Neue Hardware Welt (SSD Power) Clemens Zerbe, Enterprise Strategist Dr. Roland Kunz, Enterprise Strategist Agenda 1 Vorteil Datenzugriff 2 Technologieüberblick SSD und Flash & Best Practices 3 Fluid Data, Fluid Cache und All Flash Arrays 4 Zusammenfassung 2
Vorteil Datenzugriff 3 Klassischer Storage ist zu langsam Moore s Law CPU und Netzwerkleistung/Preis verdoppeln sich alle 18 Monate Festplattenkapazität wächst schneller als Moore s Law Festplattenleistung jedoch ist kaum gestiegen, IO Bottlenecks entstehen Die Leistung von Flashspeichern übersteigt jedoch Moore s Law Verbesserung (normalisiert, sodass 2000 = 1) 350 300 250 200 150 100 50 Relative Leistungsverbesserung (2000-2011) processor performance (Moore's Law) Flash HDD Performance Cost per GB is becoming Cost per IOP Transaction Wait - 2000 2005 2010 2015 Jahr 4
Wie reduzieren Kunden Latenz heute? Klassisch Viele Festplatten für viele IOPS Mehr Hauptspeicher Server Scale out Nachteil Höhere HW, SW und Strom/Klima Kosten Hohe Bandbreite mit niedriger Latenz muss wartbar sein 5 Wo setze ich Flash ein? IOPS Transaction/IOPS Transaction Processing Biz Processing OLTP ecommerce VDI Data Warehousing Biz Processing Decision Support & Intelligence Visual DB Visual DB Flash Based Storage Imaging HPC HDD Storage Audio Web 2.0 Bandwidth- MB/s Video Bandbreite 6
Was kann mit der richtigen Technologie heute erreicht werden? Beispiele Use Case Category Measurement Impact Business Analytics (SAP) Complex Read Query 4mins 3 seconds 80x improvement BI Load ETL 1hr 10 minutes 6x improvement VDI (VMware View, Intel Sandy Bridge) OLTP Reporting (SAP BW) Desktop Support Complex Query/Calculate 10 25 users per core (38,400 per POD difference). 2.5x more users/core (2,560 Cores!) 24 hours 3 hours 8x improvement 7
Technologieüberblick SSD und Flash 8 Wo kann Workload beschleunigt werden? NVMe, FusionIO Im Server - PCIe Bus / Memory / CPU - Am Storage Controller SSDs für Server Dell Fluid Cache Im Netzwerk - Zwischen Server und Storage - Als zusätzlicher Cache Dell Compellent All Flash Array Im Storage - Als Appliance - Als Teil eines Storage Systems 9
Beschleunigung im Server Storage Controller CPU/ Chipset Performance vs. Cost Tradeoffs SanDisk/CachCade PCIe x4 Performance /Latency Festplatte Flash SSD Flash I/O Drive PCIe SSD 10 Wozu PCIe SSD? Alles auf PCIe- SSD Hybrid Read-only Cache SAN/NAS Daten TempDB/Scratch Index/Transaction Data 11
Zwei Seiten der Medaille If we had invented flash 50 years ago would we now package it up to look like disk drives? The short answer is "NO". Robin Harris, StorageMojo Aber: Das Disk Ecosystem hat viele Hochverfügbarkeitsfunktionen gebracht. HotSwap, leichter Zugang 12 NVMe der Standard Festplatten Formfaktor 2.5 Standard, Dell ist Teil des Konsortiums Spart PCIe Steckplätze Universaler PCIe oder SAS Anschluss Wartbar Wartung von Vorne Hot Add/Plug für Windows & Linux Interface: NVMe Common Slots 13
SLC und MLC SLC Storage of one bit of information per NAND memory cell. Fast read and write capabilities, high endurance and relatively simple error correction algorithms. the most expensive NAND technology. each cell is spec d to last for around 100K writes. Reads are unlimited. MLC less robust than SLC as there are two bits stored in each cell. If one cell is lost two bits will be lost. Each cell is spec d to last between 3,000 to 5,000 writes. The drives are usually available in larger capacities and are usually less expensive 14
