Virtual SAN - The next step in Software-Defined Storage

Transkrypt

1 Virtual SAN - The next step in Software-Defined Storage VMware vforum, 2014 Mikołaj Wiśniak Senior Systems Engineer 2014 VMware Inc. Wszelkie prawa zastrzeżone.

2 Agenda Virtual SAN w kontekście centrum danych definiowanego programowo Charakterystyka rozwiązania Virtual SAN Zasady tworzenia i konfiguracji Sieć Cechy: odporność, skalowalność, wydajność, prostota, integracja Przykłady zastosowań rozwiązania Virtual SAN Materiały dodatkowe

3 Centrum danych definiowane programowo Rozszerzenie wirtualnego środowiska obliczeniowego na wszystkie aplikacje Wirtualizacja sieci w celu zapewnienia większej szybkości i wydajności Dostosowanie systemu pamięci masowej do wymagań aplikacji Narzędzia do zarządzania ustępują miejsca automatyzacji 3

4 Centrum danych definiowane programowo Dostosowanie systemu pamięci masowej do wymagań aplikacji 4

5 Wyzwanie na dziś ogromny wzrost zapotrzebowania na pamięć masową i coraz większa złożoność systemów pamięci masowej 120 mln 100 mln Wzrost zapotrzebowania na pamięć masową 80 mln 60 mln Sprzedane terabajty 41% r/r Najważniejsze wyzwania związane z pamięcią masową Zgodność z SLA Rozwiązywanie problemów Migracje danych 31% 28% 42% 40 mln 20 mln mln Sprzedane terabajty Czas/budżet Przydzielanie zasobów Złożoność zarządzania 28% 26% 24% Źródło: IDC, Yezhkova, Prognoza światowego rozwoju korporacyjnych systemów pamięci masowej, listopad 2013 r., # Źródło: IDC, Prognozy zapotrzebowania na pamięć masową 2014, styczeń 2014 r., Ogólne badanie dotyczące pamięci masowych, #243511, n=307 5

6 Zmieniający się rynek pamięci masowej Serwerowa pamięć masowa Współdzielona pamięć masowa Nowe formy Kluczowe czynniki lat temu lat temu Obecnie Serwerowa pamięć flash Spadające ceny pamięci masowej Łatwo dostępne cykle procesorów Hypervisor infrastruktura konwergentna Opłacalność chmury 6

7 Szybki rozwój nowych warstw pamięci masowej Pamięć flash zapewnia obsługę nowych architektur pamięci masowej Chmura zapewnia opłacalny model pamięci masowej Pamięć masowa w chmurze Pamięć flash jest od 50 do 2000 razy szybsza niż HDD / operacji we/wy (odczytu/ zapisu) na sekundę dla karty PCIe MLC 360 GB 1 Mniej niż 0,10 USD/IOPS Eliminuje potrzebę łączenia setek HDD Zapewnia wysoką wydajność serwerowej pamięci masowej Wysoce skalowalny, płatności według bieżącego zużycia Dostęp za pośrednictwem standardowego interfejsu API Niski koszt pojemności 0,05 USD/GB na miesiąc 2 Prognozowany wzrost na poziomie 40% rocznie do 2018 r Źródło: FusionIO iodrive2, luty 2014 r. 2. Źródło: Amazon S3, luty 2014 r. 3. Źródło: Raport MarketsandMarkets Cloud Storage 7

8 Hypervisor otwiera nowe możliwości Platforma wirtualizacji: Zawiera dane o wymaganiach wszystkich aplikacji w czasie rzeczywistym vsphere Znajduje się bezpośrednio na ścieżce we/wy Zapewnia globalny widok infrastruktury podstawowej Serwery x86 SAN / NAS Pamięć masowa w chmurze Niezależna sprzętowo 8

9 Dzięki hypervisorowi można zmodernizować system pamięci masowej Obecnie Pamięć masowa definiowana programowo Replikacja Migawki Automatyczne dostosowanie do wymogów SLA za pomocą reguł zorientowanych na maszyny wirtualne (Płaszczyzna kontroli opartej na regułach) LU N LU N LU N Macierz A LU N LU N Macierz B Pula konwergentna hypervisora Pula SAN/NAS vsphere Pula obiektowa Usługi danych na poziomie maszyny wirtualnej (Wirtualne usługi danych) Oddzielanie i łączenie w pule (Płaszczyzna danych wirtualnych) Serwery x86 SAN / NAS Pamięć masowa obiektów w chmurze 9

