자동화된 소프트웨어 정의 데이터센터 · 2017. 8. 23. · XtremIO, SSD 특성에기반한XDP 기술로Garbage Collection 원천제거 •XtremIO XDP with Mapping Table

1© Copyright 2015 EMC Corporation. All rights reserved.

All Flash로 만드는 빠르고 효율적인 데이터센터유상모 이사한국이엠씨컴퓨터시스템즈㈜


목차

• Highend AFA, XtremIO

• PB급 확장성

• 지속적이고 일관된 고성능

• 최상의 RPO/RTO 내부/외부 복제

• 99.9999% 가용성 및 SSD 안정성

• 간편한 통합 관리 및 운영

• Mission Critical 애플리케이션 지원을 위한 Highend 기술지원


CPU와 HDD 성능 격차CPU는 매 10년 마다 100 배의 성능 향상되나 HDD 성능 향상은 거의 없음

FLASH

2000

100 배향상

10,000 배향상

2010 2020

무어의 법칙:

100X매 10년

CPU 성능은 지속적으로 향상되지만, HDD 성능은 향상되지 않음.

Flash로 빠르게 전환하지 않으면, 애플리케이션들의 성능과 효율성은하락될 수 밖에 없음.


HDD를 단순히 SSD로 교체하면 AFA?SSD 단점을 보완하고 장점을 극대화하는 새로운 아키텍처와 운영체계 필요

• AFA 성능 병목 현상은 어디에서 발생?‒ Controller 구조

‒ Controller 연결 Backend 구성

• SSD는 언제나 고성능을 제공?‒ Garbage Collection 방지

• SSD의 안정성은 어떻게 보장?‒ Write Amplification (Write 횟수) 최소화

‒ SSD 종류 (eMLC vs. cMLC)

• SSD 비용 부담을 어떻게 해결?‒ 효율적인 SSD 용량 활용

‒ 중복제거/압축 기술로 인한 성능 하락 방지


#1 Highend AFA, XtremIOTier 1 Mission Critical 애플리케이션 환경 최적화

확장성• 16 Controllers • 8TB Cache Memory• Physical 320TB, Logical 2.4PB+

성능• 2,000,000 IOPS• 1 ms 이내의 지속적인 응답속도• Random I/O 최적화

복제• 멀티 Site 외부 복제• 고성능 용량 효율적 내부 복제• Consistency Group 데이터 정합성

가용성• 99.9999%• N-Way 클러스터링 & 1/N 성능 저하• eMLC & SSD Write 최소화

관리• No 성능 튜닝/RAID/Tiering• 128 Controllers 중앙 관리• 간편한 Online SW/HW 업그레이드

지원• 24x365 Online ESRS 모니터링• EMC 엔지니어 Direct Support• EMC/3rd Party 솔루션 통합


XtremIO X-Brick4가지 종류 X-Brick (40TB, 20TB, 10TB, 5TB) 단위 확장

Active Controller 1

Active Controller 2

32CORES

512~1,024GB RAM

25eMLCSSDs

2 x FC2 x iSCSI

4HOSTPORTS

2 x FC2 x iSCSI

256~512GBRAM

256~512GBRAM


Tightly Coupled Scale-Out 아키텍처16 Controllers, 8TB Cache Memory, Physical 320TB, Logical 2.4PB+

Controller 2

Controller 1

Controller 4

Controller 3

Controller 6

Controller 5

Controller 8

Controller 7

Controller 10

Controller 9

Controller 14

Controller 13

Controller 16

Controller 15

Controller 12

Controller 11

SC

ALE

AC

TIV

E SC

ALE

AC

TIV

E

15

0K

IO

PS

2

M

16

AC

TIV

E C

ON

TR

OLLER

S

Active-Passive Controllers

8© Copyright 2015 EMC Corporation. All rights reserved. 8© Copyright 2014 EMC Corporation. All rights reserved.© Copyright 2014 EMC Corporation. All rights reserved. 8© Copyright 2014 EMC Corporation. All rights reserved.

AGILEWRITEABLESNAPSHOTS

INLINEDATA AT RESTENCRYPTION

XTREMIO DATAPROTECTION

INLINEDEDUPLICATION

INLINECOMPRESSION

ALWAYS-ONTHIN

PROVISIONING

24x365 XtremIO 데이터 서비스Always-On, 실시간 Inline, 성능 영향없는 무상 서비스


일관되고 지속적인 고성능실제 고객 Test 결과, Oracle 데이터베이스, 8KB Block, Random I/O

IOPS

Late

ncy

Late

ncy

Garbage Collection Impact

35TB Midrange AFA: 50,000 IOPS

10TB XtremIO: 180,000 IOPS

35TB Midrange AFA: 2~8 ms& 주기적인 응답 지연

10TB XtremIO:


고성능 & 중복제거/압축 Writable 스냅샷Production 성능 저하와 용량 부담 없이 필요한 모든 스냅샷 운영

100% PERFORMANCE• No Production 성능저하• 동일한 Read/Write 성능

INCREDIBLE SCALE• Petabyte급 확장성• No 스냅샷 성능 저하

100% Data Integrity • Consistency Group 으로데이터 정합성 보장

Business Impact• 상면/관리 등 TCO 절감• 개발/배치/분석 시간 단축

100% IN-MEMORY• 메모리 내의 메타데이터변경만으로 스냅샷 운영

SPACE EFFICIENT• 복제본 중복제거/압축• OLTP 10:1 데이터 절감


Production, DW, 개발/테스트 통합상면, 관리 부담 절감

Production

Production Database (2TB)

Sales Reporting

Financial Stmts

MarketingInsights

Multiple Copies

고성능 & 중복제거/압축 스냅샷

Ops Analytics

Data Warehouse Test & Dev


여러 애플리케이션 통합을 위한 Scale-Out상면, 관리 부담 절감

Test & DevSales Reporting

Ops Analytics

Financial Stmts

MarketingInsights

Production


ERP Application


Ops Analytics

Financial Stmts

MarketingInsights

Production


HR Application


Ops Analytics

Financial Stmts

MarketingInsights

Production


Sales Application


XtremIO & RP 외부 복제

04:23PM02:09PM

RecoverPointPoint-in-time access

!

