Совместимы ли понятия SDS и производительность?

Чусавитин МихаилИнженер отдела ЦОД, ЛАНИТ-Интеграция

План

• Вкратце о SDS• Классификация• Производительность,

эффективность• Варианты использования• Стоимость

Программно-определяемые СХД это:

• Гибкость:– Поддержка любых типичных платформ (comodity hardware)– Нет необходимости замены инфраструктуры (forklift upgrade)– Рост по требованию (Pay-as-you-grow)– Переназначение ресурсов «на лету»

• Сокращение затрат при использовании существующего оборудования:– Можно развернуть на существующей инфраструктуре – Не займет дополнительного места в стойке– «Вторая жизнь» старым серверам и СХД

• Интеграция с облачными решениями

Классификация

1. Классические SDS (CEPH, Gluster, ScaleIO):– Устанавливаются на «все подряд»

– Scale-out архитектура, самоорганизация

– Практически любой уровень защиты данных

2. Основанные на коде традиционных СХД (DataONTAP Edge, HP VSA, IBM XIV) : – Обычно представлены в виде VM

– Интеграция с аппаратными решениями

3. Часть вычислительных комплексов (vSAN, Nutanix, PVE): – Поставляются как модуль к гипервизору

4. Системы обработки и хранения больших данных (HDFS, RiakCS)– Поддержка MapReduce

– Последовательное чтение больших файлов

5. Программно-аппаратные решения (IBM SVC, HDS HCP):– Предлагаются как готовые решения (appliance) без возможности установки

на стороннее оборудование

Производительность

БУДУЩЕЕ: SCALE OUT

ПРОШЛОЕ: SCALE UP

Преимущества архитектуры

• Полная децентрализация:– Узлы сами общаются, следят друг за другом и реплицируют данные– Клиент сам вычисляет нужный узел– Распределение данных по всем узлам кластера– Восстановление и балансировка при изменении конфигурации:

«многие ко многим»

• Flash-кэш на чтение и на запись:– SSD на каждом узле– Отдельные full-flash узлы

• Настраиваемая политика резервирования:– Репликация объектов (быстрое восстановление, меньшая емкость) – Erasure Coding (медленное восстановление, большая емкость)

Недостатки архитектуры

• Накладные расходы на сеть, емкость и производительность дисков

• На каждом узле все записи предварительно заносятся в журнал, только потом переносятся на диск

• Каждый диск обслуживает сразу несколько параллельных потоков (высокий seek time)

• Вся система работает поверх ЛВС:– Необходимость в отдельной backend-сети– Отсутствие стабильной поддержки Infiniband RDMA

• Собственные клиенты и протоколы:– Полное отсутствие поддержки Microsoft Windows, VMware– Нет нативной поддержки Fibre Channel, сырая поддержка iSCSI

Тестовая конфигурация

VS

СХД SDS

Производительность

Шаблон нагрузки

Теоретический максимум CEPH Типичная СХД

Слч.чтение (IOPS) 3 600 2 858 79 % 3 600 99 %

Слч.запись(IOPS) 4 000 3 000 75 % 2 366 59 %

Чтение (МБ/с) 6 400 3 648 57 % 4 399 69 %

Запись (МБ/с) 3 200 1 197 37 % 924 29 %

Сравнение результатов с теоретическим максимумом дисков

Чтение Запись0

5001000150020002500300035004000

Случайные операции (IOPS)

CEPH СХД Диски

Чтение Запись0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

Последовательные операции (МБ/с)

CEPH СХД Диски

Принципиальные различия в процессе записи и чтения у SDS

Запись Чтение

Варианты эффективного использования

• Хранение больших массивов информации• Среды разработки и тестирования• Виртуальная инфраструктура ЦОД• Облачные вычисления и хостинг• Консолидация СХД

Где уже используется?

• 3 ПБ - ЦЕРН (CERN) / 52 узла / 1128 дисков / • 2 ПБ - Flickr (Yahoo) • 0,3 ПБ - Deutsche Telekom / 8 узлов / 80

дисков • Netherlands Government Cloud – 0,13 ПБ - Q1 2015 / 24 узла / 192 SSD – 5 ПБ - Q2 2015 / 189 узлов / 1890 диска

• mail.ru, 2GIS и др.

Сравнительная стоимость решений SDS и СХД

100200

300400

500600

700800

9001000

0.1$ 0.3$ 0.5$ 0.7$ 0.9$ 1.1$ 1.3$ 1.5$ 1.7$ 1.9$ 2.1$

СХД среднего уровняСервер среднего уровняСервер высокой плотностиДешевый сервер

Емкость системы (ТБ)

Стои

мос

ть 1

ГБ

Есть вопросы?

Чусавитин Михаилинженер Отдела ЦОД, ЛАНИТ-Интеграция

chusavitin@lanit.ru+7 495 967 6650, 16116