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1 大容量 高速フルフラッシュストレージアレイ Violin Flash Memory Arrays 適用事例 FUJITSU ServerPRIMEQUEST 検証結果 2013 年 12 月 マクニカネットワークス株式会社

2 はじめに目次 1. Violin Memoryの適用事例 2. FUJITSU Server PRIMEQUEST 検証結果 3. Violin Memoryの特徴 本書は 情報提供のみを目的としており 技術上の誤りには一切責任を負いません また パフォーマンスについては環境により異なり 保証するものではありません 2

3 Violin Memory 適用事例

4 大手通信事業社での適用事例 お客様 US 大手通信事業社 背景 従来の HDD ベースの SAN ストレージでは DB のフルテーブルスキャンに 5 分 よりリアルタイムに解析を行いたい ターゲットは 秒 導入までの経緯 代表的な数社のフラッシュソリューション 垂直統合システムを比較最終的に2 台のViolin Memory 6616フラッシュメモリーアレイを採用導入後 フルスキャンの時間は17 秒と劇的に改善 4

5 大手通信事業社での適用事例 既存環境 : FC SAN ストレージ 1000 ドライブ 5 ラック Violin テスト (POC) 環境 : V 台 6RU 実データを使用しテストを実施 読み出し 2.3 倍 redo ログの書き込み 1.4 倍 IO ウエイトが劇的に減少既存環境と比較し 5~40% 5

6 大手通信事業社での適用事例 データベース IO への Violin の効果 direct path read:89% 向上 db file scattered read:90% 向上 db file sequential read のウエイト : 既存平均 8ms に対し Violin 平均 0ms (90% 以上の向上 ) Before: 既存 1000 ドライブ SAN ストレージ Event Waits Time(s) Avg Wait(ms) % Total Call Time Wait Class CPU time 44, direct path read 649,358 10, User I/O db file scattered read 584,020 10, User I/O db file sequential read 829,707 7, User I/O direct path read temp 471,420 6, User I/O After: V6616 Violin arrays 2 台 (6RU) Event Waits Time(s) Avg wait (ms) % DB time Wait Class DB CPU 8, log file sync 592, Commit direct path read 173, User I/O db file scattered read 119, User I/O db file sequential read 26, User I/O IO response time / latency IO response time / latency Violin Memory アレイで期待値以上の SLA を達成 Key Query 1: Violin 479s 既存 SANストレージ 2100s Key Query 2: Violin 17s 既存 SANストレージ 300s より高いワークロードでも IO レイテンシーを劇的に改善 6

7 大手通信事業社での適用事例 ( まとめ ) 4 倍以上のパフォーマンス且つ運用コストを大幅に削減 パフォーマンス : 4 倍消費電力 : 1/13 ラックスペース : 1/ ,100 BTU/Hr 1000 ディスク 5 ラック 10,000 BTU/hr 6RU Violin Arrays 既存 SAN ストレージ 7

8 お客様のストレージ環境見直しのお手伝いをします ストレージ性能アセスメントサービス お客様の現システムにおけるストレージ性能情報を取得 分析することにより 以下項目の結果を得ることを目的とします 現システムのストレージ I/O 負荷を正確に把握 可視化 現システムの性能ボトルネックがストレージ I/O に起因するものかどうかの見極め システム性能向上のためのチューニングポイントの特定 既存ストレージを Violin Memory Flash Array にリプレイスすることによる導入効果測定 お打ち合わせ 分析 報告 ソリューション説明 課題点ヒヤリング 既存環境ヒヤリング データ収集 既存環境分析 導入効果測定 報告書作成 分析結果 導入効果 8

9 FUJITSU Server PRIMEQUEST 検証結果

10 検証の目的 FUJITSU Server PRIMEQUEST,Violin Memory 製フラッシュメモリーアレイの組み合わせで問題なく接続できることを確認する カタログスペック同等以上の素性能が得られることを確認する その素性能をサーバ内臓 HDD と比較 10

11 対象機器 モデル I/F NANDタイプ 物理容量 実効容量 SWバージョン 6606 FC8Gbps*8 SLC 6TB 2.6TB G5.5.2 ( 本検証では6チャネル使用 ) A モデル /Partiton# スペック OS CPU: Xeon E GHz/30MB x 2 PRIMEQUEST 1800E2 メモリ : 16GB Partition#0 FC HBA: MC-0JFC11x 6 FCドライバ /FW/BIOS: p(Inbox)/2.00A4/5.12A2 PRIMEQUEST 1800E2 Partition#1 CPU: Xeon E GHz/30MB x 2 メモリ : 16GB FC HBA: MC-0JFC11x 6 FC ドライバ /FW/BIOS: (Inbox)/2.00A4/5.12A2 Red Hat Enterprise Linux el6.x86_64 WindowsServer 2008 R2 Enterprise SP1 11

