IBM FlashSystem-Бескомпромиссность в каждом байте

IBM FlashSystem

Бескомпромиссность

в каждом байте

© 2015 IBM Corporation 2

Существенный рост За два года лидер по отгрузке флеш памяти в ТБ с долей 28%**

Признание на рынке #1 с долей рынка 25%*

Очевидное лидерство На 44% опережение ближайшего конкурента по объему продаж*

IBM FlashSystem - #1

Расчеты основаны на отчетах: *Gartner Report: Market Share Analysis: SSDs and Solid-State Arrays, Worldwide, 2013 **IDC Worldwide All-Flash Array and Hybrid Flash Array: 2014–2018 Forecast and 1H14 Vendor Shares


Вендор

Данные IDC 1H14 AFA

Доход ($M)

ТБ отгружено

Среднее $/Raw TB

IBM $82.9 22,773.0 $3,640

EMC $112.3 13,404.5 $8,378

Pure Storage $90.9 7,557.9 $12,027

SolidFire $35.6 7,525.7 $4,730

Nimbus Data $34.3 7,501.3 $4,573

Violin (в Другие) 5,583.9 $4,584

Другие $95.3 19,130.0 $4,982

IDC: IBM опережает двух последующих игроков вместе взятых по объему отгруженных ТБ емкости!

Gartner: IBM занимает первое место по доходам за 2013 среди трех основных лидеров рынка в Квадранте

Гартнера 2014

Очевидное лидерство IBM FlashSystem

Источник IDC: IDC #252304e, 11/2014, расчет произведен согласно таблиц 1 и 2; Источник Gartner: Gartner #260420, 8/2014


Производительность процессоров выросла в десятки раз

Емкость дисков продолжает расти, но не их производительность

Операции IO и их время отклика по-прежнему напрямую негативно влиют на общую производительность решений

Немного статистики


Рынок уже готов к FlashSystem! А Вы?

По данным IDC в 2015 году 80% всех СХД будут построены с применением flash

По данным Gartner к 2019 году 20% всех СХД класса high-end будут заменены на flash массивы

Стоимость владения (ТСО) flash-массивов значительно ниже стоимости владения близких по производительности классических СХД

Повсеместное применение flash-памяти в потребительских товарах приводит к удешевлению ее производства


Увеличить объем ОЗУ

Типичные способы

ускорения ИТ

Добавить дисков

Добавить ЦП (ядер)

Тюнинг и оптимизация приложений

Стандартные способы ускорения ИТ

Дорого по отношению к

объему данных, быстро

изменяется

Расточительно и неэффективно по

отношению времени отклика

СХД

Дорого и не эффективно по отношению к

производительности хранимых

данных

Рискованно, много

времени, дорого


Семейство решений IBM FlashSystem

Заставьте данные работать эффективно!

Ускорение критически важных приложений

Получение результата через доли секунд

Высочайшая надежность

Простота интеграции и использования

Консолидация задач

Снижение стоимости владения


IBM FlashSystem решает проблемы ИТ

Весь бизнес работает быстрее, если СХД работает быстрее

«Заставляет» серверы работать эффективнее

Позволяет снизить расходы на лицензии

Значительно снижает стоимость владения СХД

Не требуется изменять архитектуру приложений

Пользователи получают ответ от приложений

быстрее


Не нужно изменять

архитектуру

приложений

Преимущества над

классическими

дисками

очевидны

Сокращение расходов

на энергопотреблении,

размещении и

администрировании

Вся инфраструктура

работает быстрее

чем когда-либо

Утилизация ЦП

и эффективность

приложения

4%

Общее время

обработки

запроса


5,200us (5.2ms)

5,000us (5ms)

200us (.2ms)

Приложение

Время обработки

данных

Время ожидания I/0 (ожидание ответа от СХД)

Время

обработки данных (загрузка ЦП сервера)

Использование

классических

СХД

Использование

IBM FlashSystem

Утилизация ЦП и эффективность


50%

Общее время

обработки

запроса


400us (.4ms)

200us (.2ms)

200us (.2ms)

Что можно сделать

за это время?

