[db tech showcase Tokyo 2016] D15: データベースフラッシュソリューション徹底解説! 安価にデータベースを高速にする方法教えます! byサンディスク株式会社

SanDisk Confidential 1 c

サンディスク株式会社

データベース環境向けフラッシュソリューションご紹介

2016年7月

1

SanDisk Confidential 2 Copyright © 2016 SanDisk. All rights reserved.

Forward Looking Statements

During our meeting today, we may make forward-looking statements.

Any statement that refers to expectations, projections or other characterizations of future events or

circumstances is a forward-looking statement, including those relating to market position, market

growth, product sales, industry trends, supply chain, future memory technology, production capacity,

production costs, technology transitions, construction schedules, production starts, and future

products. This presentation contains information from third parties, which reflect their projections as

of the date of issuance. Actual results may differ materially from those expressed in these forward-

looking statements due to factors detailed under the caption “Risk Factors” and elsewhere in the

documents we file from time to time with the SEC, including our annual and quarterly reports. We

undertake no obligation to update these forward-looking statements, which speak only as of the date

hereof or the date of issuance by a third party, as the case may be.


本日のアジェンダ

FlashSoft/ioMemoryによる性能改善

DB環境に対するフラッシュの活用

SanDiskのフラッシュソリューションとは

まとめ、その他フラッシュソリューション


データセンターフラッシュソリューションのグローバルリーダー

売上高 • 2015年度実績：55.6億米ドル

ストレージベンダー上位4社で採用

サーバーベンダー上位5社で採用

初の4TB SAS SSD

を発売

PCIeアプリケーション

アクセラレーターの

マーケットリーダー

特許ポートフォリオ • 5,000件超の特許

垂直統合型ビジネス • NANDフラッシュメモリーの

開発・生産から自社工場での最終製品のアセンブリ

初のDDRストレージ

を発売

株式会社東芝との共同出資の生産拠点

製造プロセスの微細化とBiCS 3D NANDの開発

メイド・イン・ジャパン

(全世界Flash供給量の45%が四日市工場から)

世界初、15nmプロセスの実用化

世界初、48層3D NANDの開発


Western Digitalグループ全体としてストレージマーケットの進化に合せたトータルソリューションを拡充

Strong up-the-stack positioning

My Cloud

Representative Customers

Hyperscale Cloud Providers

Retail

Retail

Comprehensive Storage Technology Platform

Powerful Multi-channel Distribution Platform

Vertically Integrated Platform

Software & Systems


2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017

NANDフラッシュ 15年の歴史 1Gb, X2-160nm

128Gb, 19nm

128Gb, 1Ynm

Note: Images are not to scale

128Gb, 15nm

2Gb, 130nm

4Gb, 90nm

8Gb,-70nm

16Gb, 56nm

32Gb, 43nm

64Gb, 24nm

64Gb, 32nm

3D BiCS

20年で

50,000分の1まで

累積コスト削減*

256Gb 48層3D

注：画像は実物大ではありません *『historical SanDisk NAND pricing 1992（歴史的なサンディスクNAND価格設定1992年）』に基づく*


データセンタ向けFlashソリューション

Flash Intelligence to Applications and Storage

FlashSoft® Software, ioTurbine™ Software,

ioVDI™ Software,

Software

Server and Storage Blocks

PCIe Application Accelerators, SAS and SATA SSDs, ULLtraDIMM™ SSDs

Flash Building Blocks

Flash Appliances

SanDisk ION Accelerator™ for Extreme Performance

InfiniFlash™ All-Flash Storage System for Big

Data

Shared Storage Systems

連携及び最適化

VMware ESXi, VDI and Virtual SAN, Microsoft SQL Server, Oracle Database, SAP HANA, My SQL

アプリケーションソリューション


SanDiskソリューションポートフォリオ性能あたりのコストを重視したアプリケーション高速化

パフォーマンス (帯域, IOPS, レイテンシー)

価格容量

VSL

FlashSoft™ ソフトウェア

ストレージ

SanDisk ION

Accelerator™

サーバー NEW

NEW Fusion ioMemory™ SX350 Fusion ioMemory™ SX350

SanDisk Confidential 9

DB環境に対するフラッシュの活用


データベース環境の課題

パフォーマンス劣化に伴うビジネスや売上への影響

CPUのアイドルによるリソース浪費

ソフトウェアライセンスはソケットからからコアベースへ

ライセンス統合によるROI向上

Cost of Traditional Database System Deployment

Approx. 82% of DB TCO is Software

* Source: © Wikibon April 2013 – Cost of Typical Traditional Database System Deployment.

