Stockage Flash : Fusion-io pousse les cartes PCI-express contre les disques SSD

Pionnier des cartes Flash PCI-express, Fusion-io met en avant les gains de performances élevés que permettent ces cartes par rapport à l'usage de disques SSD internes ou intégrés à des baies SAN. Des gains liés avant tout à la très faible latence du bus PCI-e et qui permettent de tirer au mieux des capacités des processeurs modernes.

Si une large partie de l’actualité autour du stockage Flash se concentre sur les disques SSD, une autre forme de stockage Flash a aussi le potentiel de révolutionner les performances des applications transactionnelles : les cartes Flash PCI-express. Le leader du secteur que nous avons rencontré sur son site de San Jose, dans la Silicon Valley - le siège est en revanche situé à Salt Lake City, dans l'Utah - est l’américain Fusion-IO qui a commencé la commercialisation de ses premières cartes PCI-e en mars 2008.

Depuis, l’entreprise a connu une croissance explosive, notamment grâce à la signature d’accords OEM avec les plus grands constructeurs de serveurs comme HP, IBM et Dell (dont le fondateur, Michael Dell, est d’ailleurs l’un des actionnaires de la société). Il a aussi ajouté quelques célébrités à ses équipes, dont Steve Wosniak le co-fondateur d'Apple, aujourd'hui directeur scientifique de la société (Chief Scientist).


Des performances sans équivalent
Le constat effectué par Fusion-io est simple. Si les disques SSD permettent d’accroître sensiblement le nombre d’entrées/sorties par seconde sur une baie de stockage, il ne résolvent pas les problèmes de latences liés à l’usage d’un réseau de stockage entre les serveurs et les baies. La latence entre un serveur et un stockage SAN est ainsi de l’ordre de quelques millisecondes.

Les cartes io-drive de Fusion-io s’insèrent quant à elles directement dans les ports PCI-express des serveurs  (ou sur le port Mezzanine des lames serveurs HP) et apparaissent comme un stockage local. Résultat : une latence record de 50 micro-secondes et des performances de bien loin supérieures à tout support magnétique. Selon Fusion-io, les performances en accès aléatoire d'un io-drive peuvent atteindre près de 730 Mo/s en lecture et 630 Mo/s en écriture avec des blocs de 64Ko (et le double pour un io-drive Duo). Côté capacité, les cartes du fabricant sont disponibles dans des versions allant de 80 Go à 640 Go et il est possible d’en installer plusieurs dans un même système. De quoi faire face à la plupart des besoins, 90% des bases de données relationnelles de la planète étant par exemple d’une taille inférieure à 1 To.Bien sûr, ces caractéristiques ont un prix, puisqu'il faut compter environ 12000$ pour une carte io-drive Duo de 320 Go et environ 20000$ pour la version 640 Go.

En pratique, les caractéristiques des cartes Flash PCI-e permettent de tirer au mieux des capacités de serveurs modernes. Ce ne sont en effet souvent pas les performances des processeurs qui limitent les performances des serveurs, mais la capacité des systèmes d’entrées/sorties à alimenter ces processeurs. Pour faire la démonstration des gains permis par sa technologie, Fusion-io a agrégé plusieurs de ses cartes dans un serveur DL 785 d’HP - un octo-processeur AMD Opteron - et atteint des performances de l’ordre d’un million d’E/S par seconde. Un autre exemple des gains possibles en utilisant des cartes Flash PCI-e est celui de MySpace qui, en équipant une partie de ses serveurs de cartes Flash en lieu et place de baies Raid internes SAS, a pu réduire de près de 2/3 l'espace occupé par ses serveurs au sein du datacenter tout en réduisant le coût de ses configurations. Le site web entend généraliser cette approche à l'avenir, ce qui pourrait lui permettre, à performances supérieures, de gagner près de 1770 U d'espace rack (soit l'équivalent d'une quarantaine de racks pleins).

Un marché qui attire la concurrence
Si Fusion-io a réussi à faire son trou sur le marché des cartes Flash, il n’est toutefois plus le seul à s’intéresser de près à la technologie Flash sur carte PCI-express. Son concurrent le plus immédiat est sans aucun doute le Texan Texas Memory Systems. Ce dernier a récemment ajouté à son catalogue des cartes PCI-e Flash. Différence notable avec Fusion-io, ces cartes embarquent un contrôleur RAID pour assurer l’intégrité des données. La carte Ramsan-20, notamment, est une concurrente directe des cartes Fusion-io. Elle a une capacité allant de 225 à 450 Go et un débit plafond de 700 Mo/s pour environ 120 000 E/S par seconde soutenues.

LSI est lui aussi récemment entré sur ce marché avec la carte SSS6200 d’une capacité de 300 Go et capable, selon le constructeur, de supporter jusqu’à 150 000 opérations de lectures par seconde sur des blocs de 4Ko avec une latence moyenne de 50ms. Autant dire que le marché du stockage sur cartes Flash PCI-e est en pleine éclosion.

En savoir plus :

LeMagIT : Le marché du stockage Flash PCI-express décolle

Le site du français Alyseo, intégrateur des cartes Fusion-io en France

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