Флеш-технологии ЕМС – тенденции развития

Флеш-технологии

ЕМС – тенденции

развития

1© Copyright 2012 EMC Corporation. All rights reserved.

Технический консультант EMCЛатышевский Юрий

Стоимость хранения информации

Процессорный кэш

Серверная память

PCI Flash

Чем быстрее носитель тем больше он стоит (за ГБ)


Диски

Ленты

Web

Флеш где и почему?

� “Я хочу сократить стоимость владения”– Флеш абсорбирует большинство IO, уменьшает

потребность в быстрых дисках

– Может увеличить общую производительность приложения в сравнении с традиционным решением


� “Я хочу сделать чтоб конкретное приложение работало быстрее”

– Возможность установить политики(FAST) или произвести специальную оптимизацию

– Можно купить выделенный флеш ресурс (серверный флеш, полностью флеш массив)

Решение: Автоматическая оптимизация данныхПреимущества FLASH без затрат

• Вся активность данных постоянно отслеживается

• Высокоактивные данные автоматически перемещаются на флеш SSD

90% утилизации$2.39 за GB эффективной

стоимости

5%FLASH

95%Disk

Неактивныеданные

Активные данные


флеш SSD• Малоактивные данные

автоматически перемещаются с флеш на дешёвые диски

• Приложения получают наименьшее время отклика для важных данных

SSD HDD

FLASH Disk

Сравнение связанных затрат

Какая технология более эффективная?

$- $10 $20 $30 $40

15K HDD

7200 HDD

FLASH

15K HDD7200 HDDFLASH

Стоимость приобретения

емкости

0 10 20 30

15K HDD

7200 HDD

FLASH


Стоимость питания

на емкость

Наименьшая стоимость емкости



$/GB $1,63 $0,43 $34,80

$- $5 $10 $15

15K HDD

7200 HDD

FLASH


$/IOPS $5,44 $9,56 $1,99

Стоимость приобретения

транзакции


mWatt/GB 28625

0,0 50,0 100,0 150,0

15K HDD

7200 HDD

FLASH


mWatt/IOPS 94,4133,31,4

Стоимость питания на

транзакцию

Наименьшая стоимость транзакции

Проблема производительностиПроизводительность процессоров повышается в 100 раз каждые десять лет, а производительность жестких дисков остается неизменной

ЗАКОН МУРА:

в 100 разКАЖДОЕ

ДЕСЯТИЛЕТИЕ

Производительность процессоров постоянно повышается, а производительность дисков остается неизменной

Это всё больше будет отражаться на производительности приложений, если не произойдет быстрого перехода на флэш-технологию


Повышение в 100 раз

Повышение в 10 тыс. раз

2000 2010 2020

FLASH

Быстродействие приложения: Традиционная архитектура

Сервер Сеть Дисковая подсистема

Приложение CPU Коммутатор RAID Контролер HDD

3

6

2

7

4

5

EFD

FC

HDD

SATA

HDD

0

FAST Policy 1

97%3%1

8


� Чтения и записи обслуживаются дисковым массивом

� Производительность зависит от дисков массива, нагрузки, и сети

SSD=1.5ms 15000=7ms 10000=11ms 7200=16ms

Задержка чтения: 1-7.5 ms, Задержка записи: ~550 µs

Сервер

Приложение ЦПФлэш-карта

PCIe

Сеть Хранилище

КоммутаторКонтроллер

RAIDТвердотельный

диск/жесткий диск*

Быстродействие приложения: архитектура серверного флэш-кэша

2

8

4

6

3

7

5Флэш-дисккорпорати

вногокласса

Жесткий диск FC

0

Политика FAST 1

97 %3 %1

9


* VNX7500 с 20 твердотельными дисками и 20 жесткими дисками; типичные нагрузки с 32 незавершенными операциями ввода-вывода.

