TCO składowania danych

Jak planować storage i zarządzać kosztami składowania danych w przedsiębiorstwie? Kalkulatory i najważniejsze fakty.

Liczba danych przechowywanych w firmach rośnie obecnie o 35%-65% rocznie, a budżety IT średnio tylko o 7%. Tak duża dysproporcja powoduje, że na utrzymanie i rozbudowę systemów pamięci masowej lub zakup usług chmurowych trzeba przeznaczać coraz większą część środków finansowych, jakimi dysponują działy IT. Jeśli trend ten będzie się utrzymywał, a na razie wszystko na to wskazuje, rosnące koszty przechowywania danych staną się poważnym problemem.

Dlatego też optymalizacja, efektywne planowanie i zarządzanie systemami pamięci nabiera coraz większego znaczenia. Na kształt współczesnych systemów pamięci masowych wpływ mają zarówno rozwój technologii sprzętowych i programowych, jak i koncepcji dotyczących architektury oraz efektywnych metod zarządzania.

Zobacz również:

W przypadku technologii można mówić o wzroście popularności pamięci półprzewodnikowych, nowych wydajnych protokołach komunikacyjnych, takich jak NVMe, mechanizmach do automatycznej deduplikacji i kompresji danych, a także nowych rodzajach nieulotnych pamięci półprzewodnikowych. Nowe technologie kosztują i dlatego praktycznie każda z nich zwiększa bezpośrednie koszty inwestycji. Choć producenci chętnie prezentują wyliczenia dotyczące możliwych oszczędności i zwykle są one prawdziwe, to jednak najczęściej dotyczą specyficznych konfiguracji lub zastosowań.

W drugim przypadku, czyli w warstwie architektonicznej, można wymienić m.in. usługi chmurowe lub koncepcję systemów SDS (Software Defined Storage) – pamięci sterowanych programowo. Nie są one bezpośrednio związane z urządzeniami i technologiami przechowywania danych. To raczej mechanizmy, które ułatwiają zarządzanie pamięcią masową i mogą zmniejszyć koszty przez bardziej efektywne wykorzystanie i minimalizację kosztów utrzymania systemu.

Analiza kosztów posiadania pamięci

Biorąc pod uwagę różnorodność firm, ich wielkości i wymagań biznesowych, trudno ogólnie zdefiniować, jaka konfiguracja pamięci masowej jest optymalna z finansowego punktu widzenia. Przy planowaniu budowy lub modyfikacji systemu można jednak skorzystać z dostępnych w internecie kalkulatorów, które dają szacunkowe, ale użyteczne informacje o kosztach nie tylko sprzętu oraz oprogramowania, ale i o prognozowanych kosztach utrzymania infrastruktury.

Na koszty wpływ mają takie czynniki, jak: wymagana pojemność, wydajność, szybkość dostępu, opóźnienia. Parametry te zależą przede wszystkim od aplikacji, które będą korzystać z pamięci, ale w ostatecznym rozrachunku są efektem kompromisu między wymaganiami a możliwościami finansowymi firmy.

Bezpośrednie koszty zakupu sprzętu i oprogramowania to jednorazowa inwestycja, która najczęściej jest tylko ułamkiem TCO (Total Cost of Ownership) – całkowitych kosztów utrzymania. Należy pamiętać, że kalkulacja TCO wymaga uwzględnienia znacznej liczby dodatkowych parametrów określających tzw. koszty twarde i miękkie. Dlatego też we wstępnych szacunkach kosztów zakupu i utrzymania systemu pomocne mogą być kalkulatory udostępniane w internecie przez różne firmy i organizacje.

Kalkulatory TCO

Kalkulatory kosztów posiadania systemów pamięci masowej są prezentowane lub wspierane przez producentów bądź organizacje zajmujące się najczęściej promocją określonych technologii, np. pamięci taśmowych, SSD lub usług chmurowych. Nie oznacza to jednak, że są mało użytecznym narzędziem marketingowym. Z jednej bowiem strony systemy pamięci masowej składają się najczęściej z różnych elementów i kalkulatory muszą uwzględniać wszystkie, a z drugiej strony łatwo można zweryfikować ich jakość, porównując wyniki prezentowane przez firmy lub organizacje promujące różne rozwiązania.

W przypadku danych, które muszą być archiwizowane długookresowo, np. przez 10 lat, pod względem kosztów wciąż bezkonkurencyjne są pamięci taśmowe LTO. W pewnym stopniu próbują konkurować z nimi dostawcy usług chmurowych (najczęściej również wykorzystując pamięci taśmowe).

Pamięci taśmowe

Przykład kalkulatora TCO pozwalającego na ocenę kosztów długoterminowego przechowywania danych można znaleźć na stronie organizacji LTO (www.lto.org), wspieranej m.in. przez HPE, IBM, Quantum i innych producentów pamięci taśmowych. Jak nietrudno się domyślić, jeśli chodzi o długookresową archiwizację, kalkulator zdecydowanie wskazuje, że najlepszym pod względem kosztów rozwiązaniem jest zastosowanie pamięci taśmowych LTO.

W przypadku danych, które muszą być archiwizowane długookresowo, pod względem kosztów wciąż bezkonkurencyjne są pamięci taśmowe LTO. W pewnym stopniu próbują konkurować z nimi dostawcy usług chmurowych (najczęściej również wykorzystując pamięci taśmowe).

