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Flash primero

Nueva estrategia de almacenamiento basada en SSD


Temas Temas que abordaremos en los próximos 45 minutos

La necesidad de flash

Cálculo del tamaño del pool

La estrategia de flash primero


Perspectiva del centro de datos de 10 años Crecimiento constante en el futuro. Datos generales

Dinámica del centro de datos de 2010 a 2020

Datos

124 veces

2010 2020

CPU

103 veces

2010 2020

Densidad de HDD

36 veces

2010 2020

Presupuesto

Solo doble

2010 2020


La brecha de rendimiento entre CPU y HDD El CPU mejora 100 veces por década; la velocidad del disco no ha mejorado

100 veces mejor

10,000 veces mejor

La ley de Moore continuará mejorando el rendimiento del CPU mientras que el rendimiento de la unidad de disco

continuará sin cambios. En consecuencia, las aplicaciones sufrirán más y más a menos que nos traslademos

rápidamente a unidades flash.

Flash

2000 2010 2020


Partes de una Enterprise Flash Drive Diseñado para confiabilidad, integridad de los datos y rendimiento

FLASH NAND CON SLC

DRAM

CRC de extremo a extremo

Controlador

Puertos SAS o SATA


Comparación de costos asociados ¿Qué tecnología es más eficiente?

Menor costo de transacción

Menor costo de capacidad


Enterprise Flash Drive de alto rendimiento

HDD de alta capacidad

El almacenamiento ha cambiado para siempre Flash para transacciones y grandes HDD para capacidad

HDD clásico de 15,000 rpm … se intenta hacer ambos


Mejor eficiencia económica Flash para transacciones y HDD de 2 TB para archiving

• Flash ofrece eficiencia de transacción más alta

• HDD de gran capacidad ofrecen la más alta eficiencia en capacidad

• Los HDD de mayor RPM no son eficienctes en relación con su capacidad ni rendimiento

• FAST VP mueve automática y transparentemente datos entre todas las tecnologías de disco

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0 0.5 1 1.5

IOPS

por

US$

GB por US$

FAST VP

Flash

HDD de 2 TB

HDD de 15,000 rpm


Mayor eficiencia de almacenamiento Ejemplo de 100 TB

• Las 167 unidades de 600 GB y 15,000 rpm se reemplazan por 97 unidades en una combinación de 5/20/75:

– 25 flash drives de 200 GB – 34 SAS drives de 600 GB

y 15,000 rpm – 38 NL-SAS drives de 2 TB

• Resultado: – 42% menos de espacio – 61% menos de potencia – 9% menos de costo de

adquisición

Nota: Este ejemplo utiliza el costo de pool de almacenamiento únicamente. El gabinete y el software son adicionales.


Eficiencia absoluta en escala Equilibrio entre rendimiento y capacidad

Maximización de la capacidad

Max

imiz

ació

n de

l ren

dim

ient

o

Flash de 64 TB

HDD de 1.4 PB

Eficiencia absoluta

Ejemplo: EMC VNX7500

100% HDD

100% flash

La eficiencia absoluta se alcanza cuando el número de slots de disco disponibles se completa con flash y HDD en un equilibrio perfecto entre el

rendimiento de IO y la capacidad del disco



VNX7500 VNX5700 VNX5500 VNX5300

Rendimiento de eficiencia absoluta Ofrecimiento del equilibrio perfecto en escala

1.4 PB HDD

64 TB Flash

700 TB HDD

32 TB Flash

350 TB HDD

16 TB Flash

174 TB HDD

8 TB Flash

Menos potencia. Más alto nivel de servicio. Menor costo de medios.


La virtualización cambia todo Para cambiar a servidores virtuales, se exigen nuevas soluciones de almacenamiento

Pool de servidores virtuales

Pools de almacenamiento de optimización independiente

Sistema de almacenamiento

Servidores discretos

Grupos RAID estáticos

Sistema de almacenamiento

Grupos RAID Pool de almacenamiento

OPTIMIZACIÓN AUTOMÁTICA DE DATOS

OPTIMIZACIÓN AUTOMÁTICA DE LAS APLICACIONES





La estrategia de flash primero


Costo eficaz definido Ventajas importantes del uso

Costo nominal

Uso = Costo eficaz

Ejemplo de bajo uso Ejemplo de uso alto

US$10/GB 10% = US$100/GB

US$10/GB 80% = US$12.50/GB


Adición de unidades mecánicas

Mayor tiempo de respuesta de aplicaciones en poco tiempo Los enfoques anteriores son cada vez más ineficientes

Uso del 5% Costo eficaz de US$100 por GB

Disco Disco Disco Disco Disco

• Las unidades mecánicas no son suficientemente rápidas

• Se debe sacrificar el uso para obtener el mejor rendimiento del disco

• Se deben hacer striping más y más unidades a medida que aumenta la necesidad de las transacciones comerciales