10 Pamięć masowa definiowana programowo Zastosowanie wydajnego modelu operacyjnego wirtualizacji w systemie pamięci masowej Płaszczyzna kontroli oparta na regułach Ochrona danych Wirtualne usługi danych Mobilność Wydajność Hypervisor pula konwergentna pamięci masowej Płaszczyzna danych wirtualnych Pula SAN/NAS Pula pamięci masowej obiektów Serwery x86 Virtual SAN SAN / NAS Pamięć masowa obiektów w chmurze 10

11 VMware Virtual SAN 5.5 Hypervisor prosta pamięć konwergentna

12 Virtual SAN: hypervisor prosta pamięć konwergentna Podstawy Napęd SSD vsphere + Virtual SAN Dyski twarde Napęd SSD Dyski twarde Napęd SSD Dyski twarde Współużytkowany zasób danych sieci Virtual SAN Pamięć masowa definiowana programowo w ramach vsphere Działa na każdym standardowym serwerze x86 Łączy dyski HDD/flash we współużytkowanym zasobie danych Zarządzane za pośrednictwem opartego na regułach schematu zarządzania pamięcią masową Wysoka wydajność dzięki szybkiej pamięci flash Wysoka odporność pełna ochrona przed utratą danych w przypadku awarii sprzętu Silna integracja z rozwiązaniami VMware 12

13 Bezprecedensowe zainteresowanie i aprobata klientów Użytkownicy beta rozwiązania Virtual SAN 95% Klienci używający wersji beta Zalecenie VSAN 90% uważa, że vsan wpłynie na pamięć masową tak, jak vsphere wpłynęło na moc obliczeniową 13

14 Dlaczego Virtual SAN? Wyjątkowo proste Wysoka wydajność Niższy całkowity koszt eksploatacji Instalacja w dwóch kliknięciach Pojedyncza struktura monitorowania Oparcie na regułach Autooptymalizacja Integracja z rozwiązaniami VMware Osadzone w jądrze vsphere Przyspieszenie dzięki pamięci flash Do 2 mln IOPS z 32 węzłów Skalowanie granularne i liniowe Opłacalność serwera Brak dużych inwestycji wstępnych Skalowalność Łatwość obsługi dzięki dobrej automatyzacji Brak wymogu posiadania specjalnych kwalifikacji 14

15 Dwa sposoby na utworzenie węzła Virtual SAN Niezależny sprzętowo 1. Węzeł Virtual SAN Ready Fabrycznie skonfigurowany serwer gotowy do korzystania z Virtual SAN 2. Rozwiązanie własne Wybierz poszczególne składniki Dowolny serwer z listy kompatybilnego sprzętu vsphere SSD lub PCIe SAS/NL-SAS/ SATA HDD z wieloma opcjami dostępnymi przy ogólnej dostępności + 30 Kontroler HBA/RAID na podstawie podręcznika zgodności Virtual SAN* Uwaga. Więcej informacji na ten temat można znaleźć na stronie podręcznika zgodności rozwiązania VMware Virtual SAN Składniki Virtual SAN muszą pochodzić z zestawu Virtual SAN HCL (system nie zapewnia obsługi innych składników) 15

16 Elastyczna konfiguracja, aby zapewnić odpowiednią wydajność i pojemność Wydajność Pojemność 2 procesory 8 rdzeni Pamięć 128 GB 2 procesory 8 rdzeni Pamięć 128 GB 2 procesory 8 rdzeni Pamięć 128 GB 1x 400 GB MLC SSD (~15% pojemności do realnego wykorzystania) 1x 400 GB MLC SSD (~10% pojemności do realnego wykorzystania) 2x 400 GB MLC SSD (~4% pojemności do realnego wykorzystania) 5x 1,2 TB 10K SAS 7x 2 TB 7.2K NL-SAS 10x 4 TB 7.2K NL-SAS IOPS 1 Pojemność przed sformatowaniem ~20-15K 6 TB ~15-10K 14 TB ~10-5K 40 TB 1. Obciążenie mieszane 70% odczyt, 80% losowe Szacowane w oparciu o cenniki za 2013 r., nakłady inwestycyjne (w tym sprzęt systemu pamięci masowej + koszty licencji na oprogramowanie) 16

17 Pomoc techniczna dla partnerów korzystających z Virtual SAN Rozwiązanie typu serwer / system Pamięć masowa System ochrony danych 17

