Evite trucos y disfrute de un almacenamiento de bajo consumo

En el mundo del almacenamiento empresarial, la sustentabilidad 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 puntos de referencia pueden afirmar identificar el sistema con mayor eficiencia energética, la realidad es que dichas pruebas a menudo no logran capturar la gama completa de factores que afectan el consumo de energía en el mundo real.

Un tamaño no se adapta a todos

Los sistemas de almacenamiento ofrecen varias opciones de configuración, como tamaños de unidad, caché y esquemas de protección de datos, que afectan directamente el consumo de energía y espacio. Un solo resultado de prueba sintética no captura completamente estas variaciones. Por ejemplo, una matriz de almacenamiento configurada con un tamaño de caché grande puede sesgar los resultados a favor de los 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 según los requisitos específicos del cliente. Un sistema de almacenamiento con unidades más grandes o más eficientes, mecanismos de protección de datos más avanzados o capacidades de almacenamiento en caché más sustanciales consumirán energía de manera diferente que uno con unidades más pequeñas y protección de datos mínima. Por lo tanto, una comparación significativa de la eficiencia energética requiere la normalización en torno a las configuraciones específicas que cumplirían con las necesidades reales de un cliente.

Precaución anticipada: Puntos de referencia de rendimiento disfrazados como métricas de eficiencia energética

Las pruebas comparativas de rendimiento como la prueba de carga de trabajo de banda caliente de punto óptimo (TOPHBWT) miden las IOPS por vatio en función de una carga de trabajo sintética específica de duración limitada. Si bien dicha métrica puede destacar la eficiencia máxima en un escenario en particular, no tiene en cuenta las diversas configuraciones de cargas de trabajo y demandas operativas que pueden enfrentar 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 los parámetros de rendimiento pueden verse muy influenciados según 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, acelera la I/O y aumenta la puntuación de referencia general. La realidad es que los datos de la aplicación no siempre están disponibles en caché y deben recuperarse de donde residen durante períodos más largos: los medios de almacenamiento. Esto significa que el verdadero consumo de energía y el impacto en el rendimiento de la recuperación de datos no se capturan por completo mediante puntos de referencia como TOPHBWT. Como resultado, los sistemas que pueden escalar a números de IOPS “héroes” muy altos, independientemente del costo, la configuración y el consumo general de energía, parecen ser más eficientes en cuanto a la energía que los que no pueden hacerlo. Pero antes de aceptar el enfoque de “IOPS más alta = eficiencia energética más alta”, profundicemos un poco más.

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

Tabla 1: El consumo de energía anual como controladores de matriz o bandejas de expansión se agregan para cumplir con los requisitos de capacidad.

La Tabla 1 ilustra cómo las IOPS por vatio se mantienen constantes en todas las configuraciones de arreglos con 2 a 10 controladores, suponiendo que no hay bandejas de expansión. Sin embargo, el consumo de energía anual difiere significativamente. La comparación del controlador de 2 con la solución de 8 bandejas de expansión con el controlador de 10, sin solución de bandeja de expansión usando los valores de IOPS/vatio correspondientes sugiere que la configuración del controlador de 10 es la más eficiente a pesar de que usa casi el doble de energía. Es un truco interesante si nos lo pregunta. 

En este ejemplo, la capacidad de almacenamiento requerida, 4,8 PB, excede lo que todo, excepto un sistema de 10 controladores, puede contener solo sus gabinetes 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 bandejas de expansión para cumplir con el requisito de capacidad. Para los sistemas de almacenamiento que escalan la cantidad de controladores junto con la capacidad, IOPS/Watt es mayor para configuraciones con menos o ningún estante de expansión. A pesar del hecho de que los estantes de expansión consumen menos del 25 % de la potencia de dos controladores adicionales, afectan negativamente el valor de la métrica IOPS/Watt. Esta dinámica incentiva a los proveedores a escalar la capacidad al agregar controladores en lugar de estantes de expansión para lograr las IOPS/vatios más altas, incluso cuando no se requieren IOPS adicionales. Eso aumenta innecesariamente tanto el costo como el consumo de energía, suponiendo efectivamente que el consumo total de energía de la solución no importa. De hecho, es importante y el requisito de agregar controladores a medida que se expande la capacidad puede llevar a los clientes a comprar soluciones desperdiciadas e ineficientes en energía con un consumo de energía mucho más alto de lo que se requeriría de otro modo. 

Es por eso que Pure Storage cree en un enfoque más integral y transparente para la evaluación de soluciones de almacenamiento con nuestros clientes, uno que establece primero las características de la carga de trabajo y los requisitos de máximo rendimiento y luego examina la eficiencia energética y de almacenamiento en varias opciones de soluciones.  

Consideraciones para elegir la solución de almacenamiento adecuada

Para la mayoría de las compras de almacenamiento empresarial, los clientes se preocupan por las compensaciones entre varias medidas diferentes: rendimiento, capacidad, consumo de energía, costo, facilidad de uso y probablemente algunas otras. En Pure Storage, creemos que las empresas deben usar métricas simples 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 rack (TB/RU), los vatios por ancho de banda de rendimiento máximo (vatios/GB de rendimiento) y la capacidad de $/efectiva garantiza que cada configuración cumpla con los objetivos de rendimiento, escalabilidad y costo total de propiedad. En la columna TB/vatio de la Tabla 1, se puede ver un ejemplo de cuánto más claras son las comparaciones de eficiencia.  Las configuraciones que usan la menor cantidad de energía anualmente y cumplen con 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 similar siempre serán más eficientes en términos de consumo de energía y utilización del espacio en rack.