Asignación de flash

Flash Flash Flash

Uso del 98% Costo eficaz de US$66 por GB

• Los flash drives son hasta 100 veces más rápidos que los discos mecánicos, pero costosos

• Se puede utilizar prácticamente toda la unidad, de modo que son necesarios menos flash drives

• Solo los datos más críticos pueden justificar la transferencia manual a flash costosos

Striping

Con "short stroking" y striping


Pools de almacenamiento de optimización independiente

Solución: Optimización automática de datos El beneficio de flash sin el costo

• Toda la actividad de datos se registra en forma constante

• La actividad alta de datos se traslada automáticamente a flash

• La actividad baja de datos se traslada automáticamente fuera de flash a disco de bajo costo

• Las aplicaciones ahora obtienen el menor tiempo de respuesta posible para los datos importantes

Uso del 90% Costo efectivo

de US$5 por GB

SSD HDD

5% Flash

95% Disco

Datos inactivos

Datos activos


Skew o defomación de IO

• Pila de actividad de división calificada de acuerdo a la actividad de una slice dada

• 51 slices de 101 tienen el 80% de IO

• Actividad aleatoria de slices

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85 91 97

All

80%

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86 91 96 101

• Actividad de slices 100% aleatoria

Todo


Skew o deformación de IO

• Pila calificada como mapa de slices ponderado con el 3% de la tasa de enfriamiento

• Ahora solo 31 divisiones de 101 en total tienen el 80% de IO

• Actividad de slices aleatoria con el 3% de la tasa de enfriamiento

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86 91 96 101

All

"80%"

Todo


Nueva estrategia de flash primero

Datos activos en SSD flash veloces, datos inactivos en discos densos

Alta actividad de datos activos

A medida que los datos se van tornando antiguos, la actividad disminuye, lo que desencadena una transferencia automática a

unidades de disco de alta capacidad por un costo menor

Los datos altamente activos se almacenan

en SSD flash para lograr un menor tiempo

de respuesta

Disparador de movimiento

SDD flash

Baja actividad de datos inactivos

Activ

idad

de

dato

s

HDD de alta

capacidad

Antigüedad de los datos (5 años)


La Suite FAST

• FAST Cache garantiza en forma constante que los datos más activos provengan de SSD flash de alto rendimiento

• FAST VP (pools virtuales)* optimiza los pools de almacenamiento automáticamente, de modo de garantizar que los datos activos provengan de SSD, mientras que los datos inactivos se trasladan a niveles de discos de menor costo

• Juntos, ofrecen la estrategia de almacenamiento de priorización de flash completamente automatizada para un óptimo rendimiento al menor costo posible

• Monitoree y organice el sistema en su totalidad con Unisphere QoS Manager y Unisphere Analyzer proporcionados como complemento

* No disponible para VNX5100.

Almacenamiento en caché en tiempo real con FAST Cache

Optimización calendarizada con FAST VP

Habilitador de flash primero

Flash Flash HDD de

15,000 rpm

HDD de alta

capacidad


HDD

Aplicaciones de supercarga con FAST FAST Cache y FAST VP juntos en escala

DRAM Cache

80% de I/O del disco

Sin FAST

Servidor de aplicaciones

Procesador de almacenamiento

20% de I/O de caché

HDD

Con FAST Cache y FAST VP



DRAM Cache

80% de I/O de flash

Flash


Flash

HDD

Con FAST Cache



DRAM Cache


80% de I/O de caché

Flash


El triple de rendimiento Ejecute aplicaciones más rápido que nunca

• 3 veces la cantidad de usuarios

• 3 veces la cantidad de transacciones

• Boot de VMware View el triple de rápido

• Actualización de VMware View el triple de rápido

• El triple de usuarios

• El triple de transacciones


Eficaz, flexible, arquitectura modular Más potencia de procesamiento, pools de optimización independiente, cualquier red

Escala de múltiples controladores • Agregue procesadores de almacenamiento para

obtener más escalabilidad de almacenamiento de back-end

• Escale hasta 96 núcleos de CPU y miles de unidades

Pools de optimización independiente • Alcance el menor costo de transacción

y el menor costo de capacidad dinámica simultáneamente, todo el tiempo

Múltiples protocolos unificados • Comparte archivos y volúmenes en cualquier red

Nube

Objeto REST SOAP

SAN

Bloque iSCSI

FC FCoE

NAS

Archivo CIFS NFS

pNFS MPFS

SSD HDD

* Más de 2 SP requieren un gateway con múltiples back-end


Ejemplo de 45 TB Capacidad IOPS de

8,000 rpm Lista de US$ US$/GB US$/IO

100% HDD de 15,000 rpm 45,000 13,500 US$244,350 US$5.43 US$18.10

5% flash, 95% NL

45,000 57,960 US$180,878 US$4.02 US$3.12

5% flash, 20% 15,000 rpm, 75% NL

45,000 60,300 US$222,458 US$4.94 US$3.69

Eficiencia de pool de almacenamiento combinada Ejemplo de 45 TB: pool de almacenamiento solamente

Flash

HDD de

15,000 rpm

HDD

de 2 TB

Hasta un 26% menos de costo de capacidad Hasta un 83% menos de costo de transacción*

* Depende del procesador de almacenamiento Nota: Este ejemplo utiliza el costo de pool de almacenamiento únicamente. El gabinete y el software son adicionales.