IBM FlashSystem ускоряет приложения


Просто ускорьте Ваши приложения

Экстремальная производительность благодаря IBM MicroLatency™: время

отлика в 100 микросекунд

Максимальная эффективность: низкое энергопотребление, высокая плотность совместно с высочайшей производительностью обеспечивают значительное снижение ТСО

Высочайшая надежность: запатентованные технологии защиты флеш-памяти, «горячая» замена всех компонент, обновление микрокода без остановки приложений

IBM FlashSystem 840/900

Семейство IBM FlashSystem

Масштабирование емкости: Возможность

увеличения емкости до 2.28ПБ в 34U

Наращивание производительности: до

2.5М IOPS при минимальном времени отклика

Исчерпывающий функционал: оптимизация и защита данных с помощью технологий Thin provisioning, Mirroring & Replication, Data migration, Virtualizing, Automated tiering, Real-time Compression, Snapshots, VMware certified

IBM FlashSystem V9000


Новое поколение All-Flash Array с минимальным временем отклика

Минимальное время отклика

Запись 90 µs

Чтение 155 µs

Максимум IOPS, 4 KB

Чтение (100%, случайная) 1,100,000

Чтение/Запись (70%/30%, случайная) 800,000

Write (100%, случайная) 600,000

Максимальная пропускная способность, 256 KB

Чтение (100%, последовательная) 10 GB/s

Запись (100%, последовательная) 4,5 GB/s

Тип модуля 1.2ТБ 2.9ТБ 5.7ТБ

Количество модулей 4 6 8 10 12 6 8 10 12 6 8 10 12

Емкость в RAID5 2.4ТБ 4.8ТБ 7.2ТБ 9.6ТБ 12ТБ 11.6ТБ 17.4ТБ 23.2ТБ 29ТБ 22.8ТБ 34.2ТБ 45.6ТБ 57ТБ

«Сырая» емкость 7.1ТБ 10.7ТБ 14.2ТБ 17.8ТБ 21.4ТБ 26.3ТБ 35.1ТБ 43.9ТБ 52.7ТБ 52.7ТБ 70.3ТБ 87.9ТБ 105.5ТБ

IBM FlashSystem 900: полноценный AFA

Легко интегрируется в любую инфраструктуру

Многократно ускоряет работу приложений

В десятки раз быстрее классических дисковых HDD и SSD решений


IBM MicroLatency™ Module Solid State Drive

IBM FlashSystem и SSD: дело не только в IOPS

Минимально возможное время отклика Максимальная параллельная обработка данных Нет SAS/SATA интерфейсов Нет операционной системы и другого ПО Оптимизировано для Flash

Flash внутри классического диска SAS интерфейс недостаточно быстрый для flash Дисковые контроллеры - для дисков Дополнительная ОС, увеличивающая время отклика RAID защита (penalty увеличивает время отклика в четыре раза)


Защита данных в решениях FlashSystem Построение двумерного RAID-массива

IBM Variable Stripe RAIDTM: построение RAID-массива внутри каждого модуля между чипами памяти System-level RAID: построение RAID-массива между модулями flash-памяти

Обновление микрокода без остановки работы оборудования приложений

Технологии защиты данных Контроль четности ECC на каждом чипе Алгоритмы выравнивания при перезаписи данных Block remapping/Over-provisioning

Особенности управления и мониторинга Call home Детализированный журнал событий Удаленное управление питанием

Все компоненты на горячей замене flash-модули, БП, вентиляторы, IO адаптеры, RAID контроллеры, батареи, модули управления


Базовая конфигурация

Масштабирование блоками

Больше производительности и емкости

Больше емкости

Максимальная производительность Базовая конфигурация: 100% чтение, Cache Miss

Время отклика (4K) 200µs

Количество IOPS (4K) 526,000

Пропускная способность (128K) 6.2 GB/s

Максимальная производительность Full Scale-out конфигурация: 100% чтение, Cache Miss


