Co łączy przełomowe układy pamięci nieulotnej i gorączkę złota z XIX wieku?

Połowa XIX wieku przyniosła gorączkę złota na zachodnim wybrzeżu Ameryki Północnej. W poszukiwaniu drogocennego kruszcu – z wiarą w szybkie wzbogacenie się – ściągali tam ludzie różnych profesji z całego świata. Do Kalifornii trafił też Levi Strauss, który – paradoksalnie – zbił majątek nie na złocie, ale na dżinsach, które dostarczał poszukiwaczom. Złotem wieku XXI są dane. Podobnie, jak 200 lat temu, wiele można zyskać „wydobywając” ten zasób. Jednak prawdziwa wartość danych tkwi w możliwościach pozyskania z nich informacji oraz wykorzystania ich w wielu dziedzinach życia. Aby jednak osiągnąć tu sukces niezbędne jest posiadanie odpowiedniej technologii.

Policzono, że obecnie na świecie zgromadzone są aż 44 ZB danych. Każdy z nas średnio wytwarza prawie 2 MB danych na sekundę . Wysyłamy wiadomości e-mail, piszemy blogi, komentarze w mediach społecznościowych, publikujemy tweety, przesyłamy zdjęcia, kopiemy kryptowaluty. Źródła danych, i to tylko te, generowane przez ludzi, można wymieniać bez końca. Źródłem danych są też wszelkiego rodzaju przedsiębiorstwa i organizacje.

Każda firma, niezależnie od profilu działalności, zbiera, przechowuje i analizuje dane, aby wyciągać z nich wnioski i w ten sposób rozwijać biznes. Dzięki temu chcą skuteczniej konkurować na niełatwym, często globalnym, rynku. Co ważne, podobnie jak dwa wieki temu, nie trzeba wydobywać czy tworzyć danych, aby zbić fortunę. Największy sukces odnoszą znowu Ci, którzy na podstawie analizy danych potrafią podejmować odpowiednie decyzje i wdrażać je szybciej niż zrobi to konkurencja.

„Czas gorączki złota – poza niewątpliwym aspektem finansowym – był czasem odkrywców, ludzi, którzy wierzyli w nielimitowane możliwości. Czasem, w którym choć majątek doczesny – wynikający ze znalezienia żyły złota – przemijał, to pozwolił im na stałe zapisać się na kartach historii. Dlatego bohaterowie tych czasów są wspominani do dziś. Nasz czas jest podobny. Informacja stała się złotem. Natomiast jej odkrywcy mają wyśmienite warunki do pracy i tworzenia innowacji. Dowodem jest pojawienie się i rozwój zupełnie nowych technologii oraz koncepcji, które rewolucjonizują dotychczasowe dogmaty biznesowe” – mówi Paweł Dziurewicz, Technical Sales Specialist w firmie Intel.

Potrzeba nowoczesnych narzędzi pomagających odkryć wartość danych

Skala informacji zgromadzonych na świecie od kilku lat rośnie w sposób wykładniczy. Aby opanować tak dynamicznie puchnące zbiory danych, niezbędna staje się odpowiednia technologia. Technologia, która zapewni możliwość przechowywania stale rosnących zbiorów informacji, a jednocześnie zagwarantuje szybki dostęp do nich.

Do pewnego czasu tego typu potrzebom były w stanie sprostać dyski SSD i NVMe. Świat pędzi jednak do przodu tak szybko, że tego typu rozwiązania są dziś niewystarczające. Coraz bardziej dynamiczny biznes wymusza bowiem konieczność przetwarzania danych w czasie rzeczywistym. Technologicznie taką szybkość zapewnia tylko pamięć DRAM (Dynamic Random-Access Memory), która niestety jest kosztowna i ulotna. Utrata zasilania powoduje bowiem utratę informacji zapisanych w tego rodzaju pamięci.