データベース性能とコストは今まで以上にビジネスに不可欠に

Server and Storage

18%

DB SW Maintenance

29%

Enterprise Database

53%

*


フラッシュソリューションによる性能問題の解決

従来のHDD環境 SanDisk Flash効果

データベースインスタンスが性能要求に満たない

IT部門によるシステムパフォーマンスや信頼性の確保

ソフトウェアコスト増大

会社ブランドイメージ低下によるビジネス機会の減少

SLA向上による多くの顧客に対応

データベース性能がビジネス要件を上回る

DB統合によるライセンスコスト低減

顧客満足や生産性の改善


Entire database on in-server Flash

Parts of database on in-server Flash

(e.g., “hot files” or tempdb)

Cache data read from SAN on in-server Flash

AlwaysOn high availability fail-over Leverage ION Appliances as shared storage for FCI

FlashSoft®

Virtualized database servers for mixed workloads

SQL Server環境のFlash構成例

Fast Track Data Warehouse Reference Architectures (FTDWRA)


BetOnSoft様 AlwaysOn と ioMemory で実現する高速・高可用性データベース高可用性とハイパフォーマンスを実現、Oracleからの移行案件も多数

IOMemory採用前

Windowsサーバ

SQL Server 2008 R2

The Challenge: Check DB 時間バックアップ時間

IOMemory採用後

SAN

ストレージ

プライマリDBサーバ

SQL Server 2012 RC1

【ioMemory利用内訳】

•1枚目: データファイル、ログファイル

•2枚目: TempDB, 短期的なバックアップ

AlwaysOn （同期コミットモード）

セカンダリDBサーバ

SQL Server 2012 RC1

The Results: Check DB 時間を10.8倍短縮バックアップ時間を9.6倍短縮旧システムの10倍のトランザクション性能 OLTPサーバを冗長化しつつセカンダリをOLAPとして利用してコスト削減

OLTP OLAP OLTP OLTP OLAP


エンタープライズDB環境に最適なフラッシュソリューション 4

X Fa

ster In-M

emo

ry OLTP

with

San

Disk


エンタープライズDBのフラッシュによる性能向上


SanDiskフラッシュにおけるSQL Server 2016の効果

SanDisk フラッシュと Ciscoによる SQL Server 2016 ソリューション


FlashSoft及びioMemoryソリューション

によるパフォーマンス改善


FlashSoftによるサーバサイドキャッシング

リード・ライトをFlashSoftで捕捉し、フラッシュデバイスへキャッシングヒットしたリード要求はサーバ内で高速応答

• 高いIOPS性能をアプリケーションに提供

• 多くのアプリは 70%程度がリード動作

ライトスルー動作でデータ保護

– ライトはプライマリストレージに必ず書き込み

ライトバックによるプライマリストレージのライト性能向上

Server

OS

プライマリストレージ

遅延 (ミリ秒)

高速 (マイクロ秒)

• サーバーHA用として共有アクセス • ストレージサービス

(snapshots, replication) • IOPS ボトルネック • IOPS のスケール化は非常に高価

• 低コスト￥/IOPS • ローカルサーバ

アプリケーション


サーバサイドキャッシング適用と効果

1. 仮想化・統合化の促進 – VMware HA等の機能を使いつつTier1アプリの仮想化を促進

– ライセンス費用の削減（OS、データベース等）

– Windows, Linux, VMware環境で利用

2. 既存システムの延命、高速化 – 大幅なデザイン変更無しで導入可能

– 少ない予算、工数で迅速に高速化

3. ストレージへの投資削減 – SAN/ストレージの増設を抑制し投資を削減

– ストレージは可能な限り容量ベースでサイジング


HDD環境とフラッシュソリューションの比較 - FlashSoftを用いてioMemoryをキャッシュ利用 Hyper-V 2012 R2 VM上のSQL Server 2014ワークロード増加による性能影響

HDDをフラッシュ上にキャッシング

– 従来環境と同様に、全てのVHDを 24 x 15k RPM 300GB HDDで利用

FlashSoft®により Fusion ioMemory™ をキャッシュとして構成

– ホスト上にioMemoryを追加

– FlashSoftを用いてioMemoryへキャッシュデータを格納

効果:

– 高性能な ioMemory へデータをキャッシュすることにより、ホストへの I/O処理とワークロードの増加


HDD環境とフラッシュソリューションの効果 - FlashSoftを用いてioMemoryをキャッシュ利用トランザクション増加とCPU利用率向上、レイテンシ低下


HDD環境とフラッシュソリューションの比較 - DB全体をAll-Flash ioMemoryへ置換え Hyper-V 2012 R2 VM上のSQL Server 2014ワークロード増加による性能影響

HDDを ioMemoryへ置換え

– 2 x 6.4TB SX350 Fusion ioMemory

– 24 x 15k RPM 300GB hard drives (RAID 1)と同容量

– ioMemory上で VHDを全て構成; キャッシュ利用無

効果:

– 高性能な ioMemoryを活用することによりホストへのI/O処理とワークロードの向上


HDD環境とフラッシュソリューションの効果 - DB全体をAll-Flash ioMemoryへ置換えトランザクション大幅な増加とCPU利用率向上、レイテンシ大幅削減