Количество IOPS (4K) 2,520,000


Максимальная производительность Масштабирование: 100% чтение, Cache Miss


Количество IOPS (4K) 630,000


Двумерное масштабирование


• Консолидация различных нагруженных задач

• Масштабирование емкости и производительности

• До 2.5M IOPS, 200µs • До 228ТБ готово к

использованию, при сжатии до 1.1ПБ

Ускорение смешанных задач

• Решение для приложений с большими требованиями к I/O

• Масштабирование емкости • До 630K IOPS, 200µs • До 57ТБ готово к

использованию, при сжатии до 285ТБ

Ускорение приложений

• Построение основного СХД без применения HDD

• Масштабирование емкости и производительности

• До 2.5M IOPS, 200µs • До 456ТБ готово к

использованию, при сжатии до 2.2ПБ

Облачная инфраструктура

• Идеально для гетерогенных ЦОДов

• Применение технологий оптимизации хранений на все внешние СХД

• До 2.5M IOPS, 200µs • До 3ЭБ

виртуализованныхз СХД

Виртуализация внешних СХД

• Базы данных, VDI • Ускорение имеющихся

СХД,миграция данных,тиринг, клоны, копии,репликация и сжатие данных

• До 630K IOPS, 200µs • До 57ТБ готово к

использованию, при сжатии до 285ТБ

Небольшой ЦОД

FlashSystem V9000: варианты развертывания


Облачная инфраструктура Вычисления по требованию, предоставление услуг, кэширование, метаданные, файловые системы

Базы данных (OLTP) Финансы, биллинг, торговля, мониторинг, ускорение запросов(DB2/Oracle), игры

Аналитика (OLAP) и «Большие данные» Бизнес аналитика, отчетность, ERP приложения

Виртуализация Консолидация инфраструктуры, Виртуальные рабочие места (VDI)

IBM FlashSystem: простое применение

HPC Симуляция, моделирование, рендеринг, метаданные, видео по требованию, многопоточные задачи


Варианты развертывания

Ручное развертывание данных

Многоуровневое хранение данных Easy Tier

Приоритет на чтение


Что дальше?

Соберите данные по использованию вашей

инфраструктуры

IOstat, perfmon, sar, Oracle AWR, DB2 db2support, IBM TPC, Symmetrix WLA, NAR, т.д.

Специалисты IBM проанализируют отчеты

Приблизительно оценят, насколько изменится время отклика и общая

производительность при использовании IBM FlashSystem

Возьмите на тестирование систему IBM FlashSystem

Оцените, как IBM FlashSystem может помочь Вам, протестировав решение на

реальных данных


IBM FlashSystem – узнайте больше www.ibm.com/storage/flash

Информация о продукте:

– IBM FlashSystem 900

– IBM FlashSystem V9000

– IBM FlashSystem EcoSystem

Больше ресурсов: ibm.com/storage/flash/resources

Compression Estimator Tool: http://www-304.ibm.com/webapp/set2/sas/f/comprestimator/home.html

Workload Estimator Tool: http://www.ibm.com/systems/support/tools/estimator

Energy Estimator Tool: http://www.ibm.com/systems/support/tools/estimator/energy .

Twitter: #FlashSystem, #IBMFlash, #FlashRealized

IBM FlashSystem ускоряет Ваши приложения без необходимости

изменять их архитектуру


Backup slides


Что можно получить с помощью анализа AWR ТОП 5 событий ожидания в сравнении с использованием

FlashSystem и без нее

% сокращения ожидания IO с использованием FlashSystem

% увеличения утилизации ЦП для БД

Ускорение БД во время Busy и IOWait в сравнении с использованием FlashSystem и без нее

Сокращение времени отклика в сравнении с использованием FlashSystem и без нее


Industry Standard Interface Technology

Powered by

IBM FlashCore™ Technology

IBM FlashCore™ Technology The DNA of the FlashSystem family • Engineered for Flash

