¿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. La velocidad del almacenamiento flash es lo que le dio el nombre: escribe datos y realiza operaciones de I/O aleatorias a la velocidad del flash.

El almacenamiento flash utiliza un tipo de memoria no volátil que se denomina «memoria flash». La memoria no volátil no requiere alimentación para mantener la integridad de los datos almacenados con lo que, si se interrumpe el suministro, no se pierde nada. Dicho de otro modo, la memoria no volátil no «olvida» los datos que ha almacenado cuando el disco se desconecta.

El almacenamiento flash utiliza celdas de memoria para almacenar datos. Las celdas que tienen datos escritos anteriormente se tienen que borrar antes de poder escribir datos nuevos en ellas. El almacenamiento flash también se presenta en varias formas: desde dispositivos USB a cabinas all-flash empresariales.

Dado que usa 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 con la unidad de estado sólido (SSD).

La tecnología SSD contrasta con la tecnología de unidad de disco duro (HDD), el otro tipo principal de almacenamiento computacional que se lleva usando desde los años 50. Frente a 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 han de hacer frente a enormes volúmenes de datos y, por contra, tienen un acceso a los datos lento e imprevisible. 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, como son: 

• Rendimiento de aplicaciones acelerado. Esta es, con frecuencia, la primera ventaja en la que piensan quienes se plantean la tecnología flash. Gracias al rendimiento de la tecnología HDD, flash puede acelerar las aplicaciones empresariales comunes, como bases de datos de Oracle, MS-SQL, SAP y VDI, así como análisis de datos de gran tamaño como Hadoop y bases de datos NoSQL. Gracias a la velocidad del flash, los clientes pueden acceder a la información con más rapidez y eficiencia. Libera de tareas al personal de los departamentos de tecnología de manera que pueden dedicar más tiempo a desarrollar objetivos estratégicos y menos tiempo a realizar simulacros no planificados. 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.
  
• Una mejor economía del centro de datos. Con el desarrollo de tecnologías de alta densidad, las soluciones de almacenamiento all-flash actuales ofrecen un mayor rendimiento y una mayor capacidad en una fracción del espacio del centro de datos. Como los volúmenes de datos no paran de crecer, 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 su centro de datos con el flash es un paso vital en la transformación digital, si bien es muy importante elegir un sistema flash que respalde las necesidades en constante cambio de su negocio. No todas las soluciones flash son iguales. Con los sistemas all-flash que ofrecen un escalado horizontal no disruptivo sí es posible empezar con lo justo e ir creciendo poco a poco. El almacenamiento flash que está preparado para NVMe también resulta muy útil para preparar su infraestructura para las futuras tecnologías y eliminar grandes actualizaciones que supondrían un gran coste y una importante interrupción. Si, después, su estrategia tecnológica va a demandar posiblemente un elemento cloud, necesitará la máxima flexibilidad que ofrece un sistema flash que admita la integración del cloud.

Con la mayoría de almacenamiento all-flash integrado en el cloud del sector y la máxima flexibilidad para admitir nuevas tecnologías flash, NetApp le ayuda a sacar partido de las innovaciones que se produzcan en materia de flash sin interrumpir el 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 interfaz de SATA y SAS, para conectarse con el equipo host. Aunque la mayoría de las unidades SSD hoy en día usan memoria flash basada en 3D TLC NAND, los rápidos desarrollos en tecnologías memoria no volátil rápida (NVMe, «Nonvolatile 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 de las cuales incluye la capacidad de admitir decenas de miles de comandos concurrentes.

NVMe-oF es una interfaz host en sistemas de almacenamiento que amplía muchas de 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 en grandes distancias.

SCM, también conocido como memoria persistente (PMEM), es un nuevo tipo de tecnología de medios que está borrando la difusa línea que existe entre la memoria y el almacenamiento, ya que se puede usar como cualquiera de ellos. 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 y ofrecen 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. Ahora se sitúa a la cabeza del futuro del flash con la mirada puesta en una nueva y potente perspectiva: la integración de los nuevos sistemas de almacenamiento flash basados en NVMe, NVMe-oF y SCM en la infraestructura actual sin interrupciones.