11:12AM

DiscoverProblem

09:55AM09:59AM09:05AM 10:02AM12:01PM01:02PM02:01PM

Data Recovered 04:23PM

운영 XtremIO 외부 복제 XtremIO

스냅샷 Shipping으로 No 성능 저하!!!


XtremIO & RP 외부 복제 RPO ≤ 30 초

어제

XtremIO 외부복제

백업

자정 현재24 시간

기존 스냅샷

XtremIO 스냅샷

Replicate Only Changes Write Folding Deduplication Compression

중복제거/압축으로 전송 대역폭 비용 90% 절감

Requiring only100MB/s

Replicated data1GB/s Writes


XtremIO & VPLEX 외부 복제: RPO/RTO = 0

App AppApp

Data Center 1

App AppApp

Data Center 2

Active Site Active Site

HA/DRS Linux ClusterVCS clusterRACWindows Failover

clustering

StretchedHost Cluster

PowerHA

Synchronous Distance

Active-Active Continuous Availability

장애 시에도무중단 서비스 제공


99.9999% 시스템 가용성 + SSD 안정성 보장Write 최소화 & Enterprise MLC 사용

XDPRAID /

Node Mirroring

1.2회2~4회 +

Garbage Collection

eMLC(10+ WPD)

cMLC (1.2~1.8 WPD)

XtremIO Midrange AFA

데이터 보호

Write 횟수

SSD 종류


Garbage Collection으로 인한 SSD 성능 저하

• HDD와는 다른 SSD 저장매체 특성

‒ 덮어쓰기(Overwrite) 불가 ‒ Write와 Erase 단위 상이

‒ Write 횟수 제한 ‒ 낮은 Erase 성능

4 Pages

Copy4 Pages

4 Pages

Erase

(Write)

(Write) 성능 하락

A B C D

E F G H

A’ B’ C’ D’

√ √

E F G H

A’ B’ C’ D’

√ √

× × × ×


SSD Over-Provisioning

400GB 175GB (44%)

480GB

eMLC 575GB

cMLC 512GB

32GB (6%)

사용 용량

사용 용량

Over-Provisioning 용량으로 Garbage Collection으로 인한 성능저하 방지


Log Structuring으로 인한 성능 저하 방지

Used Space

Over-Provisioning극히 부족

A B C D E F G H I J

XtremIO, SSD 특성에 기반한 XDP 기술로 Garbage Collection 원천 제거

• XtremIO XDP with Mapping Table LBA – 컨텐츠 지문 – 물리적 SSD 위치

• Write 알고리즘 Write 횟수 최소화 No Garbage Collection 균일한 SSD Writ

√

√

√√

√

√

√

√

√

√


Storage Role % of Corpus Size RAID Disk Type

SQL Server

Content DBs

Data - R5 10k SAS/NL-SAS

Log 10% of Data File R5 15k SAS

Temp DB

Data 10%

R1/0 15k SAS

Log 2%

Search DBs

Crawl Store0.046x

(Sum of content DBs)R1/0 Flash

Property Store

0.015×(Sum of content DBs)

Search Servers

Index Component 10%

R1/0 Flash

Query Component 10 – 35% * 2.85

No Performance Tuning

Zero Planning

No RAID Configuration & No Tiering

스토리지 관리/운영 계획 부담 절감


Cluster-01

XtremIOManagement

Server

Cluster-02

Cluster-03

Cluster-04

Cluster-07

Cluster-08

Up to 8 Clusters128 Controllers / Logical 2.4PB+

CLI/REST API

Monitoring실시간/2년간 Performance

ANYX-Brick Type/Size

중앙 집중화된 간편한 통합 관리/모니터링

Cluster-05

Cluster-06


하이엔드 기술지원 & EMC ECO System

• 글로벌 지원 센터 운영

• 장애 및 근본 원인 분석

• 보안 원격 지원 시스템 모니터링

• EMC 엔지니어 직접 지원

• Severity 1 케이스 30분 이내 원격 응답

• 전국 4개 유지보수 부품 Warehouse 운영

• 4시간 내 부품 배송

• 4시간 이내 하드웨어 현장 서비스

• 24X7 온라인/email/전화 원격 지원

• 온라인 SW & Patch 업그레이드

• 24X7 온라인 자가 지원 및 문제 해결

• 24X7 현장 서비스

지원내용

응답수준

지원범위

Self Service Provisioning and Orchestration

Storage Resource

Management

Enterprise Multi

Pathing

Converged Infrastructure

VSI, DB, VDI

2-3 Site Continuous

Availability

Virtualization Management

Integration(VMW & MS)

EMC Storage Analytics

VMware vRealize Ops

Database Consistent Snapshot Management

Continuous Data Protection and

Disaster Recovery

Validated ReferenceArchitectures

Intelligent vSphere

VAAI Integration


DATABASE, ANALYTICS & BUSINESS APPS

VIRTUAL DESKTOPS & DAAS

CLOUD & VIRTUAL SERVERS

20

14

20

15

+

WORKLOAD ACCELERATION, CONSOLIDATION, & AGILITY

SW DevOps

XtremIO 기반 엔터프라이즈 애플리케이션 지원

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