• Hardware RAID

• Non-blocking Crossbar Switch

• Hardware Only Data Path

• Single Box Highly Available Architecture

• Concurrent Code Load & Maintenance

• IBM Engineered

• Massively Parallel Design

• FPGAs in the Data Path

• Distributed RAM

• High Speed Interface

• Line Speed Data at Rest Encryption

• IBM Variable Stripe RAID™

• IBM Engineered ECC

• IBM Optimized Overprovisioning

• Wear Levelling

• Write Buffer & Hardware Offload

• Garbage Collection

IBM MicroLatency Module™

Hardware Accelerated I/O

Advanced Flash Management

Industry Standard

Chip Technology

IBM Enhanced

Micron Technology


Quality of Service (QoS) Scalable Performance

• Help alleviate performance

contention

• Give your application the

performance it needs

• Ability to cap IOPS performance

on a per volume basis

Scalable Performance


Fully integrated system management Agile Integration

• Improve workforce productivity

• Simplify management

• Single name space

Agile Integration


Flexible volumes Agile Integration

• Generic – fully allocated

• Thin-Provision – space consumed on-demand

• Mirror – two copies of volume

– Migrate between pools or change

volume type

– Preferred read mirror between flash

and legacy storage (all reads from flash)

• Thin mirror – a mirror with copies being thin

• Compressed – volumes utilizing Real-time Compression

Agile Integration


Non-disruptive data migrations Agile Integration

Non-disruptive data migration

•Maintain concurrent I/O access

•Externally virtualize the existing

storage system

•Move data off older storage

onto flash storage

Agile Integration


FlashSystem + VMWare®: an ideal fit Agile Integration

• Redefine Tier 1

performance for workloads

with diverse I/O patterns

• Optimize your data tier with

thin provisioning,

snapshots, and real-time

compression

Driving efficiency, performance, flexibility

& scale in virtualized environments

Agile Integration


Flash for less than the cost of Tier 1 disk Enduring Economics

Database Office Files CAD/CAM Geoseismic Virtual

Servers JPEG/ZIP

80% 30% 5% 50% 72% 70% Compression Rate

Traditional

Storage

Average of

65% Compression

Real-time Compression Efficient

Half the Data Storage

Real-time Compression, for active and inactive data

Enduring Economics


Storage virtualization Enduring Economics

Preserve your existing

investment in storage

Manage Tier Protect Compress with Real-time Compression

Optimized performance at lower overall cost IBM Easy Tier® flash storage management

Thin Provisioning

More productive use of available storage

Across all supported host platformsWithout thin provisioning, pre-allocated

space is reserved whether the

application uses it or not.

With thin provisioning, applications can

grow dynamically, but only consume space

they are actually using.

Dynamic

growth

Busiest data extents are identified and automatically relocated to highest performing Solid-state Disks

Remaining data extents can take advantage of higher capacity, price optimized disksHot-spots due to poor data layout. Optimized performance and throughput.

AutomaticRelocation

SSDs HDDs SSDs HDDs

IBM Easy Tier SSD Management

Mirror data off-site

Synchronously over Metro distances.

Asynchronously over Global distances.

Application-level consistency groups.Network

Flash Flash HDDs HDDs

Enduring Economics


Metro Mirror – Synchronous

– Updates are committed to both sites

before acknowledged to server

– Supported up to 300 km, adds

additional latency to hosts

Global Mirror – Asynchronous

– Server update acknowledged in

parallel to update to remote site

– Supported up to 80ms of round-trip

latency, distance dependent upon

network quality

FlashCopy Options

• Full or “thick”

• Thin nocopy

• Incremental

• Cascading

• Multi-target

• Consistency groups

• Reverse

Infrastructure continuity Enduring Economics

• Snapshot – Instant space-

efficient, thin provisioned copy,

capture state of volume before a

change

• Clone – Creates a complete one-

time replica of source, testing data

or attaching to other servers

• Backup – Complete point in time

replica that can be incrementally

refreshed

Full set of disaster recovery tools:

Enduring Economics


IBM FlashSystem tier 1 guarantee

Data Reduction: The eligible machine, using compression, will achieve a system

level storage efficiency savings rate of at least 3:1, based on Comprestimator

performance modeling results, within the guarantee period.

