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1 © Copyright 2011 EMC Corporation. Todos los derechos reservados.
Flash primero
Nueva estrategia de almacenamiento basada en SSD
2 © Copyright 2011 EMC Corporation. Todos los derechos reservados.
Temas Temas que abordaremos en los próximos 45 minutos
La necesidad de flash
Cálculo del tamaño del pool
La estrategia de flash primero
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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
4 © Copyright 2011 EMC Corporation. Todos los derechos reservados.
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
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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
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Comparación de costos asociados ¿Qué tecnología es más eficiente?
Menor costo de transacción
Menor costo de capacidad
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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
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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
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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.
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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
Nota: Este ejemplo utiliza el costo de pool de almacenamiento únicamente. El gabinete y el software son adicionales.
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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.
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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
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Temas Temas que abordaremos en los próximos 45 minutos
La necesidad de flash
Cálculo del tamaño del pool
La estrategia de flash primero
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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
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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
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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
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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
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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
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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
19 © Copyright 2011 EMC Corporation. Todos los derechos reservados.
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)
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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
21 © Copyright 2011 EMC Corporation. Todos los derechos reservados.
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
Servidor de aplicaciones
Procesador de almacenamiento
DRAM Cache
80% de I/O de flash
Flash
20% de I/O del disco
Flash
HDD
Con FAST Cache
Servidor de aplicaciones
Procesador de almacenamiento
DRAM Cache
20% de I/O del disco
80% de I/O de caché
Flash
22 © Copyright 2011 EMC Corporation. Todos los derechos reservados.
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
23 © Copyright 2011 EMC Corporation. Todos los derechos reservados.
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
24 © Copyright 2011 EMC Corporation. Todos los derechos reservados.
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.
25 © Copyright 2011 EMC Corporation. Todos los derechos reservados.
Temas Temas que abordaremos en los próximos 45 minutos
La necesidad de flash
Cálculo del tamaño del pool
La estrategia de priorización de flash
26 © Copyright 2011 EMC Corporation. Todos los derechos reservados.
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
27 © Copyright 2011 EMC Corporation. Todos los derechos reservados.
¿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
28 © Copyright 2011 EMC Corporation. Todos los derechos reservados.
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?
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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
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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
31 © Copyright 2011 EMC Corporation. Todos los derechos reservados.
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
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60
80
Start Year 1
Tasa de crecimiento del 50%
Inicio Primer año
32 © Copyright 2011 EMC Corporation. Todos los derechos reservados.
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%
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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
Nota: Este ejemplo utiliza el costo de pool de almacenamiento únicamente. El gabinete y el software son adicionales.
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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
35 © Copyright 2011 EMC Corporation. Todos los derechos reservados.
Flash primero
GRACIAS
Macario Vega Unified Storage Sales Specialist