Задержка чтения: менее 100 мкс

8

Задержка записи: от 550 мкс

67Жесткий

диск SATA

9

� Серверный флэш-кэш обслуживает операции чтения: этим обеспечивается

� Операции записи передаются на массив хранения: этим обеспечивается

Серверный Флэш Кэш - Быстродействие

9© Copyright 2012 EMC Corporation. All rights reserved. 9

А как с пропускной способностью?Технология на основе PCIe и флэш-памяти сократит издержки диски и контролеры

вывода

всекундуна

ГБ

10.000

1.000

100

10


Операций

ввода

-вывода

в секунду на

ГБ

0,080,5

150

2.000

NL - HDD HDD SSD Флэш-карта PCIe

10

1

0,1

0,01

Серверный Флэш Кэш : Стоимость GB

11© Copyright 2012 EMC Corporation. All rights reserved. 1

100-процентная прозрачность кэширования

VFCache расширяет сеть хранения данных

Приложение


Флэш-карта

PCIe

HBA-адаптер

SAN

Хранилище сети хранения данных (SAN)

Драйвер VFCache

FCFCoEiSCSI

Поддержка протоколов

VFCache

Эффективность

Дедупликация данных

в кэш-памяти «на лету»

� Снижение стоимости в расчете на гигабайт: эффективный размер кэш-памяти превышает ее физический размер

� Увеличение ожидаемого срока службы карт: при снижении количества операций записи уменьшается износ карт


Локальное

хранилище

Режим разделения карт VFCache

Кэш-

память

LUN1

Кэш-

память

LUN2

Кэш-

память

LUN 3

Кэш-

память

LUN 4

Core 1

Core 2

Core 3

Core 4


ДанныеLUN2

ДанныеLUN1

Временная

БД

ДанныеLUN3

ДанныеLUN4

• Много поточность при доступе к кэш и данным• Привязка области кэша к своим данным• Препятствие вымывания кэша чужими данными

VFCache использование нескольких карточек

для увеличения пространства и производительности


Интеграция с виртуальными и физическими средами


VFCache

Интеграция с VMware – автоматизированный Vmotion


VMware c флешом установленном на сервере

VM

Перемещение приложений которые нуждаются в производительности в

кластер с установленным в сервера флеш

Кэш драйвер

EMC VFcache


ESX кластер с PCIe Flash кэш ESX кластер без Flash кэша

VMVM VMVM

Кэш чтения

VFCache Поддержка актив/пассив физических серверов

�Кластера:– Windows 2008 R2 Failover

– Native RHEL clusters

– Symantec Veritas

– SIOS SteelEye

�Операционные


�Операционные

системы: – RHEL 5.8, 6.0, 6.1, 6.2

– CentOS 5.6, 5.7, 5.8, 6.0, 6.1, 6.2

– OEL 5.5

– Microsoft Hyper-V for Windows 2008 R2 (in non-clustered environments)

Автоматизированные интеллектуальные алгоритмы

Расширение архитектуры FAST

«Горячие данные»Высокая

активность

Активность

данны

х

Флэш-диски в массиве

Флэш-картаPCIe

Сверхпроизводительныйуровень

• Самые «горячие» данные находятся на флэш-карте PCIe

• Перезаписываемые горячие данные находятся на флэш


Активность

данны

х

Возраст данных

FC /SAS

SATA /NL-SAS

«Холодные данные»

Низкая активность

Оптимизацияпроизводительности

Использование дисков другого типапо мере снижения активности использования данных

данные находятся на флэш дисках на массиве

VFCache эффект: SQL пример


Чтение / запись : продуктивность

21

Поддержка Cisco UCS блейд серверов

� Адаптированная LSI Nytro WarpDrive PCIe мезанинкарта для Cisco UCS B-Series блейд серверов(B200

M3, B22 M3, B420 M3)

� Доступна в 400GB SLC и 800GB MLC объёмах

� Карточка заказывается через Cisco, программное


� Карточка заказывается через Cisco, программное обеспечение через EMC

750GB

HHHL

34nm SLC

Capacity

Form Factor

NAND

Read Bandwidth

400GB

HHHL

25nm SLC


3.2GB/s (128K)

715K (4K)

41µs

PCIe Gen2 x8

Read Bandwidth

Random Read IOPS

Read Access Latency

Bus Interface

1.4GB/s (1MB)

190K (512B)

47µs

PCIe Gen2 x4

Флеш-технологии ЕМС – тенденции развития

Technology

emc copyright

emc corporation

vfcache copyright

gb copyright

ms copyright

hdd flash

lun1 lun2lun3lun4 copyright

pci flash web copyright