Performance: IBM MicroLatency™ performance.

Endurance: Flash memory will be covered for read/write endurance as

long as you are under warranty or maintenance.

7 year 24 x 7 Support: Up to 7 years support available with optional price

protection and flash media retention offerings.

Peace of Mind: No Charge, Complimentary IBM services for all Tier 1

opportunities: 40 hours for 228+ TB solutions up to 556 TB, or 80 hours for

556+ TB solutions, Lab Services delivery in 2015.

IBM FlashSystem – GUARANTEED!!!


FlashSystem data protection schema Improving Availability and Serviceability

• Two-dimensional Flash RAID – IBM Variable Stripe RAIDTM

• Higher resilience

• Higher storage efficiency

• Higher rebuild performance

• Lower set uptime

– System-level RAID 5

• Non-disruptive (concurrent) code load

• Management features – Call home

– Detailed logging

– Remote power on

• Fully redundant and hot-swappable components

– Flash modules

– I/O interfaces

– RAID controllers

– Management controllers

– Power supplies

– Batteries

– Fan modules


Form Factor SSD

• Flash failure = Disk failure

• Requires top-level RAID

• Relatively frequent hot-swaps

Enterprise Flash Drive or Memory Module

• Flash failure = Degraded state within

module

• Performance impact on RAID set

• Hot-swap to resolve

FlashSystem with Variable Stripe RAID

• Preserves Flash life

• Preserves performance

• Re-parity data in microseconds

Parity

Parity

No Parity

Less maintenance touches

while still preserving the life,

protection, and performance

of the Day-1 experience

Value of Variable

Stripe RAIDTM

IBM Variable Stripe RAID™ (VSR)


IBM Variable Stripe RAID™ (VSR)

• Patented Variable Stripe RAID allows

RAID stripe sizes to vary

• If one die fails in a ten-chip stripe, only the

failed die is bypassed, then data is

restriped across the remaining nine chips

• VSR reduces maintenance intervals

caused by flash failures

Fla

sh

Co

ntr

olle

r

Gate

way

Inte

rface

4k 4k 4k 4k 4k 4k 4k 4k 4k 4k


Canister-1 Canister-2

Two-dimensional RAID

• IBM Variable Stripe RAID™ is 1st level of protection (module-level)

• System-level RAID protects against flash controller failure (abrupt module failure)

• RAID 5 across modules, hot swappable from front of chassis

• Two independent crossbar (XBAR) controllers

• Interface controllers stripe across XBARs

• Granular capacities configurable with 2, 4, 8 or 12 flash modules


IBM MicroLatency Modules (12)

RAID Controllers (2)

Battery Packs (2)

Power Supplies (2)

Fan Packs (4)

Interface Modules (4)

Management Modules (2)

Canisters (2)

IBM FlashSystem 900 components


• Fully redundant and has

no single point of failure

• Data path is entirely independent

of the control path

Maximize Business

Uptime

Canister-1 Canister-2

IBM FlashSystem tier-0 availability Concurrent Code Load (CCL) and Maintenance


Protecting business’s

most valuable asset

IBM FlashSystem tier-0 built-in encryption

• Industry standard AES-XTS 256

required by most leading compliance

regulations such as HIPAA and FIPS

• Data-at-rest design

• Local key management


FlashSystem tier-0 streamline management

• Modern design

• Icon-based navigation, informative

graphics, and visualizations

• Reduce complexity

• Improve efficiency and productivity

• Neighborhood Management

• 300 days of performance history


Easily integrated into any environment

• 8Gb or 16Gb Fibre Channel

• 10Gb Fibre Channel over Ethernet

(FCoE)

• 40Gb InfiniBand

• 10Gb iSCSI

Documents

IBM FlashSystem-Бескомпромиссность в каждом байте