40GE: Petabyte scale enterprise grade for demanding cloud applications
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- Adolf Walter
- vor 8 Jahren
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1 40GE: Petabyte scale enterprise grade for demanding cloud applications Ethernet Summit 4/16/15 / Renu Raman, Aidan Shribman e only with Use this title slid an image
2 Enterprise In Memory Clouds are Different Traditional Clouds Enterprise In- Memory Clouds 1. Consumer 2. Web-scale apps 3. Small Servers 4. Flash/Disk 5. Virtualized 1. Large Enterprise 2. Mission Critical 3. Large Servers 4. RAM, RAM and RAM 5. Physical Early Adopters of Faster Interconnects 2
3 Networking/Interconnect trends Standardizing Ethernet Speeds 1000 TbE? Link Speed (Gb/s) as 400 GbE? 100 GbE 40 GbE 40G 10 GbE 10G Gigabit Ethernet (GbE) 0.1 Fast Ethernet Ethernet Vs FC Growth Drivers/Limiters 2012 Ethernet Alliance Tech Directions 1 2.5x faster and approaching 6X. 2-3X cheaper per port 1G to 10G took 10 years Standards (Limiter) Flash Adoption Price/Perf Optics is around the corner SDN ECMP, VxLAN 3
4 Arista 7048 Swh CFM Server Arista 7050 QX Node-08 Node-07 Node-06 Node-05 Shard Flash Array Node-04 Node-03 Node-02 Node-01 S4/HANA Enterprise Cloud Landscape (3 Tier Arch) Cell 2 spine HUB T1 T1 T1 T1 T1 T1 SAP HANA Enterprise Cloud Administration 4x10G -> 2x40GE -> 2x100GE POD-A (T2) POD-B (T2) POD-DR (T2) 2x10GE -> 40GE Archival (T3) POD-DR (T2) 4
5 Design Re-think Data Management (Tiers and Types) drives topology T0 Primary Storage Not Shared T1 Persistence, Shared HA/Recovery T2 Shared Globally HA/DR/Archival Performance Tier 1. Adopt latest technologies (Flash, NVM, PCIe, New Interconnects) 2. Performance optimized physical and logical interfaces 3. Provide connectors to industry standard media (logical and physical) Management Tier 1. Adopt Industry standard interfaces 2. Handles DR, Global data store 3. TCO focus Hot Warm Cold 5
6 SAP Enterprise Cloud Networking Toplogy 8x40GE SAP HANA Cloud Platform Spine 8x40G E Spine Spine 8x40GE Leaf #1 Leaf #2 Leaf #1 Leaf #2 Leaf #1 Leaf #2 2x40GE #1 #2 #9 #1 #2 #9 #1 #2 #9 Rack #1 Rack #2 Rack #3 6
7 Storage: Key Use Cases SAP Business Suite SAP Business Warehouse Customer Apps SAP HANA Backup, DR SAP IQ Hadoop Store/Backup Store/Backup SAP HANA Cloud Platform Services On-boarding Cloud hosting Custom Services Storage Pod 7
8 Typical Workflows VLANs 202 HUB 20GB/s 10GB/s 5GB/s 20GB/s HANA VLANs 124, , 11, 12 SPOD VLANs 127, , 11 HDP VLANs 128, , 11, 12 HANA VLANs 129, , 12 SPOD VLANs 130, , 12 SW SW SW SW SW 40GbE 10GbE 1GbE SW 8
9 3 ways to mount a Storage volume Client SPOD -nfs-server node-01 node-02 node-03 NFSv3 /spodmnt -nfsserver node-04 node-05 node-06 node-07 node-08 Relatively low performance, no deployment on client side needed 9
10 3 ways to mount a Storage volume Client SPOD node-01 node-02 node-03 NFS v3 /spodmnt nfsserver NFS Protocol node-04 node-05 node-06 node-07 node-08 Higher performance, deployment procedure required 10
11 3 ways to mount a Storage volume Client SPOD NFS v3 /spodmnt1 nfsserver NFS Protocol node-01 /spodmnt2 NFS v3 nfsserver NFS Protocol node-02 node-03 /spodmnt3 NFS v3 nfsserver NFS Protocol node-04 node-05 /spodmnt4 NFS v3 nfsserver NFS Protocol node-06 /spodmnt5 NFS v3 nfsserver NFSProtocol node-07 node-08 Very high aggregate performance, deployment procedure and parallel I/O to different files required 11
