Storage-Infrastrukturen in Rechenzentren effektiv aktualisieren

Hybride Storage-Technologien
Storage-Infrastrukturen in
Rechenzentren effektiv aktualisieren
Ab sofort ist Flash-Speicher nicht länger nur kritischen Anwendungen
vorbehalten. Mit einer Kombination aus SSDs und HDDs kann er für das
gesamte Rechenzentrum erschwinglich werden.
Hybride Storage-Systeme, in denen eine Kombination aus Solid-StateFestplatten (SSDs) und herkömmlichen rotierenden Festplattenlaufwerken
(HDDs) zum Einsatz kommt, können das Rechenzentrum von Grund auf
revolutionieren. Im Vergleich zu rein HDD-basierten Konfigurationen
lässt sich mit ihnen die Anwendungsleistung bis um den Faktor 3
steigern – und das ohne die horrenden Kosten reiner SSD-Lösungen!
Allerdings gibt es dabei ein Problem.
Storage-Architekten zählen traditionell zu den konservativsten ITExperten, wenn es um die Einführung neuer Technologien geht.
Und das nicht ohne Grund. Datenintegrität und Datensicherheit sind
ihre primären Anliegen. Neue Technologien müssen sich daher erst
bewähren, bevor sie von der Mehrheit der Storage-Architekten für
gut genug befunden werden, um kritische Daten aufzubewahren.
Jahrzehntelang konnten die kontinuierlichen Leistungs- und
Kapazitätssteigerungen bei Festplatten die Anforderungen der meisten
Anwendungen erfüllen. Und in jüngster Zeit haben Storage-Architekten
als Reaktion auf die steigenden Leistungsanforderungen bei E/A-lastigen
Anwendungen auf teure, jedoch blitzschnelle Flash-basierte Solid-StateSpeichermedien gesetzt, entweder direkt in den Servern
selbst oder in Netzwerk-Storage-Arrays.
Die Idee, beide Technologien zu kombinieren, liegt da
nicht fern und scheint lohnend. Tatsächlich bringt eine
solche Kombination jedoch einen Grad an Komplexität
bei Hardware und Verwaltung mit sich, den StorageExperten als teuer und riskant betrachten. Kurz gesagt:
Es herrscht bisher die Meinung vor, dass die Vorteile
eines hybriden Systems die mit ihm verbundenen
Kosten nicht aufwiegen würden, insbesondere im
Hinblick auf den zusätzlichen Verwaltungsaufwand für
die Festlegung, welche Daten wo gespeichert werden
sollen – auf DAS-Speicher oder Arrays.
Noch komplizierter wird es, weil es zwei Typen
von Flash-Technologie gibt: die kostspieligere SingleLevel-Cell-Technologie (SLC), bei der Daten schnell
gelesen und geschrieben werden können, und die
günstigere Multi-Level-Cell-Technologie (MLC), bei der im Vergleich
mehr Daten pro Dollar gespeichert werden können, die aber nur eine
geringe Schreibleistung erreicht. Die Kosten für die optimale Verteilung
von Daten über die drei Storage-Stufen in einem hybriden System
wären ohne Automatisierung ganz offensichtlich unerschwinglich. Die
revolutionäre Antwort auf das Problem: controllerbasierte Software. Sie
verteilt Daten automatisch nutzungsbasiert auf die drei Storage-Stufen –
die am häufigsten verwendeten Daten auf SLC-Flash-Speicher und selten
verwendete Daten auf herkömmliche rotierende Festplatten.
Server eine ebenso hohe Leistung erzielen können wie vollständig Flashbasierte Lösungen. Die internen Dell Tests belegen, dass sich mit diesem
Ansatz die Kosten niedrig halten lassen und gleichzeitig die Leistung je
nach Anwendung um 300 % oder mehr gesteigert werden kann. Die
Dell Server der 13. Generation mit Xeon E5v3 Prozessoren ermöglichen
sogar ein weiteres Leistungsplus. Im Vergleich zu R710s Servern können
mit Dell PowerEdge R730 Servern 2,1-mal so viele SQL Benutzer
unterstützt und gleichzeitig 2-mal mehr Transaktionen pro Sekunde
verarbeitet werden.
Bereits diese Ergebnisse sind beeindruckend. Bedenkt man jedoch,
dass Flash-Speicher im Vergleich zu herkömmlichen rotierenden
Festplatten etwa das 20-Fache an Datendurchsatz und IOPS erreichen
kann, so sind noch höhere Leistungssteigerungen zu erwarten. Ein
einschränkender Faktor bei aktuellen Implementierungen ist die
Tatsache, dass ein einzelnes SSD-Gerät einen herkömmlichen SATAController schnell komplett auslasten kann. Die Branche hat auf dieses
Problem mit dem NVMe (Nonvolatile Memory Express)-Standard reagiert.