Zapraszamy do udziału w webinarium, podczas którego eksperci firm: VMware, Intel i HPE przybliżą szczegóły techniczne, zasady funkcjonowania oraz potencjał biznesowy technologii Intel® Optane™ DC PMEM.
W agendzie webinarium, które odbędzie się 28.10.2020 o godz. 11:00 m.in.:
• Dane to złoto XXI. Jak je chronić, a jednocześnie nie ograniczać możliwości efektywnego wykorzystania w czasie rzeczywistym?
• Odpowiedź na pytanie, dlaczego właśnie teraz jest dobry czas na wykorzystanie potencjału technologii Intel® Optane™ DC PMEM?
• Podsumowanie korzyści związanych z wykorzystaniem technologii Intel® Optane™ PC PMEM we współpracy z popularnymi środowiskami aplikacyjnymi i rozwiązaniami VMware.
Pełna agenda oraz formularz dla osób zainteresowanych udziałem dostępne są na stronie: https://nowetechnologie-webinar.pl/register

Ponad rok temu firma Intel wprowadziła jednak na rynek nową klasę układów pamięci. Charakteryzują się one niespotykanymi dotąd właściwościami. Są znacząco szybsze od dysków SSD i NVMe. Jednocześnie zapewniają dostęp do danych w czasie niemalże tak samo krótkim, jak w przypadku układów DRAM. Rozwiązania te mogą także pełnić rolę pamięci nieulotnej, czyli zapewniać trwały zapis danych. Wszystko to zaś przy dużo niższych kosztach jednostkowych w porównaniu do standardowej pamięci ulotnej.

Sposób na wydobycie wartości z większej liczby danych

Mowa oczywiście o układach Intel® Optane™ DC Persistent Memory (Intel® Optane™ DC PMEM). W praktyce, dzięki swoim unikalnym cechom, nowa technologia firmy Intel pozwala wydobyć wartość z większej liczby danych niż standardowe technologie dyskowe i to dużo, dużo szybciej. Co ważne, pamięć Intel® Optane™ DC PMEM może pełnić rolę zamiennika dla tradycyjnych układów pamięci operacyjnej. Układy te mogą być bowiem instalowane w tych samych slotach DIMM.

Jak przekonują przedstawiciele firmy Intel, technologia ta – dostępna obecnie w ramach dwóch produktów: Intel® Optane™ DC PMEM oraz Intel® Optane™ SSD – umożliwia rozwiązanie większości powszechnych dotąd problemów związanych z ograniczeniami wynikającymi m.in. z tradycyjnego podziału na pamięć operacyjną i pamięć masową. Rozwiązania Intel® Optane™ uzupełniają się i adresują różne problemy, na różnym poziomie całego ekosystemu serwerowego.

Moduły pamięci Intel® Optane™ DC PMEM występują w dużych pojemnościach: od 128 GB, 256 GB do nawet 512 GB. Pamięć ta może pracować w dwóch trybach:
• App Direct – pamięć jest udostępniana aplikacjom jako ekstremalnie szybki, nieulotny dysk;
• Memory Mode – pamięć widoczna jest w systemie jako tradycyjna pamięć RAM.

Oczywiście, dostępny jest też mieszany model wykorzystania układów Intel® Optane™ DC PMEM, gdzie część pamięci działa w jednym, a część w drugim trybie. Do efektywnego wykorzystania najnowszej technologii pamięci firmy Intel niezbędne jest jedynie spełnienie dwóch, dość prostych wymagań.
• Po pierwsze, układy Intel® Optane™ DC PMEM współpracują z większością modeli procesorów Intel najnowszej generacji, czyli Cascade Lake i Cascade Lake Refresh.
• Po drugie, układy Intel® Optane™ DC PMEM wymagają do działania standardowej pamięci RAM, a szczegółowe reguły obsadzenia slotów DIMM udostępnia firma Intel lub producent serwera.

Unikalna technologia w realnych systemach biznesowych

Jednym z pierwszych producentów rozwiązań serwerowych, którzy zaoferowali klientom możliwość wykorzystania nowych układów pamięci nieulotnej Intel® Optane™ DC PMEM jest Hewlett Packard Enterprise (HPE). W przypadku serwerów HPE, zarządzanie nową pamięcią firmy Intel jest tym łatwiejsze, że pod kątem ich obsługi przygotowane zostały specjalne narzędzia.

