositivos) a los sistemas más pequeños.

Evaluación de la eficiencia energética

Para comparar significativamente la eficiencia energética de los sistemas de almacenamiento, es esencial evaluar las configuraciones que se alinean con las aplicaciones, las cargas de trabajo y los casos de uso realistas. Lo que más importa es el rendimiento de un sistema en el contexto específico en el que se va a desplegar. Por ejemplo, si bien un punto de referencia puede destacar la eficiencia máxima de un sistema con una carga de trabajo de IOPS alta y una protección de datos mínima, la mayoría de las aplicaciones empresariales necesitan un enfoque más equilibrado —teniendo en cuenta la capacidad de almacenamiento, la tolerancia a errores, los costes operativos a largo plazo, los servicios de datos y la ciberresiliencia en caso de corrupción de los datos (o debido a ciberataques).

Las contrapartidas entre el rendimiento, el consumo energético y la eficiencia espacial son consideraciones vitales para las empresas. Lo que puede parecer como una solución eficiente en una referencia puede no funcionar tan bien cuando se escala para satisfacer las necesidades de servicios de almacenamiento, rendimiento de las aplicaciones, protección de datos y capacidad de una empresa. Centrarse en una sola métrica de eficiencia puede hacer que se compre demasiado o demasiado poco para satisfacer todas las necesidades de los clientes. Al garantizar que las métricas de eficiencia energética están vinculadas a configuraciones que reflejan implementaciones reales, los clientes pueden tomar decisiones más fundamentadas sobre los mejores sistemas de almacenamiento para sus necesidades.

Si bien la evaluación comparativa de IOPS/vatios con pruebas como TOPHBWT puede proporcionar una visión de la eficiencia energética de los sistemas de almacenamiento en condiciones específicas, no proporcionan una imagen completa. La configurabilidad de las soluciones de almacenamiento modernas, junto con las distintas necesidades de los clientes, significa que la eficiencia energética es más compleja que un solo número. La normalización de las métricas de rendimiento y eficiencia del almacenamiento a las configuraciones reales de los clientes ofrece una manera más fiable de comparar los sistemas.

Las empresas también deben ser cautelosas con las afirmaciones de los proveedores basadas únicamente en comparaciones de «hoja de especificaciones» o configuraciones teóricas que no reflejen con precisión los despliegues del mundo real. Los números de las hojas de especificaciones pueden seleccionarse cuidadosamente para destacar el máximo rendimiento o la eficiencia en condiciones ideales y a menudo poco prácticas. Estas comparaciones con frecuencia no tienen en cuenta el modo en que los sistemas de almacenamiento se utilizarán realmente en los entornos de producción, en los que los requisitos de coste total de propiedad, rendimiento, protección de datos y escalabilidad varían drásticamente. Los clientes siempre deben preguntar si la configuración utilizada en una referencia es algo que implementarían de manera realista y cómo satisfaría sus necesidades empresariales y de aplicaciones con el tiempo.

La ventaja de Pure Storage  

En Pure Storage, nuestro enfoque es fundamentalmente distinto. Empezamos colaborando con los clientes para entender sus requisitos específicos de rendimiento empresarial y de las aplicaciones. En lugar de impulsar una solución única, nos centramos en dimensionar correctamente el sistema para satisfacer esas necesidades, proporcionando no solo un rendimiento, sino también una eficiencia energética y espacial superior. Nuestras soluciones de almacenamiento están diseñadas para usar flash como flash, aprovechando unos módulos flash más grandes y eficientes que permiten una mayor densidad y un menor consumo energético en comparación con las soluciones basadas en las configuraciones de disco de estado sólido básico y disco duro mecánico. Esto permite que nuestros sistemas consuman mucha menos energía y espacio que las soluciones de la competencia, lo que hace que sean más respetuosos con el medio ambiente y rentables a largo plazo.

Además de ofrecer un ahorro energético inmediato, nuestros sistemas están diseñados para durar y pueden actualizarse de manera no disruptiva un número ilimitado de veces. Son más fiables, lo que reduce la probabilidad de fallos y los costes asociados a los tiempos de inactividad o la pérdida de datos. Los datos recopilados de nuestra base instalada en los últimos 13 años indican que nuestros clientes están logrando de manera rutinaria ciclos de vida de los productos de 10 años con nuestros sistemas de almacenamiento, mientras que nuestros competidores animan de manera rutinaria a sus clientes a actualizarse a nuevos productos cada cuatro o cinco años. Además, la longevidad de nuestros sistemas hace que generen mucho menos residuos electrónicos, lo que ayuda a minimizar el impacto medioambiental de la tecnología obsoleta que se envía a los vertederos. Al centrarse en la durabilidad y la sostenibilidad, Pure Storage garantiza que los clientes se beneficiarán no solo del rendimiento de vanguardia, sino también de unos ciclos de vida más largos del producto, lo que contribuye a un entorno informático más sostenible y responsable.

Es crucial que las empresas vayan más allá de las comparaciones a nivel de superficie y que profundicen en el modo en que los sistemas de almacenamiento se alinean con sus necesidades operativas. Nuestro enfoque integral —centrado en dimensionar correctamente la solución para el rendimiento, la eficiencia energética, la optimización del espacio y la fiabilidad a largo plazo— garantiza que los clientes no solo cumplan sus objetivos empresariales, sino que también contribuyan a un futuro más sostenible reduciendo el consumo energético, el uso del espacio y los residuos electrónicos.