Dieser erlaubt einen direkteren Zugriff auf den PCIe-Bus, niedrigere
Flash-Speicher bietet
im Vergleich zu
herkömmlichen rotierenden
Festplatten etwa das
20-Fache an Datendurchsatz
und IOPS und kann die
Leistung signifikant steigern.
Die Vorteile von Flash-Speicher
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Mit seinen Servern der zwölften Generation auf Basis von Intel ®
Xeon ® Prozessoren und Direct Attached Storage konnte Dell
demonstrieren, dass Systeme mit 43 % Flash-Anteil und intelligenter
Speicherstufenzuweisung für OLTP-Datenbanken mit Microsoft SQL
Latenzen und Übertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 4 GB pro
Sekunde. Zum Vergleich: Aktuelle SATA-Laufwerke erzielen im Moment
maximal 600 MB pro Sekunde. Dell ist einer der Marktführer bei der
Entwicklung von Solid-State-Speicher. Die Dell Express Flash Festplatten
waren die ersten Hot-Plug-fähigen 2,5-Zoll-PCIe-SSDs und die ersten
2,5-Zoll-NVMe-PCIe-SSDs der Branche. Laut internen Dell Tests bieten
sie das bis zu 10-Fache an IOPS-Leistung im Vergleich zu herkömmlichen
SSDs.
In den Dell Servern der 13. Generation werden die NVMe-fähige
PCIe-Architektur und die neuesten Intel Xeon E5v3 Prozessoren
kombiniert. Das Resultat sind eine höhere Anzahl von Prozessorkernen,
mehr adressierbarer Arbeitsspeicher und deutlich schnellerer Zugriff
auf SSD-Speicher. Für den Kunden bedeutet dies beträchtliche
Leistungssteigerungen für nahezu alle Anwendungen, insbesondere
für traditionell E/A-lastige – beispielsweise in den Bereichen OLTP
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Oktober 2014
Hybride Storage-Technologien
Mithilfe von Hybrid-Servern und Hybrid-Storage-Geräten
können IT-Architekten in ihrem Unternehmen die neuesten
Datenanalyseanwendungen bereitstellen, ohne dafür kostspielige, nur
für diesen speziellen Zweck entwickelte Systeme anschaffen zu müssen.
und VDI oder bei E-Mail-Servern und Analysen mittelgroßer und
großer Datenbestände. Der Intel-basierte Dell R730xd ist ein 2-HEServer mit zwei Sockeln und bis zu 18 Prozessorkernen, 24 DDR4Speichersteckplätzen und bis zu 100 TB DAS-Speicher.
Organisationen, die ihre Daten hauptsächlich auf SANSpeichersystemen speichern, können unter Umständen noch stärker
profitieren. Im Laufe der Zeit werden NVMe-Architekturen in StorageArrays integriert werden und auch dort zu Leistungssteigerungen
führen. Fluid Cache for SAN ist eine exklusive Alternativlösung von Dell,
in der Dell Server mit SSDs als Rückschreib-Cache zum Einsatz kommen.
Dadurch wird die Leistung nahezu aller Anwendungen beträchtlich
gesteigert, ohne dafür das Storage-Array modifizieren zu müssen. Auch
hier ist das Potenzial für Leistungssteigerungen bei festplattenlastigen
Anwendungen am größten.
Höhere Leistung, größerer Mehrwert
Auf der Dell World 2013 stellte Dell ein Szenario vor, bei dem eine
Oracle OLTP-Anwendung und Fluid Cache for SAN zum Einsatz kamen.
Das Unternehmen demonstrierte, dass die Testanwendung dank Fluid
Cache das 6-Fache an gleichzeitigen Benutzern unterstützen konnte –
14.000 Benutzer anstelle von 2.200 Benutzern ohne Fluid Cache.
Gleichzeitig wurden die Kosten pro Benutzer um 71 % gesenkt.1 Mit
einer Kombination aus Fluid Cache und einer Oracle 12c RAC Datenbank
konnte Dell im Vergleich zu einer Konfiguration ohne Fluid Cache eine
3,58-mal schnellere Auftragsbearbeitung erreichen.
Mit der verbesserten Technologie in den Servern der 13. Generation
ist mit noch besseren Ergebnissen zu rechnen. Die Auswirkungen
für Anwendungen wie OLTP, E-Mail und VDI sind enorm. Durch
Implementierung eines Flash-basierten Cache können weit mehr
Benutzer unterstützt werden und geltende Servicestufenvereinbarungen
(SLAs) zur Leistung noch übertroffen werden – und das ohne sonstige
Änderungen am System!