12 Storage POD Specifications SPOD v1.0 Specification Management Switch (1) Rack Unit: 1U Ports: 48 x 1G Storage Switch (2) Rack Unit: 1U Ports: 36 x 40G Management Node (1) Rack Unit: 1U (Twin Unit) 1 Socket (WSM): 4 Core 2 DIMM Slots: 32 GB RAM 2 SAS Slots: 1 TB HDD Storage Node (8) Rack Unit: 4U 2 Socket (IvyBridge): 8 Core 8x32 DIMM Slots: 256 GB RAM 48x8 3.5 Slots: 384 TB HDD --- System --- # of racks 1,2,3 Management Cloud API Data Interface Availability Replication Encryption Compression Snapshot ing Power Intake Outgoing Network CPU Memory Storage Network READ Throughput stream / node / rack --- Rack Node --- OpenStack Manila API FILE, NFSv3, HDFS active-active Intel x86 AES LZ4 (default), LZF, ZLIB supported 30A (3-phase) 8 x 2 x 40G Intel Xeon E5-2600v2 256 GB 384 TB / 3 GBps / 5K IOPS 2 x 40G 400 / 2,400 / 10,000 MB/s 12
13 Maching Disk Throughput to Network Throughput 1 x NIC Board / QPI 2 x HBA 45 x HDD 2x40 GbE Rx Tx 8xPCI G DRAM xQPI pair 8xPCI 8xPCI Gbps SAS NVRAM CPU 8xPCI 2.0 4TB 3.5" 4TB 3.5" 4TB 3.5" 4TB 3.5" 4TB 3.5" 4TB 3.5" 4TB 3.5" 4TB 3.5" 2x5= 10GB/s 3.4x4= 13GB/s 2x4= 8GB/s 45x0.15 = 7GB/s 13
14 SPOD PoC READ Performance Storage Performance, Read, BS=1M, Sequential, 8 Streams/Node Cluster aggregate Node average Stream average Throughput 8000 MB/s 7500 MB/s 7000 MB/s 6500 MB/s 6000 MB/s 5500 MB/s 5000 MB/s 4500 MB/s 4000 MB/s 3500 MB/s 3000 MB/s 2500 MB/s 2000 MB/s 1500 MB/s 1000 MB/s 500 MB/s MB/s 1 Node 2 Nodes 3 Nodes 8 Streams 16 Streams 24 Streams Node Scale-Out 14
15 Summary 1. Ethernet speed is growing faster than FC. 2. Ethernet provides flexibility in network topology to create different work flows. 3. Price point (per port) of Ethernet is dropping faster than FC. 4. New media technologies (Flash) are first to attach with PCIe or Ethernet. 15
16 THANK YOU
17 2015 SAP AG or an SAP affiliate company. All rights reserved. No part of this publication may be reproduced or transmitted in any form or for any purpose without the express permission of SAP AG or an SAP affiliate company. SAP and other SAP products and services mentioned herein as well as their respective logos are trademarks or registered trademarks of SAP AG (or an SAP affiliate company) in Germany and other countries. Please see for additional trademark information and notices. Some software products marketed by SAP AG and its distributors contain proprietary software components of other software vendors. National product specifications may vary. These materials are provided by SAP AG or an SAP affiliate company for informational purposes only, without representation or warranty of any kind, and SAP AG or its affiliated companies shall not be liable for errors or omissions with respect to the materials. The only warranties for SAP AG or SAP affiliate company products and services are those that are set forth in the express warranty statements accompanying such products and services, if any. Nothing herein should be construed as constituting an additional warranty. In particular, SAP AG or its affiliated companies have no obligation to pursue any course of business outlined in this document or any related presentation, or to develop or release any functionality mentioned therein. This document, or any related presentation, and SAP AG s or its