12 接続構成 Linux Windows Partition#1 Partition#0 結線の色分けは便宜上のものであり 全て8Gb FCです 12

13 その他のコンフィグレーションについて Violin Memory FC Topology を Loop に固定 Linux Violin デバイスに対する Linux の I/O スケジューラを noop に設定 Emulex ドライバパラメータ : Lun-queue-depth を 128 に変更 FC ドライバの割り込み処理を各コアに分散させるために 割り込みアフィニティを設定 推奨設定については環境により異なります パラメータの詳細についてはお問い合わせください 13

14 検証の目的 FUJITSU Server PRIMEQUEST,Violin Memory 製フラッシュメモリーアレイの組み合わせで問題なく接続できることを確認する カタログスペック同等以上の素性能が得られることを確認する その素性能をサーバ内臓 HDD と比較 14

15 検証項目及び結果 全てのテスト項目をパス Violin Memory FC モデルと PRIMEQUEST の組み合わせで 問題なく使用できることを確認 検証項目 実施内容 Windows RHEL デバイス認識の確認 デバイスが正常認識されていることを確認 ディスクの管理 dmesg cat /proc/scsi/scsi multipath -ll パーティション設定 パーティションが正常に作成反映されることを確認 ディスクの管理 fdisk ファイルシステム作成 ファイルシステムが正常に作成できることを確認 ディスクの管理 mkfs マウント 正常にマウントでき 且つリード / ライトが問題ないことを確認 ドライブレター割り当て mount アンマウント 正常にアンマウントできることを確認 ドライブレター削除 umount オートマウント サーバー再起動後 正常にマウントしたデバイスがリード / ライト指定必要なし ( ドライブ /etc/fstabに記述できることを確認レター割り当てのみ ) サーバー再起動 サーバー再起動後 全てのデバイスが正常に認識され マウン再起動トしたデバイスがリード / ライトできることを確認 shutdown -r now サーバーシャットダウンサーバーシャットダウン その後再度起動し 全てのデバイスが シャットダウン正常に認識され マウントしたデバイスがリード / ライトできるこ shutdown -h now IOテスト ベンチマークソフトを使用し パフォーマンス測定を実施 適正なパフォーマンスが得られることを確認 IOMeter Violin perf_test マルチパステスト ベンチマークソフトを使用し 高負荷 IOをかけた状態でFCケーブルの挿抜実施 IOエラーが発生しないこと フェールオーバー / バックの時間が適正なことを確認 IOMeter Violin perf_test 15

16 検証の目的 FUJITSU Server PRIMEQUEST,Violin Memory 製フラッシュメモリーアレイの組み合わせで問題なく接続できることを確認する カタログスペック同等以上の素性能が得られることを確認する その素性能をサーバ内臓 HDD と比較 16

17 パフォーマンス (Linux) カタログ SPEC(Read 70%): MAX 450K 以上 内臓 15Krpm SAS HDD x 2 RAID1 と比較して 最大 900 倍 (HDD1,800 本分 ) 以上の高パフォーマンス 414 倍 926 倍 894 倍 632 倍 561 倍 ベンチマークソフト Violin Memory perf_test D 前提条件 素性能を見るため全てブロックデバイスに実施 60 秒間測定 64 スレッド V6606: 8LUN FC6CH マルチパス構成 内蔵 HDD: MC-5DS621x 2 146GB (15Krpm)SAS 15,000rpm x 2 RAID グラフ上の HDD のチャートがスケールの関係上つぶれて見えないため 数値をグラフ上に記載しています 17

18 パフォーマンス (Windows) カタログ SPEC(Read 70%): MAX 450K 以上 605 倍 772 倍 711 倍 内臓 15Krpm SAS HDD x 2 RAID1 と比較して 最大 900 倍 (HDD1,800 本分 ) 以上の高パフォーマンス 955 倍 938 倍 ベンチマークソフト IOMeter Version 前提条件 素性能を見るため全てブロックデバイスに実施 60 秒間測定 64 スレッド V6606: 8LUN FC6CH マルチパス構成 内蔵 HDD: MC-5DS621x 2 146GB (15Krpm)SAS 15,000rpm x 2 RAID グラフ上の HDD のチャートがスケールの関係上つぶれて見えないため 数値をグラフ上に記載しています 18