La estrategia de priorización de flash


Pool de almacenamiento básico Combinación del 5%/20%/75% a una tasa de enfriamiento del 3%

Niv

el d

e fla

sh

FAS

T

Cac

he

15,0

00

rpm

7 días 52 días

20%

60%

1%

250 días

• El modelo básico de distribución de pools de almacenamiento supone flash como la primera línea de defensa para el 80% de las IO

• Como un buffer de rendimiento adicional, las unidades de 15,000 rpm se utilizan para un sobreflujo para el 19% de las IO

• Solo se reserva una posibilidad del 1% de que cualquiera IO recibirá servicio de unidades de 2 TB lentas


¿Por cuánto tiempo permanecen activos los datos? Depende del modelo comercial, las aplicaciones y el volumen de trabajo

Días de alta actividad de datos 30 días 60 días 90 días 120 días

Días activos Tasa de

enfriamiento diaria al 80%

30 5.2%

60 2.7%

90 1.8%

120 1.4%

Activ

o

Inac

tivo


Cálculo del tamaño del pool combinado 3 preguntas fundamentales

• ¿Cuántos datos se administran en la actualidad?

• ¿Cuál es el crecimiento de datos cada año?

• ¿Por cuánto tiempo permanecen activos los datos?


Cálculo del tamaño del pool combinado 3 preguntas fundamentales

• ¿Cuántos datos se administran en la actualidad?

50 TB • ¿Cuál es el crecimiento de datos

cada año? 50% interanual • ¿Por cuánto tiempo permanecen

activos los datos? 60 días


Cálculo de nuevos datos netos Nuevo neto es una función de la cantidad de datos iniciales y crecimiento

• El 50% de 50 TB es 25 TB • La cantidad promedio de datos

generados todos los días: – 25 X 1024 GB / 365 =

70 GB por día

50 50

25

0

20

40

60

80

Start Year 1

Tasa de crecimiento del 50%

Inicio Primer año


Cálculo de flash necesario Flash solo debe ser suficientemente grande para incluir datos activos

• Capacidad de flash: – 60 días X 70 GB =

4,200 GB

• Porcentaje de flash: – Capacidad de flash/Capacidad

total – 4,200 GB/(75 X 1024) GB X

100: 6%

50 50

25

0

20

40

60

80

Start Year 1

Tasa de crecimiento del 50%

Inicio Primer año


El modelo en acción Clásico: 1/5/20/75

• Crecimiento de datos anual: 50% • Datos activos durante: 60 días • Tasa de aciertos de flash: 80%


Resumen rápido de costos Uso del modelo para la estimación del costo antes de la configuración real

75 TB, año 1 Porción GB US$/GB Costo Porcentaje de costo

FAST Cache 1% 768* US$130.00 US$99,840 21%

Nivel de flash 5% 3,840 US$65.00 US$249,600 52%

HDD de 15,000 rpm 20% 15,360 US$5.43 US$83,405 17%

HDD de 2 TB 75% 57,600 US$0.81 US$46,656 10%

Total US$479,501

* Espejeado 1,536 sin procesar

Flash

HDD de

15,000 rpm

HDD

de 2 TB

FAST Cache



Almacenamiento unificado de EMC

Innovación de plataforma para la siguiente década

VAAI

Archivo CIFS NFS

Bloque

iSCSI FC FCoE

Objeto

SOAP REST

Exchange

Contenido y archivos

SharePoint

Base de datos

Archiving y cumplimiento

de normas

Configure, administre

Monitoree, optimice Conéctese con la comunidad

Conéctese con soporte técnico

Unisphere

Protección de datos remota

RecoverPoint Síncrona

Asíncrona

Nube Archiving profundo fuera

del site para datos “especializados”

Unified Data Services

Eficiencia Aprovisionamiento virtual de

FAST VP

Rendimiento Pools de almacenamiento

de priorización de flash Caché ampliada flash

Cumplimiento de normas Autenticidad

WORM

Optimización de capacidad Compresión

Deduplicación de archivos

Pool de almacenamiento de optimización independiente

Flash

HDD de

15,000 rpm

HDD

de 2 TB


Flash primero

GRACIAS

Macario Vega Unified Storage Sales Specialist


Preguntas y respuestas


GRACIAS

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