Na szczególną uwagę zasługuje intuicyjny interfejs graficzny HPE Persistent Memory Management Utility, który pozwala w łatwy sposób zdalnie konfigurować sposób działania podsystemu pamięci w serwerze, wymagając od użytkownika jedynie poświadczenia do modułu zarządzania serwerem HPE iLO (Integrated Lights-Out). Co więcej, pamięć Intel® Optane™ jest bardzo atrakcyjna ekonomicznie. W cenniku HPE moduł Intel® Optane™ DC PMEM o pojemności 256 GB kosztuje katalogowo tyle samo co standardowa pamięć RAM o pojemności 128 GB. Nie jest to pomyłka! W tym przykładzie 1 GB pamięci Intel® Optane™ DC PMEM jest 50% tańszy od 1 GB tradycyjnej pamięci DRAM.

„Znajdujemy się w bardzo komfortowej sytuacji. Z jednej strony możemy wykorzystać doświadczenie innych i zapewnić znaczące przyspieszenie dla naszego biznesu. Z drugiej, ta innowacyjna technologia stała się bardzo atrakcyjna ekonomicznie. Właśnie dlatego jest to najlepszy moment, aby zacząć przygodę z pamięcią nieulotną firmy Intel” – uważa Mateusz Maciejewski, Presales Technical Consultant w firmie HPE. Chociaż w Polsce nie ma jeszcze wielu instalacji z pamięcią nieulotną, to na świecie zakończonych sukcesem zostało już wiele ciekawych wdrożeń.

Jako jeden z przykładów, warto wymienić wdrożenie zrealizowane w firmie Cerner, która jest m.in. dostawcą sprzętu medycznego, serwerów oraz usług przetwarzania danych dla branży medycznej. Firma ta obsługuje ok. 27 tys. jednostek ochrony zdrowia na całym świecie. Cerner zdecydował się na wdrożenie serwerów Hewlett Packard Enterprise wraz z układami Intel® Optane™ DC PMEM oraz nośnikami Intel® Optane™ SSD. Dzięki temu firma ta uzyskała lepsze wyniki wydajności w porównaniu do wcześniej używanej konfiguracji, a także znaczące zagęszczenie liczby wirtualnych maszyn na pojedynczym serwerze. Oznacza to m.in. obniżenie kosztów utrzymania pojedynczej maszyny wirtualnej.

Natomiast w oparciu o technologie VMware vSAN – i przy wykorzystaniu dysków Intel® Optane™ SSD – firma Cerner stworzyła środowisko infrastruktury hiperkonwergentnej HCI. Pełni ona rolę skalowalnego, bezpiecznego i wydajnego zaplecza do przechowywania i przetwarzania istotnych danych niezbędnych do funkcjonowania jednostek medycznych na całym świecie. Nośniki danych Intel® Optane™ SSD zapewniają bardzo niskie i stabilne opóźnienia dla operacji dyskowych, wysoką szybkość operacji odczytu i zapisu, a także cechują się ogromną żywotnością przewyższającą wielokrotnie technologie NAND.

Innym ciekawym przykładem zastosowania serwerów HPE wraz z technologią pamięci Intel® Optane™ DC PMEM jest firma Agoda, operator jednej z najszybciej rozwijających się platform do rezerwacji hoteli na całym świecie. Wraz z dynamicznym rozwojem usług, zespół firmy Agoda poszukiwał sposobu na usprawnienie operacji związanych z rozpoznawaniem zdjęć oraz obsługą algorytmów uczenia maszynowego. Remedium na zaobserwowane problemy okazało się wdrożenie najnowszej generacji procesorów Intel Xeon Scalable, które pomogły przyspieszyć operacje przetwarzania danych oraz pamięci Intel® Optane™ DC PMEM, które posłużyły za magazyny dla danych pochodzących z operacji analitycznych. Takie podejście oznaczało również możliwość zmniejszenia poziomu wykorzystania pamięci operacyjnej i uwolnienie tego typu zasobów serwerowych na potrzeby operacji bardziej krytycznych dla wydajnego funkcjonowania usług firmy Agoda.

„Na początku pandemii COVID-19, na miarę potrzeb Uniwersyteckie Centrum Klinicznego w Gdańsku, firma Intel udostępniła podobny serwer pozwalający na zdalny dostęp do usług i serwisów UCK. Wdrożenie umożliwiło pracownikom Centrum pracę zdalną i szybkie przetwarzanie danych na niespotykaną wcześniej skalę Pokazuje to jak uniwersalne i szerokie mogą być zastosowania technologii Intel Optane” – opowiada Paweł Dziurewicz.

