Сюртуков Игорь Передовые технологии в унифицированных системах хранения NetApp NetApp Confidential - Internal Use Only
May 26, 2015
Сюртуков Игорь
Передовые технологии
в унифицированных
системах хранения NetApp
NetApp Confidential - Internal Use Only
2.
Технологии эффективности
для сред виртуализации
VMware и Microsoft
Технологии NetApp
3
1. Мультипротокольность
2. Экономичный и быстрый RAID
3. Дедупликация и компрессия
4. Снапшоты и экономичные клоны
5. Кэширующий модуль Flash Cache
Технологии NetApp
4
1. Мультипротокольность
2. Экономичный и быстрый RAID
3. Дедупликация и компрессия
4. Снапшоты и экономичные клоны
5. Кэширующий модуль Flash Cache
5
Мультипротокольность
Система хранения Сервер Компьютер
SAN - блочный доступ протоколы FC, iSCSI
NAS - файловый доступ протоколы CIFS, NFS
1
Технологии NetApp
6
1. Мультипротокольность
2. Экономичный и быстрый RAID
3. Дедупликация и компрессия
4. Снапшоты и экономичные клоны
5. Кэширующий модуль Flash Cache
Экономичный и быстрый RAID
Снижение накладных расходов по сравнению с
традиционными уровнями RAID (зеркалирование)
Защита от одновременного сбоя ДВУХ дисков
Защита RAID-6 без компромисса с производительностью
Типовая защита данных
эффективность 50%
Защита RAID-DP
эффективность 86%
7
2
8
Отказы оборудования внезапны
– Потеря пула хранения VMWare – это потеря множества виртуальных машин
RAID 5 RAID 6 RAID 10 RAID-DP
Стоимость, $ Low Low High Low
Производительность Low Low High High
Надежность Low High Med High
RAID-DP идеален для виртуализации:
– Лучшая защита данных
– Высокая производительность
– Увеличение утилизации емкости (87,5% по-умолчанию)
2 Экономичный и быстрый RAID
Технологии NetApp
9
1. Мультипротокольность
2. Экономичный и быстрый RAID
3. Дедупликация и компрессия
4. Снапшоты и экономичные клоны
5. Кэширующий модуль Flash Cache
Дедупликация данных
В VDI экономия дискового пространства до 20-ти раз
Виртуализация серверов – экономия до трех раз;
10
Одинаковые
блоки удалены
Дедупликация – процесс исключения из хранения
одинаковых (дублирующихся) блоков данных
3
Сжатие данных (компрессия)
11
Данные могут сжимать на лету (inline) или в
офлайне (post-process);
Прозрачно для приложений;
Поддерживается в FAS и V-series;
Гибкое управление сжатием – включение сжатия,
отключение, работа по расписанию.
Бесплатно, доступно в DOT 8.1 и выше.
Сжатие – процесс уменьшения объема хранимых
данных за счет математических алгоритмов
3
Как работает сжатие (компрессия)?
Записываем 192 КБ на систему хранения…
abcdeabcdeaaabcdeaaabcdeabcdeabc
abcdeabcdeaaabcdeaaabcdeabcdeabc
fghijklmopqfghijrstrstopqklmrstn
fghijklmopqfghijrstrstopqklmrstn
uvwyyabxzzabuyxzrcuvwyyxzrcabxzz
uvwyyabxzzabuyxzrcuvwyyxzrcabxzz
Данные разбиваются
на группы…
32K
32K
32K
32K
32K
32K
192 КБ
12
3
Работа сжатия «на лету» (inline)
>abc #!*~
Заняли 56 КБ
abcdeabcdeaaabcdeaaabcdeabcdeabc
abcdeabcdeaaabcdeaaabcdeabcdeabc
fghijklmopqfghijrstrstopqklmrstn
fghijklmopqfghijrstrstopqklmrstn
uvwyyabxzzabuyxzrcuvwyyxzrcabxzz
uvwyyabxzzabuyxzrcuvwyyxzrcabxzz
#!*~>abc -&*+*-#@$abuy -&*+*-#@$abuy #!*~>abc ^@(%)/*n
*#@$ -&*+ abuy
*#@$ -&*+ abuy
>abc #!*~
)/*n ^@(%
)/*n ^@(%
^@(%)/*n
13
Такое сжатие дате мгновенный эффект
3
Работа сжатия в фоне (post-process)
>abc #!*~ *#@$ -&*+ abuy
*#@$ -&*+ abuy >abc #!*~ )/*n ^@(%
)/*n ^@(%
eabc abcd deaa
eaaa
abcd
bcde eabc abcd yabx uvwy zzab rcuv uyxz wyyx
bxzz
zrca
jklm fghi opqf rstr ghij stop rstn gklm yabx uvwy
zzab rcuv uyxz wyyx bxzz zrca jklm fghi opqf rstr ghij
stop rstn gklm eabc abcd deaa eaaa abcd bcde eabc abcd
eabc abcd deaa
eaaa
abcd
bcde eabc abcd