Las ventajas de eficiencia energética y espacial de Pure Storage se centran en el hecho de que administramos flash como flash y podemos implementar dispositivos de almacenamiento que pronto serán hasta cinco veces más grandes en volumen que los SSD más grandes que se envían hoy en día, pero consumen aproximadamente la misma cantidad de energía (según el 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 en volumen. Esta ventaja de densidad nos permite construir infraestructuras de almacenamiento multiPB muy eficientes a costos de $/GB que compiten con 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 muchos de los mismos beneficios (en términos de cómo administramos los medios flash para la eficiencia y la confiabilidad 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 configuraciones que se alineen con aplicaciones realistas, cargas de trabajo y casos de uso. Lo más importante es cómo funciona un sistema en el contexto específico en el que se implementará. Por ejemplo, si bien un punto de referencia puede destacar la máxima eficiencia de un sistema con una carga de trabajo de alto IOPS con una protección de datos mínima, la mayoría de las aplicaciones empresariales requieren un enfoque más equilibrado, teniendo en cuenta la capacidad de almacenamiento, la tolerancia a fallas, los costos operativos a largo plazo, los servicios de datos y la adaptación cibernética en caso de corrupción de datos (o debido a ciberataques).

Las compensaciones entre el rendimiento, el consumo de energía y la eficiencia del espacio son consideraciones vitales para las empresas. Lo que puede parecer una solución eficiente en un punto de referencia puede no funcionar tan bien cuando se escala para satisfacer los servicios de almacenamiento, el rendimiento de las aplicaciones, la protección de datos y las necesidades de capacidad de una empresa. Enfocarse solo en una métrica de eficiencia puede llevar a comprar demasiado o muy poco para satisfacer todas las necesidades del cliente. Al garantizar que las métricas de eficiencia energética estén vinculadas a configuraciones que reflejen implementaciones del mundo real, los clientes pueden tomar decisiones más informadas sobre los mejores sistemas de almacenamiento para sus necesidades.

Si bien la evaluación comparativa de IOPS/vatios con pruebas como TOPHBWT puede proporcionar una idea de la eficiencia energética de los sistemas de almacenamiento en condiciones específicas, no proporcionan un panorama completo. La configurabilidad de las soluciones de almacenamiento modernas, junto con las diversas 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 de almacenamiento a las configuraciones reales de los clientes ofrece una forma más confiable de comparar los sistemas.

Las empresas también deben ser cautelosas con las afirmaciones de los proveedores basadas únicamente en comparaciones de “hojas de especificaciones” o configuraciones teóricas que no reflejan con precisión las implementaciones del mundo real. Los números de las hojas de especificaciones se pueden seleccionar cuidadosamente para destacar el rendimiento o la eficiencia máximos en condiciones ideales, a menudo poco prácticas. Con frecuencia, estas comparaciones no tienen en cuenta cómo se usarán los sistemas de almacenamiento en los entornos de producción, donde los requisitos de costo total de propiedad, rendimiento, protección de datos y escalabilidad varían drásticamente. Los clientes siempre deben preguntar si la configuración utilizada en un punto de referencia es algo que implementarían de manera realista y cómo satisfaría sus necesidades comerciales y de aplicaciones con el tiempo.

La ventaja de Pure Storage  

En Pure Storage, nuestro enfoque es fundamentalmente diferente. Comenzamos colaborando con los clientes para comprender sus requisitos específicos de rendimiento de aplicaciones y negocios. En lugar de impulsar una solución que se adapte a todos, nos enfocamos en dimensionar correctamente el sistema para satisfacer esas necesidades, ofreciendo no solo rendimiento, sino también eficiencia superior de energía y espacio. Nuestras soluciones de almacenamiento están diseñadas para usar flash como flash, aprovechando módulos flash más grandes y eficientes que permiten una mayor densidad y un menor consumo de energía en comparación con las soluciones basadas en configuraciones de disco de estado sólido y disco duro mecánico. Esto permite que nuestros sistemas consuman mucho menos energía y espacio que las soluciones de la competencia, lo que los hace más ecológicos y rentables a largo plazo.

Además de ofrecer ahorros inmediatos de energía, nuestros sistemas están diseñados para durar y se pueden actualizar sin interrupciones una cantidad ilimitada de veces. Son más confiables, lo que reduce la probabilidad de fallas y los costos asociados del tiempo de inactividad o la pérdida de datos. Los datos recopilados de nuestra base instalada durante los últimos 13 años indican que nuestros clientes están logrando de forma rutinaria ciclos de vida de productos de 10 años con nuestros sistemas de almacenamiento, mientras que nuestros competidores animan de forma rutinaria a sus clientes a actualizar a nuevos productos cada cuatro a cinco años. Además, la longevidad de nuestros sistemas significa que generan significativamente menos desechos electrónicos, lo que ayuda a minimizar el impacto ambiental de la tecnología obsoleta que se envía a los vertederos. Al enfocarse en la durabilidad y la sustentabilidad, Pure Storage garantiza que los clientes se beneficien no solo del rendimiento de vanguardia, sino también de ciclos de vida más largos del producto, lo que contribuye a un entorno de TI más sostenible y responsable.

Es fundamental que las empresas trasciendan las comparaciones a nivel de superficie y analicen más profundamente cómo los sistemas de almacenamiento se alinean con sus necesidades operativas. Nuestro enfoque integral, centrado en el tamaño adecuado de la solución para el rendimiento, la eficiencia energética, la optimización del espacio y la confiabilidad a largo plazo, garantiza que los clientes no solo cumplan con sus objetivos comerciales, sino que también contribuyan a un futuro más sustentable al reducir el consumo de energía, el uso del espacio y los desechos electrónicos.