19 パフォーマンス ( その他 ) レポートは今後 WEBに公開予定 異なるパラメータでの測定データあります 異なるFCパス数でのパフォーマンス SW 有 / 無でのパフォーマンス異なるLUN 数でのパフォーマンス 詳細についてはお問い合わせください 19

20 Violin Memory の特徴

21 Violin Memory : Flash に最適化されたアーキテクチャ ハードウェア ソフトウェアの各レイヤーにおける技術的革新性 Violin Memory が知的財産権を有する技術の集合体としての革新的なソリューション 深いレベルでのソフトウェアとハードウェアのインテグレーション Violin Switched Memory アーキテクチャ vmos(violin Memory Operating System) : フラッシュに最適化された OS vraid : フラッシュに最適化された RAID vraid Group Violin 6000 Flash VIMM 21

22 100 万 IOSP を実現する Violin Memory のアーキテクチャ 最大 64 枚 Violin Intelligent Memory Modules(VIMM) PCIe 接続 (VIMM に冗長化 3 パス接続 ) ホットスワップ可能 4 つのグローバル ホットスペア 4 重化された VCM(vRAID コントローラ ) フラッシュに最適化されたファブリック vraid(violin 特許技術 ) ダイナミック ウェアレベリングマルチレベル ECC ハードウェア カーベージコレクションパフォーマンスの最適化ダイナミック データ分散配置ブロック消去による遅延を低減 VIMM 障害率を低減 Memory Gateway VCM VCM VCM Memory Gateway VCM Flash Memory Fabric 22

23 No SSDs (VIMM) VIMMのコアブロック 256GB SLC Flash / 512GB or 1TB MLC Flash 3GB / 6GB DRAM for metadata & caching 各 VIMMに搭載されたコントローラ フラッシュ寿命を大幅に延ばす独自のウェアレベリング機構を実装 定期的なデータスクラビングハードウェアベースのECC&CRCによるデータ補正フラッシュ ダイの自己修復機能 ホットスワップ可能 23

24 フラッシュに最適化されたOS(vMOS) システムのオペレーション Web, CLI, REST システムのマネージメント ハードウェア処理による高速化マルチレベルのフラッシュ最適化仮想化 データのマネジメント スナップショット クローンシンプロビジョニング重複排除 筐体間レプリケーション 今後提供予定 24

25 高い信頼性 IO モジュール FC, 10GE, IB, PCIe メモリーゲートウエイ (MG) x 2 ストレージモニタリング ストレージマネージメント アレイコントロールモジュール (ACM) x 2 フラッシュメモリマネージメント システムレベルマネージメント vraid コントロールモジュール フラッシュメモリファブリック VIMM x 64 FLASH MEMORY FABRIC 24 to 64 Hot Swappable VIMMs SPOF(Single Point of Failure) はありません メモリーアレイ内のデータを損失することなくホットスワップが可能 25

26 製品ラインナップ Performance (SLC) Capacity (MLC) 製品名 V-6606 V-6616 V-6212 V-6232 V-6264 NAND タイプ SLC(Single Level Cell) MLC(Multi Level Cell) 物理容量 (TiB/TB) 6TiB/6.6TB 16TiB /17.6TB 12TiB /13.2TB 32TiB /35.2TB 64TiB /70.3TB IO 処理能力 (4KB IOPS) 450,000 IOPS 1,000,000 IOPS 200,000 IOPS 500,000 IOPS 750,000 IOPS 最大帯域幅 (100% Reads) 3GB/s 4GB/s 1.5GB/s 4GB/s 4GB/s レイテンシ 250μsec 250μsec 500μsec 500μsec 500μsec 本体寸法 (mm) 幅 :420 奥行 :700 高さ :134 ラックマウントサイズ 3U 本体重量 (kg) 消費電力 (W) 1,119 1,693 1,355 1,723 1,500 26

27 お問い合わせ マクニカネットワークス株式会社 Violin 製品担当 TEL: マクニカネットワークス株式会社 設立:2004 年 3 月 1 日 代表者: 代表取締役社長宮袋正啓 本社: 横浜市港北区新横浜 マクニカ第二ビル 業務内容: 企業向けネットワーク コンピュータ及び情報通信システム関連ハードウェア ソフトウェアの輸出入 開発 販売コンサルティング / 保守 サービスにわたるITソリューションの提供 従業員数 : 212 人 (2011 年 3 月 31 日現在 ) 27