Fluid Cache for SAN verwendet die intelligente Technologie zur
Speicherstufenzuweisung von Dell. Für den Betrieb des Systems entsteht
daher aufseiten der Storage-Administratoren wenig bis gar kein
Zusatzaufwand. Dieser Ansatz ermöglicht weitaus geringere Kosten
pro Benutzer und pro Transaktion für alle genannten Anwendungen.
Mit den Xeon-basierten Dell R730 Servern können Leistung und Kosten
pro Benutzer noch weiter gesenkt werden. Interne Dell Tests haben
gezeigt, dass Dell R730xd Server mit einer Oracle 12c RAC Datenbank im
Vergleich zu R710 Servern doppelt so viele Benutzer unterstützen und
doppelt so viele Transaktionen pro Sekunde ermöglichen.
Das interessanteste Einsatzszenario könnte jedoch die kosteneffiziente
Analyse und Auswertung von Datenbeständen in Echtzeit oder
fast in Echtzeit sein, um Aufschluss über Kundenmeinungen oder
andere Geschäftsfaktoren zu erhalten. Die Analyse extrem großer
Datenströme nahezu in Echtzeit war bisher nur mit hochtechnisierten
Systemen zu Preisen im Millionenbereich möglich. Durch die
1.Dell Pressemitteilung: "New Dell Enterprise Solutions Drive Applications and
Workload Performance to New Heights" (Nie da gewesenen Anwendungs- und
Rechenlastleistung mit den neuen Dell Enterprise-Lösungen), 15. April 2014, http://
www.dell.com/learn/us/en/uscorp1/secure/2014-04-15-dell-enterprise-applicationsworkload-performance
Kombination von Xeon E5v3 Prozessoren, Konfigurationen mit hoher
Speicherkapazität und NVMe-Flash können Unternehmen mit Dell
Servern der 13. Generation jetzt von der Leistung speziell auf spezifische
Anwendungsszenarien zugeschnittener Systeme profitieren, zu einem
deutlich niedrigeren Preis. Organisationen, die bislang die Ausgaben
für solche Appliances nicht rechtfertigen konnten, können nun genau
diese Anwendungen ausführen, ohne dass sie eigens dafür konzipierte
Systeme bräuchten, deren Verwaltung speziell geschultes Personal
erfordert.
Vorteile von hybriden Technologien für Ihr
Unternehmen
Die Verfügbarkeit von hybrider Storage-Technologie mit einem
Mix aus SSDs und HDDs im gesamten Portfolio an Dell Servern und
Storage-Lösungen bedeutet beträchtliche Steigerungen bei der
Anwendungsleistung. Das Ergebnis: eine verbesserte Benutzererfahrung
und niedrigere Gesamtkosten pro Benutzer. Mithilfe von HybridServern und Hybrid-Storage-Geräten können IT-Architekten in ihrem
Unternehmen die neuesten Datenanalyseanwendungen bereitstellen,
ohne dafür kostspielige, nur für diesen speziellen Zweck entwickelte
Systeme anschaffen zu müssen. Während Flash-Speicher in der
Vergangenheit nur den wichtigsten Anwendungen vorbehalten
war, kann die Technologie ab sofort im gesamten Rechenzentrum
kosteneffizient implementiert werden. ¢
Über Dell und Intel
Dell Inc. entwickelt innovative Technologien und Services,
maßgeschneidert für die spezifischen Anforderungen seiner
Kunden. Unsere Produkte garantieren starke Leistung und höchste
Zuverlässigkeit. Dabei möchte Dell seinen Kunden mehr Effizienz,
Mobilität, Informationen und Sicherheit bieten und ist einer der
weltweit führenden Anbieter von Technologie für Privatanwender
und Unternehmen jeder Größe. Zum Kundenstamm von Dell zählen
98 % der internationalen Fortune 500 Konzerne, 10 Millionen kleine
Unternehmen, Schüler und Lehrer in 400.000 Klassenzimmern, alle
G20-Regierungen und mehr als 200.000 Ärzte.
Intel zählt dem Gewinn nach zu den weltweit größten Herstellern
von Halbleiterchips. Wir entwickeln moderne integrierte
Digitaltechnologie für verschiedene Märkte, wie z. B. die
Datenverarbeitungs- und Kommunikationsbranche. Unser Ziel
ist es, führender Anbieter von Datenverarbeitungslösungen für
die globale digitale Wirtschaft zu werden. Derzeit arbeiten wir
daran, aus dem bisherigen primär als Entwickler und Hersteller von
Halbleiterchips für PCs und Server agierenden Unternehmen Intel
einen Datenverarbeitungskonzern zu machen, der Komplettlösungen
aus Hardware, Software und Support-Services anbieten kann.
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Oktober 2014