Technologiczne platformy usprawnione dzięki Intel® Optane™

Zastosowania biznesowe wykorzystania szybszego dostępu do danych to jedna strona medalu. Drugą jest korzyść, jaką technologia Intel® Optane™ może przynieść w konkretnych środowiskach IT. Poniżej opisujemy dwa przykłady:

1. SAP HANA
Platforma SAP HANA to jedno z najpopularniejszych środowisk wspierających przetwarzanie informacji biznesowych w czasie rzeczywistym. Słynie ona właśnie z tego, że operuje na danych bezpośrednio w pamięci operacyjnej, a więc tam, gdzie dostęp do nich jest najszybszy. Eksplozja danych i presja, aby analizować je jak najszybciej, powoduje, że klienci potrzebują serwerów z ekstremalnie dużą pamięcią. Niestety pamięć RAM jest kosztowna, a największe obecnie moduły o pojemności 256 GB są nieopłacalne z punktu widzenia zastosowań biznesowych. Koszt jednego modułu pamięci operacyjnej o tej pojemności przekracza bowiem 50 tys. zł!

Szczęśliwie, firma SAP – w wersji 2.0 SPS 03 platformy SAP HANA – wprowadziła mechanizmy obsługujące Intel® Optane™ DC PMEM w trybie App Direct. Dzięki temu nawet ponad 90%, środowiska danych jest uruchamiane w pamięci nieulotnej, a bezpośrednio w pamięci RAM znajdują się głównie aktualnie przetwarzane transakcje. Takie podejście pozwala znacząco zwiększyć przestrzeń pamięci w serwerze, a jednocześnie zapewnić wyższy zwrot z inwestycji.

„Zwiększenie pojemności szybkiej pamięci to tylko jedna z zalet Intel Optane DC PMEM. Z kolei unikalną cechą SAP HANA jest to, że baza danych pracuje w pamięci RAM i tam jest przetwarzana. Przy każdym uruchomieniu bazy – wywołanym planowanym lub nieplanowanym wyłączeniem serwera – jest ona ładowana z dysków do pamięci RAM. W przypadku zastosowania Intel Optane DC PMEM proces startu bazy znacząco się skraca, bo ok. 90% danych znajduje się już w nieulotnej pamięci. Dla wielu klientów to właśnie ta cecha Intel Optane DC PMEM – czyli nieulotność – może być najważniejszą, decydującą o wybraniu właśnie tej technologii” – podkreśla Mateusz Maciejewski.

2. VMware
O ile infrastruktura sprzętowa jest podstawą funkcjonowania każdego centrum danych, to jednak dopiero oprogramowanie jest w stanie przełożyć możliwości zasobów sprzętowych na szybkość i jakość rozwiązań dostarczanych użytkownikom biznesowym. Nie inaczej jest w przypadku technologii Intel® Optane™. Potencjał układów Intel® Optane™ DC PMEM widać m.in. w ramach współpracy z technologiami wirtualizacyjnymi firmy VMware.

„Przy zastosowaniu układów Intel Optane DC PMEM w roli pamięci operacyjnej jesteśmy w stanie, przy tym samym koszcie jednostkowym, podwoić ilość dostępnej pamięci RAM, co pozwala zwiększyć współczynnik konsolidacji maszyn i w większym stopniu wykorzystać dostępną moc obliczeniową serwerów. Z kolei w przypadku trybu App Direct zastosowanie Intel Optane DC PMEM jest zupełnie inne – dzięki tej funkcjonalności aplikacje i bazy danych działające na maszynach wirtualnych mogą korzystać z zasobów pamięci masowych zapewniających szybkość zapisu analogiczną jak pamięć operacyjna, ale przy zachowaniu trwałości zapisu, podobnie jak na dyskach SSD. Względem tradycyjnych nośników danych widać tu ogromną różnicę zarówno w kontekście bardzo krótkiego czasu dostępu do danych, jak i nieosiągalnej wcześniej dla systemów storage prędkości zapisu i odczytu danych. Takie rozwiązanie było przez lata marzeniem działów IT. W efekcie technologia Intel Optane DC PMEM świetnie sprawdza się we wszystkich tych zastosowaniach biznesowych, dla których kluczowa jest szybkość przetwarzania danych. Ten kto raz skorzysta z takiej mocy, więcej już nie będzie chciał słyszeć o dotychczasowych rozwiązaniach” – zapewnia Andrzej Szymczak, Senior Solutions Engineer w VMware Polska. „O ile dane są złotem XXI wieku, to dopiero technologa dostępu do nich, czyli umiejętność szybkiego wydobycia, przetworzenia i dalszego składowania danych jest kluczem w osiągnięciu sukcesu biznesowego” – dodaje.