Best Practices SSD & Support & Performance NVMe (PCIExpress) Enterprise SSD Client SSD MTBF >2.500.000 2.000.000 1.500.000 Write Cycles More than 10.000 More than 2.000 Up to 1.000 Write per Day (256GB) 13 TB Random 256 GB Sequential 1,25 TB Ca. 140 GB Performance >500.000 IOPs RR >100.000 IOPs RW Gleichmäßige Leistungswerte (speziell bei vielen Threads) Warranty Full warranty Full warranty Limited Leistungseinbrüche (vor allem bei vielen Threads) Preis $$$ $$-$$$ $-$$ 16
Dell Server SSD Portfolio Drive Type Swim Lane Drive Capacity 2.5 SSD SATA 6G 100GB Mix Use 2.5 SSD SATA 6G 200GB 2.5 SSD SATA 6G 400GB 2.5 SSD SATA 6G 800GB 2.5 SSD SATA 6G 480GB Read Intensive 2.5 SSD SATA 6G 960GB 2.5 SSD SATA 6G 1920GB Boot 2.5 SSD SATA 6G 60GB 2.5 SSD SATA 6G 120GB 2.5" SATA 1.8" SATA 2.5" SAS Mix Use Read Intensive Boot Write Intensive Mix Use Read Intensive 1.8 SSD SATA 6G 100GB 1.8 SSD SATA 6G 200GB 1.8 SSD SATA 6G 400GB 1.8 SSD SATA 6G 480GB 1.8 SSD SATA 6G 960GB 1.8 SSD SATA 6G 60GB 1.8 SSD SATA 6G 120GB 2.5 SSD SAS 12G 200GB 2.5 SSD SAS 12G 400GB 2.5 SSD SAS 12G 800GB 2.5 SSD SAS 12G 200GB 2.5 SSD SAS 12G 400GB 2.5 SSD SAS 12G 800GB 2.5 SSD SAS 12G 1600GB 2.5 SSD SAS 12G 800GB 2.5 SSD SAS 12G 1600GB Write Intensive Viele Schreibzyklen (High Endurance) Etwas langsamer Mix Use (30/70) Ausbalancierte Nutzung Read Intensive / Boot Wenige Schreibzyklen Dafür schneller 17 Die Server der 13 Generation SAP SD Benchmark 2 Tier, 2 x E5-2699v3-> 16.500 User/ 90.100 SAPS (10.09.2014) R730xd (Beispiel Hybrid Config) R730 (Beispiel 16x 2,5 Config) R630 (Beispiel 24x 1,8 Config) T630 (Beispiel 12x 3,5 Config) M630 (Beispiel 2x 2,5 Config) R730xd Mainstream 2S/2HE Rack Server entwickelt für Scale-Out Storage Effizienz, die heutige XaaS Provider, Hadoop/Big Data User und Co- Location Hosting Anwender suchen inkl. Storage Tiering In The Box. R730 Mainstream 2S/2HE Rack Server höchste Flexibilität für das Rechenzentrum. Leistung für die anspruchsvollsten Aufgaben u.a. Cloud, Virtualisierung, VDI und HPC. R630 Mainstream 2S/1HE Rack Server massive Rechenleistung in 1 HE für Anwendungen mit externem Storage wie z.b. Datenbanken, Applikationsserver oder High Performance Computing. T630 Mainstream 2S/5HE Rack-Mount Tower Server optimale Vielseitigkeit und Skalierbarkeit für ROBO oder mittlere Büros. Großer interner Storage und 4 GPUs unterstützen Anwendungen wie Datenbanken, CRM, Desktop Virtualisierung und Medical Imaging. M630 Ein 2S Blade Server für das 10 HE M1000e & VRTX Shared Infrastructure Chassis. Optimal für große Rechenzentren als Virtualisierungs- oder Applikationsserver, idealer Building Block für Cloud-Umgebungen. 18
Fluid Data und Fluid Cache 19 Fluid: Dell Fluid Driving Data datacenter & Fluid Cache optimization 20
Flash im Storage: All Flash und SDS 21 Dell Acceleration Appliances für Datenbanken Vorintegrierte, voll konfigurierte Plattformen für schnelle und einfache Beschleunigung der Datenbankinfrastruktur Flash basiert und HA optional, die Dell Acceleration Appliance for Databases liefert: ~500μs Latenz, 27x schneller ~>1M IOPs, 27.5x mehr als traditionelle Plattensubsysteme. 12 TB hochverfügbarer beschleunigter Storage Nutzung branchenführende Lösungen: Dell PowerEdge Server Fusion-io 3.2TB SSD Laufwerke Fusion-io Ion Beschleunigung Verfügbar mit Fibre Channel, 10gE iscsi und Infiniband Anbindung Extreme Leistung! 22
Compellent Flash optimierter Storage $/GB Flash Capacity Günstig Verglichen mit anderen All-Flash Systemen >300K IOPS 2 >100,000 IOPS and submillisecond latency running OLTP workload 3 CML All emlc All SLC Andere Lösungen CML All SLC All emlc Andere Lösungen 23