affiliated companies strategy and possible future developments, products, and/or platform directions and functionality are all subject to change and may be changed by SAP AG or its affiliated companies at any time for any reason without notice. The information in this document is not a commitment, promise, or legal obligation to deliver any material, code, or functionality. All forward-looking statements are subject to various risks and uncertainties that could cause actual results to differ materially from expectations. Readers are cautioned not to place undue reliance on these forward-looking statements, which speak only as of their dates, and they should not be relied upon in making purchasing decisions. 17
18 2015 SAP AG oder ein SAP-Konzernunternehmen. Alle Rechte vorbehalten. Weitergabe und Vervielfältigung dieser Publikation oder von Teilen daraus sind, zu welchem Zweck und in welcher Form auch immer, ohne die ausdrückliche schriftliche Genehmigung durch SAP AG oder ein SAP-Konzernunternehmen nicht gestattet. SAP und andere in diesem Dokument erwähnte Produkte und Dienstleistungen von SAP sowie die dazugehörigen Logos sind Marken oder eingetragene Marken der SAP AG (oder von einem SAP-Konzernunternehmen) in Deutschland und verschiedenen anderen Ländern weltweit. Weitere Hinweise und Informationen zum Markenrecht finden Sie unter Die von SAP AG oder deren Vertriebsfirmen angebotenen Softwareprodukte können Softwarekomponenten auch anderer Softwarehersteller enthalten. Produkte können länderspezifische Unterschiede aufweisen. Die vorliegenden Unterlagen werden von der SAP AG oder einem SAP-Konzernunternehmen bereitgestellt und dienen ausschließlich zu Informationszwecken. Die SAP AG oder ihre Konzernunternehmen übernehmen keinerlei Haftung oder Gewährleistung für Fehler oder Unvollständigkeiten in dieser Publikation. Die SAP AG oder ein SAP-Konzernunternehmen steht lediglich für Produkte und Dienstleistungen nach der Maßgabe ein, die in der Vereinbarung über die jeweiligen Produkte und Dienstleistungen ausdrücklich geregelt ist. Keine der hierin enthaltenen Informationen ist als zusätzliche Garantie zu interpretieren. Insbesondere sind die SAP AG oder ihre Konzernunternehmen in keiner Weise verpflichtet, in dieser Publikation oder einer zugehörigen Präsentation dargestellte Geschäftsabläufe zu verfolgen oder hierin wiedergegebene Funktionen zu entwickeln oder zu veröffentlichen. Diese Publikation oder eine zugehörige Präsentation, die Strategie und etwaige künftige Entwicklungen, Produkte und/oder Plattformen der SAP AG oder ihrer Konzernunternehmen können von der SAP AG oder ihren Konzernunternehmen jederzeit und ohne Angabe von Gründen unangekündigt geändert werden. Die in dieser Publikation enthaltenen Informationen stellen keine Zusage, kein Versprechen und keine rechtliche Verpflichtung zur Lieferung von Material, Code oder Funktionen dar. Sämtliche vorausschauenden Aussagen unterliegen unterschiedlichen Risiken und Unsicherheiten, durch die die tatsächlichen Ergebnisse von den Erwartungen abweichen können. Die vorausschauenden Aussagen geben die Sicht zu dem Zeitpunkt wieder, zu dem sie getätigt wurden. Dem Leser wird empfohlen, diesen Aussagen kein übertriebenes Vertrauen zu schenken und sich bei Kaufentscheidungen nicht auf sie zu stützen. 18
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