Kalkulator jest dostępny pod adresem https://www.lto.org/2017/10/calculate-long-term-storage-costs-new-tco-calculator/

Jeśli chodzi o pamięci taśmowe, to podobne wnioski płyną z raportu ESG (Enterprise Strategy Group) „Analyzing the Economic Value of LTO Tape for Long-term Data Retention” opublikowanego w 2016 r., w którym porównano koszty systemów pamięci taśmowych, dyskowych i chmurowych. Z analizy prezentowanej przez ESG wynika, że systemy taśmowe w ciągu 10 lat dają zwrot inwestycji ROI na imponującym poziomie aż 577%. Raport jest dostępny pod adresem: https://www.lto.org/wp-content/uploads/2014/06/ESG-WP-LTO-EVV-Feb_2016.pdf

SSD kontra dyski talerzowe

Organizacja SNIA (Storage Networking Industry Association), a właściwie wchodząca w jej skład grupa SSSI (Solid State Storage Initiative), udostępnia kalulator koncentrujący się na porównaniu TCO związanego z pamięciami wykorzystującymi dyski HDD i SSD w różnych konfiguracjach.

Jak przyznają jego autorzy, koszty zakupu pamięci flash są wciąż wyższe niż urządzeń wykorzystujących klasyczne dyski HDD, ale przy ocenie TCO trzeba uwzględnić również wydajność, zużycie energii, niezawodność, koszty utrzymania i serwisu, itd. Kalkulator został tak zaprojektowany, aby uwzględnić również te parametry. Kalkulator jest dostępny pod adresem: https://www.snia.org/forums/sssi/programs/TCOcalc

Koszty w chmurze

Z kolei AWS (Amazon Web Services) udostępnia kalkulator umożliwiający porównanie cen usług tej firmy z kosztami kolokacji lub utrzymania własnego systemu IT wyposażonego we własną infrastrukturę pamięci masowej. Można go znaleźć pod adresem: https://awstcocalculator.com/

Oprócz typowych kalkulatorów w internecie dostępne są też opracowania prezentujące kierunki rozwoju technologii pamięci i najważniejsze metody optymalizacji kosztów przechowywania danych. Dobrym przykładem jest raport „Enterprise Data Storage 2018: Optimizing Your Storage Infrastructure” opublikowany na portalu Enterprise Storage Forum (http://www.enterprisestorageforum.com/).

Nowe technologie i pomysły na obniżenie kosztów

Obniżenie kosztów utrzymania pamięci masowych można też uzyskać, wykorzystując nowe, pojawiające się na rynku technologie i rozwiązania. Dobrym przykładem jest oprogramowanie SDS pozwalające na budowę elastycznej, względnie łatwej w zarządzaniu infrastruktury pamięci obejmującej różnego rodzaju urządzenia i usługi chmurowe. Główna idea leżąca u podstaw tego typu systemów to oddzielenie warstwy sprzętowej od oprogramowania zarządzającego. To nowa technologia, ale zdaniem specjalistów ma przed sobą przyszłość. Największymi obecnie producentami narzędzi umożliwiających budowę systemu SDS są firmy: Nutanix, VMware, HPE i Tintri.

Oprogramowanie SDS pozwala na budowę elastycznej, łatwej w zarządzaniu infrastruktury pamięci obejmującej różnego rodzaju urządzenia i usługi chmurowe. Główna idea leżąca u podstaw tego typu systemów to oddzielenie warstwy sprzętowej od oprogramowania zarządzającego. To nowa technologia, ale zdaniem specjalistów ma przed sobą przyszłość.

Z kolei IBM wprowadził ostatnio do oferty chmurową usługę Storage Insights do zarządzania systemami pamięci masowych, która prezentuje szybki przegląd dostępnej i wykorzystywanej pojemności, wydajności urządzeń oraz rekomendacje, w jaki sposób można zmniejszyć koszty utrzymania systemu modyfikując konfigurację warstw pamięci. Oprogramowanie może być przydatne dla dużych firm. Obsługuje środowiska wielowarstwowe, wielochmurowe i stosuje mechanizmy AI do prezentacji informacji o występujących trendach w wykorzystaniu pamięci masowej, jej stanie zdrowia i obciążeniach przez aplikacje. Usługa Storage Insights jest dostępna bezpłatnie dla użytkowników pamięci blokowych IBM.

Usługa Storage Insights należąca do IBM jest przydatne dla dużych firm. Obsługuje środowiska wielowarstwowe, wielochmurowe i stosuje mechanizmy AI do prezentacji informacji o trendach w wykorzystaniu pamięci masowej, jej stanie zdrowia i obciążeniach przez aplikacje. Usługa jest dostępna bezpłatnie dla użytkowników pamięci blokowych IBM.

Twarde i miękkie koszty posiadania pamięci masowej

Najważniejsze koszty twarde, które należy uwzględnić w cyklu życia systemu pamięci masowej

- zakup urządzeń i oprogramowania

- system zasilania, chłodzenia i zasilania rezerwowego

- niezbędna powierzchni w centrum danych

- odpowiednia infrastruktury do tworzenia kopii zapasowych danych i odtwarzania systemu po awarii

- budowa sieci do obsługi pamięci masowych

- serwis, aktualizacja oprogramowania i przedłużanie gwarancji

- utrzymanie administratorów zarządzających systemem

- zakup, wdrożenie i utrzymanie systemu bezpieczeństwa

- koszty związane z zakończeniem cyklu życia systemu (utylizacja sprzętu, migracja danych do nowych zasobów pamięci)

Podstawowe koszty miękkie

- koszt związany z ryzykiem nieplanowanych przestojów (awarii) systemu

- koszt planowych przestojów systemu

- koszt utrzymania niewykorzystanej pojemności pamięci

- koszt przechowywania zduplikowanych (redundantnych) danych

- koszt związany ze zbyt niską wydajnością systemu pamięci

- koszt ryzyka utraty danych