abcdeabcdeaaabcdeaaabcdeabcdeabc ^@(%)/*n -&*+*-#@$abuy -&*+*-#@$abuy ^@(%)/*n #!*~>abc #!*~>abc
yabx uvwy zzab rcuv uyxz wyyx
bxzz
zrca
uvwyyabxzzabuyxzrcuvwyyxzrcabxzz uvwyyabxzzabuyxzrcuvwyyxzrcabxzz
jklm fghi opqf rstr ghij stop rstn gklm
fghijklmopqfghijrstrstopqklmrstn fghijklmopqfghijrstrstopqklmrstn
yabx uvwy
zzab rcuv uyxz wyyx bxzz zrca jklm fghi opqf rstr ghij
stop rstn gklm
abcdeabcdeaaabcdeaaabcdeabcdeabc
eabc abcd deaa eaaa abcd bcde eabc abcd
14
Сжатие работает в «фоне» (настраиваемо)
3
Работа компрессии и дедупликации
>abc #!*~
*#@$ -&*+ abuy
*#@$ -&*+ abuy
>abc #!*~
)/*n ^@(%
)/*n ^@(%
#!*~
#!*~ >abc
>abc
-&*+
-&*+
*#@$
*#@$
abuy
abuy
)/*n ^@(%
)/*n ^@(%
15
Заняли 28 КБ
192 КБ → 28КБ,
экономия 85%
Максимальная экономия емкости
Дедупликация
уже сжатых
данных
3
Эффективность
16
30%
70%
0%
15%
3%
15%
3%
95%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Dedupe
Compression
Dedupe + Compression
3
Дедупликация в System Manager
17
До и после
дедупликации…
…оценка экономии
пространства = 84%
3
Технологии NetApp
18
1. Мультипротокольность
2. Экономичный и быстрый RAID
3. Дедупликация и компрессия
4. Снапшоты и экономичные клоны
5. Кэширующий модуль Flash Cache
Снапшоты (мгновенные снимки данных)
Создаются мгновенно;
Бесплатны:
– Для «быстрого» восстановления существует
ПО SnapRestore;
Снапшотов в NetApp ОЧЕНЬ много:
– 255 на том, 51 000 на контроллер даже для
самой маленькой системы (FAS2020);
Не снижают производительность;
Доступны, как для файловых, так и для
блочных данных.
19
4
…без снижения производительности
20
Быстрее чем конкуренты на 24%
Отрыв возрастает до 2,5 раз при
использовании Snapshot
Сберегающие технологии:
– Первый результат SPC-1 с RAID 6
– Первый результат SPC-1 со Snapshot
– Без снижения производительности
без Snapshot
SPC-1 производительность IOPS
EMC
CX3-40
NetApp
FAS3040
EMC
CX3-40
NetApp
FAS3040
30 986 29 958
24 997
8 997
Источник :
«SPC-1 benchmarks January 29, 2008»
http://www.storageperformance.org
со Snapshot
4
Технологии NetApp
21
1. Мультипротокольность
2. Экономичный и быстрый RAID
3. Дедупликация и компрессия
4. Снапшоты и экономичные клоны
5. Кэширующий модуль Flash Cache
Flash Cache – глобальный кэш чтения
22
Основные факты о Flash Cache (PAM-II)
Устанавливается в слоты расширения PCI-Express
Память SLC уровня Enterprise
256 ГБ, 512 ГБ и 1 ТБ
До 16 TБ кэша в СХД
Управление приоритетами кэширования для каждого тома:
1. Кэшировать все данные (полное кэширование);
2. Кэшировать только метаданные;
3. Кэширование Flash Cache – запретить.
5
Flash Cache + SATA диски
23
0
1
2
3
4
5
6
6 12 18 24 30 36 42 48 54 60
FC Baseline SATA + PAM II
Производительность ( тысяч IOPS)
Вр
ем
я о
ткл
ика
(m
s)
ХУЖЕ
Конфигурации FAS3160A Тест SPECsfs2008
Стоимость конфигурации SATA + Flash Cache на 39% ниже по сравнению с
базовой конфигурацией FC
Конфигурация SATA + Flash Cache позволяет снизить на 66% потребление
электроэнергии и на 59% требования к месту
224 дисков FC
64 ТБ
96 дисков SATA
96 ТБ
Базовая
конфигурация FC
Конфигурация
SATA + Flash Cache
Емкость
больше
на 50%
ЛУЧШЕ
Источник: http://spec.org/sfs2008/results/sfs2008nfs.html.
5
Flash Cahce и штормы загрузки
24
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Disks PAM Memory
Late
ncy (
ms)
Диск PAM Кэш память
Storage Pool
пол
ьзо
вате
ли
2000 ГБ
Объ
ем
кэш
пам
яти
Flach Cache для
предотвращения
boot-штормов
32 ГБ дедупликация
5
Технологии NetApp
25
1. Мультипротокольность
2. Экономичный и быстрый RAID
3. Дедупликация и компрессия
4. Снапшоты и экономичные клоны
5. Кэширующий модуль Flash Cache
Спасибо!