18 Virtual SAN wykazuje wysoką odporność na awarie sprzętu Virtual SAN zapewnia pełną ochronę danych w razie awarii Prosta instalacja na podstawie reguł Udostępniane w zależności od liczby maszyn wirtualnych vsphere + Virtual SAN Brak utraty danych w razie awarii dysków, sieci lub hosta Zapewnia zerowy czas przestojów wskutek awarii dysków lub sieci Zgodność operacyjna z vsphere HA i trybem konserwacji 18

19 Virtual SAN umożliwia elastyczne liniowe skalowanie wydajności i pojemności Koniec ze złożonym prognozowaniem i dużymi inwestycjami na początku projektu Skalowanie W POZIOMIE Elastyczne Skalowanie na podstawie zapotrzebowania 4,4 PB 400 TB 40 TB Pojemność Dodaj więcej węzłów IOPS Skalowanie w pionie Dodaj więcej dysków Granularne Dodawanie pojedynczych węzłów lub dysków Nie powodujące przerw w działaniu Brak przestojów aplikacji Virtual SAN pozwala nam skalować infrastrukturę pamięci masowej, przy zachowaniu niezbędnej redundancji. Osiągamy przez to większą sprawność i szybciej wprowadzamy nasze rozwiązania na rynek". Frans Van Rooyen, architekt chmur obliczeniowych, Adobe 19

20 Virtual SAN umożliwia skalowanie klasy korporacyjnej Maksymalna skalowalność na klaster Virtual SAN 32 hosty 2 mln IOPS 3200 maszyn wirtualnych 4,4 petabajta Virtual SAN pozwala na utworzenie skalowalnej jednorodnej infrastruktury pamięci masowej, podobnie jak w przypadku Facebooka i Google. Ponadto pozwala nam skalować i dodawać zasoby przy zapewnieniu obsługi obciążeń o wysokiej wydajności. Dave Burns wiceprezes ds. technicznych, Cincinnati Bell 20

21 Wysoka wydajność, elastyczność oraz liniowa skalowalność IOPS Do 2 mln IOPS w klastrze 32 węzłów 2 mln Nasycenie VDI porównywalne z macierzą all-flash Liczba maszyn wirtualnych VDI ,5 mln mln Liczba hostów w klastrze Virtual SAN Mieszane Odczyt 100% Uwagi: na podstawie testów porównawczych IOmeter Mieszane = 70% odczyt, % losowe Liczba hostów w klastrze Virtual SAN Virtual SAN Wszystkie macierze SSD Uwagi: w oparciu o benchmark View Planner 21

22 Virtual SAN upraszcza pamięć masową Jeśli znasz vsphere, to znasz Virtual SAN Dwa kliknięcia do wdrożenia! 22

23 Virtual SAN silna integracja z rozwiązaniami VMware Idealne dla środowisk VMware vsphere Ochrona danych Wirtualny desktop vmotion vsphere HA DRS Storage vmotion Snapshoty VDP Advanced vsphere Replication VMware View (Linked Clones) Operacje w chmurze i automatyzacja vcenter Operations Manager vcloud Automation Center Przywracanie po awarii Site Recovery Manager Zarządzanie pamięcią masową oparte na regułach IaaS Ośrodek A Ośrodek B 23

24 Virtual SAN stawia aplikację na pierwszym miejscu Prostsze i zautomatyzowane zarządzanie pamięcią masową w ramach podejścia zorientowanego na aplikacje Obecnie Obecnie Virtual SAN 1. Wstępnie zdefiniowanie konfiguracji pamięci masowej 2. Wstępne przydzielenie powiązań statycznych 3. Udostępnienie wstępnie przydzielonych powiązań 4. Wybór odpowiedniego powiązania 1. Określenie reguł dotyczących pamięci masowej 2. Zastosowanie reguł przy tworzeniu maszyny wirtualnej Zasoby i usługi danych są automatycznie przydzielane i utrzymywane. 5. Korzystanie z wstępnie przydzielonego powiązania Nadmierne przydzielanie zasobów (lepiej dmuchać na zimne!) Zmarnowane zasoby, zmarnowany czas Częste migracje danych Współużytkowany zasób danych sieci Virtual SAN Koniec z nadmiernym przydzielaniem zasobów Mniej zasobów, mniej czasu Łatwe zmiany 24