VMware wspiera rozwiązania Intel® Optane™ DC PMEM praktycznie od momentu wprowadzenia ich na rynek. Te nowatorskie układy mogą być wykorzystywane w ramach środowisk VMware zarówno w roli nośnika danych, jak i pamięci operacyjnej. Sprawia to, że opisany powyżej scenariusz wykorzystania Intel® Optane™ na potrzeby środowiska SAP HANA jest możliwy do zrealizowania także w ramach środowisk zwirtualizowanych VMware.

Innym, ciekawym zastosowaniem pamięci Intel® Optane™ DC PMEM jest wykorzystanie jej do wirtualizacji stacji roboczych (VDI) poprzez VMware Horizon. Technologia Intel® Optane™ ma tu tym większe znaczenie, że to w dużej mierze od pojemości dostępnej pamięci RAM na serwerze fizycznym – obsługującym środowisko wirtualnych stacji roboczych – będzie zależało to, ile maszyn VDI będzie możliwych do uruchomienia. Tymczasem koszt serwera, to dziś główne koszt procesorów oraz pamięci operacyjnej. Jeśli zatem jesteśmy w stanie w niższej cenie dostarczyć większą pojemność pamięci RAM serwera, to – dzięki zastosowaniu układów Intel® Optane™ DC PMEM – możliwe staje się zmniejszenie całkowitych kosztów wykorzystania technologii VDI. Oszczędności wynikają z kliku aspektów. Po pierwsze, koszt zakupu serwera jest mniejszy. Po drugie, na tym samym serwerze jesteśmy w stanie uruchomić więcej maszyn wirtualnych z VDI. Idąc dalej, mniej serwerów w centrum danych oznacza mniejsze koszty wynajmu powierzchni Data Center oraz dodatkowo mniejsze koszty energii elektrycznej potrzebnej do zasilenia serwerów i klimatyzacji.

Ogromne znaczenie ma tu jednak możliwość podniesienia komfortu pracy w środowisku VDI. „Działy IT mają dziś często za zadanie zbudowanie rozwiązań VDI o jak najmniejszym koszcie, a jednocześnie – z jak najlepszymi odczuciami pracy użytkowników. Mówiąc wprost – użytkownik nie może mieć odczucia, że pracuje na systemie zdalnym. Dzięki platformie VMware Horizon i zawartymi w niej unikatowymi mechanizmami przesyłania obrazu poprzez sieć, wspartej optymalnie dobraną infrastrukturą serwerową wykorzystującą technologię Intel Optane DC PMEM można łatwo zapewnić użytkownikom swobodny i efektywny dostęp do danych z każdego miejsca i w optymalny kosztowo sposób” – podkreśla Andrzej Szymczak.

Podsumowanie

Dane to prawdziwe złoto XXI wieku. Dzięki nim, każdy z nas ma szansę odnieść sukces tak, jak kiedyś Levi Strauss, który przebył pół świata, aby spełnić swe marzenia. Tak, jak on, musimy być jednak zdeterminowani i umieć w odpowiedni sposób wykorzystać nadarzające się możliwości. Jednocześnie, nawet najlepsze pomysły wymagają odpowiednich narzędzi, które pozwolą wprowadzić je w życie. Podczas dzisiejszej gorączki złota najlepszym narzędziem ułatwiającym wykorzystanie potencjału drzemiącego w danych stał się niewątpliwie Intel® Optane™ DC PMEM. Więcej na ten temat podczas webinaru: Technologie, które przyspieszają IT – Poznaj technologię, która niesie przełom w zakresie efektywności przetwarzania danych biznesowych.