25 Virtual SAN upraszcza i automatyzuje zarządzanie pamięcią masową Dla poziomów usług pamięci maszyny wirtualnej z jednego samostrojącego się zasobu danych Dla reguł pamięci maszyny wirtualnej Zestaw reguł zależny od potrzeb aplikacji Oprogramowanie automatyzuje określanie poziomu usług Pojemność Wydajność Zarządzanie pamięcią masową oparte na regułach vsphere + Virtual SAN SLA Dostępność Współużytkowany zasób danych sieci Virtual SAN Sieć Virtual SAN można łatwo wdrożyć, wystarczy kilka kliknięć. Nie ma potrzeby konfigurowania RAID. Jim Streit, architekt IT, Thomson Reuters Koniec z jednostkami LUN/woluminami! 25

26 Virtual SAN = niższe nakłady inwestycyjne, koszty utrzymania i całkowity koszt eksploatacji Nakłady inwestycyjne Opłacalność serwera Brak sieci Fibre Channel Płatność w miarę rozwoju Koszty utrzymania Uproszczona konfiguracja pamięci masowej Brak jednostek LUN Zarządzanie bezpośrednio z aplikacji vsphere Web Client Automatyczne przydzielanie zasobów maszyn wirtualnych Uproszczone planowanie pojemności Nawet 0,25 USD/IOPS Nawet 50 USD/ desktop 1 Nawet 0,50 USD/GB 2 5 razy niższe koszty utrzymania 4 Nawet o połowę niższy całkowity koszt eksploatacji 1. Klony pełne 4. Źródło: Taneja Group 2. Pojemność do realnego wykorzystania 3. Szacunki na podstawie cenników za 2013 r., nakłady inwestycyjne (w tym sprzęt systemów pamięci masowej + koszty licencji na oprogramowanie) 26

27 Koszt pamięci masowej na desktop Skalowanie granularne eliminuje nadmierne przydzielanie zasobów Zapewnia przewidywalne skalowanie i możliwość kontrolowania kosztów $ USD Koszt pamięci masowej w USD/VDI Virtual SAN $ USD Skoki obciążenia odpowiadają skalowaniu w związku z wymaganiami IOPS $ USD $90 90 USD Virtual SAN umożliwia przewidywalne skalowanie liniowe $ USD Liczba desktopów Porównanie z zewnętrzną pamięcią masową w skali Szacunki na podstawie cenników za 2013 r., nakłady inwestycyjne (w tym sprzęt systemów pamięci masowej + koszty licencji na oprogramowanie) Dodatkowe oszczędności z wynikającego z automatyzacji obniżenia kosztów utrzymania Konfiguracja sieci Virtual SAN: 9 maszyn wirtualnych na rdzeń, 40 GB na maszynę wirtualną, 2 kopie w celu zapewnienia dostępności i 10% SSD w celu poprawy wydajności 27

28 Obsługa centrum przetwarzania danych podobnego do Google Infrastruktura modułowa. Naprawy. W przypadku napraw, myślę, że istnieje ogromna różnica między czynnościami, które należy wykonać w razie awarii sprzętu. Wymianę serwerów 1U lub 2U mogę zlecić dowolnemu podwładnemu. w zasadzie podzielić centrum przetwarzania danych na moduły w celu utworzenia rzeczywistej architektury pamięci masowej definiowanej programowo". Ryan Hoenle dyrektor ds. IT, DOE Fund 28

29 Przykłady zastosowania rozwiązania Virtual SAN Przykłady zastosowania rozwiązania Virtual SAN 5.5 Wirtualny desktop (VDI) Warstwa 2 / Warstwa 3 / Obszar zbiorczy Docelowy poziom przywracania po awarii Obsługa szczytowych wymagań dotyczących wydajności (uruchomienie, logowanie, alerty odczytu/zapisu) Granularne skalowanie od potwierdzenia możliwości realizacji projektu do produkcji bez dużych inwestycji wstępnych Obsługa wysokiej gęstości VDI Szybkie przydzielanie pamięci i pełna automatyzacja Idealna relacja ceny do wydajności Łatwe udostępnianie pamięci Ośrodek A Ośrodek B Integracja z vsphere Replication i VMware SRM Obniżenie kosztu pamięci masowej Minimalizacja wielkości centrum przetwarzania danych 29

30 Materiały dodatkowe Strona produktu Społeczność VSAN vmtn/vsan Narzędzie VIP vip.vmware.com/salessignup Warsztat praktyczny Bezpłatna 60-dniowa wersja próbna Virtual SAN Zespół ds. sprzedaży pamięci masowej definiowanej programowo 30

31 Dziękuję za uwagę!