SanDiskフラッシュソリューションによるコスト削減 - FlashSoftを用いてioMemoryをキャッシュ利用

既存インフラを生かしながらコストを抑えてデータベース性能を向上

用途に応じたソリューションの選択

– 既存に保持しているデータ格納先を変えない

– コストを最小限に抑えてROIを最大化

– 過去のストレージソリューション投資対効果を改善

– DBサイズが大きくホストサーバで利用するioMemoryへ収まらない場合

– Fusion ioMemoryによる性能増加のコストが見合わない場合

構成コスト

– 基本コスト: $710,625

• 各サーバコスト $281,875 Windows ServerとSQL Serverライセンスを含む

• 各サーバは7 ワークロードに対応。21ワークロード運用にはサーバ3台必要

– キャッシュ構成: $242,775

• サーバ1台で 21のワークロードに対応

– 削減効果: $467,850 • データセンタコスト削減: 1 server vs. 3 servers

• FlashSoftインストールと ioMemory導入 (60分程度)

• アプリケーション変更なし


SanDiskフラッシュソリューションによるコスト削減 - DB全体をAll-Flash ioMemoryへ置換えフラッシュによりサーバリソースを最大活用して性能効率をあげソフトウェアコストを削減

– ホストのワークロードを最大限に集約

– Maximize CPU利用状況を高めてコアベースのソフトウェアライセンス投資を抑える

– ワークロード性能を最大化

– DBサイズがホストサーバに搭載するioMemoryへ収まる

構成コスト

– 基本コスト: $710,625

• 各サーバコスト $281,875 Windows ServerとSQL Serverライセンスを含む

• 各サーバは7 ワークロードに対応。21ワークロード運用にはサーバ3台必要

– All-Flash構成: $257,406 (キャッシュ構成より$14,631増加)

• サーバ1台で 21のワークロードに対応

– 削減効果: $453,219

• データセンタコスト削減: 1 server vs. 3 servers

• Fusion ioMemoryインストール (30分程度)に加え、データ移行が必要

• アプリケーション変更なし https://www.sandisk.com/content/dam/sandisk-main/en_us/assets/resources/enterprise/white-papers/increase-hyper-v-vm-density-and-performance-sandisk-db-best.pdf

https://www.sandisk.com/content/dam/sandisk-main/en_us/assets/resources/enterprise/white-papers/increase-hyper-v-vm-density-and-performance-sandisk-db-best.pdf
























まとめ

その他フラッシュソリューション


IONアクセラレータによるioMemoryの共有ストレージ構成 DB環境において2百万IOPSと24GB/sの性能を達成

Orionを用いて性能を計測

– Random read(4KB)は2150000 IOPS

– Random write(4KB)は1680000 IOPS

– Mixed I/O(512KB)は24.9 GB/sのスループット

ioDrive2 Duo 2.4TB QLogic QLE2672

16Gb FC HBA

QLogic QLE2672 16Gb FC HBA

Brocade 6510 Gen5 16Gb FC Switch


スケーラブルなパフォーマンス 780,000～1,750,000IOPS

（低レイテンシ）

（raw JBOFパフォーマンス）

6GB/s～15GB/sのスループット

12Gb/s SAS 8TBフラッシュカードのイノベーション • アラートとモニタリング

• ラッチの統合とモニタリング

• 気温を直接抽出

• フォームファクターにより、

最小コストのSSDが可能

大規模環境向け超高密度All Flashストレージ InfiniFlash™ IF150

64TB～512TBの大容量オールフラッシュ3U JBODフラッシュ

（JBOF）

64（1Y MLC、TLC）8TB/4TBカード

P-Failあり

合計8つのSASポート

運用管理の効率性と信頼性ホットスワップ可能アーキテクチャ、容易なFRU

低電力30W（スリープ）～750W（アクティブ）

MTBF 1,500,000を超える時間、通常 450W

すべてホットスワップ可能！ファン、SAS拡張ボード、電源、フラッシュカード SPOFなし！中断のない作業が可能

ホスト接続 8つのSASポート

1～8台までシームレスな拡張

Icechipドライブカード


InfiniFlashによるティア2データベース対応拡張例金融顧客 – Oracle ASM最適化のユースケース

DELL 920 DELL 920 CentOS 7、OEL 7、CenOS6.5、OEL 6.5

CentOS 7、OEL 7、CenOS6.5、OEL 6.5

アプリケーションサーバーネットワーク

40Gb NICs

40Gb NICs

データセンタ#1 データセンタ#2

Linuxクライアントサーバー - SCST

SAS接続 SAS接続


従来 InfniniFlashの場合…

顧客はHDDベースのアレイにOracleを展開

弱点

• 高額なソリューション

ノード1つにつきOracleのライセンス

パフォーマンスの制限は、さらに多くのコンピューティングノードとストレージが必要

DRを含め、フットプリントの管理が困難

単一のPCIeアクセラレータとInfiniFlashを使用して、高パフォーマンスのゴールを達成

• ストレージ管理のためのOracle ASM

• Oracle再実行ログのために、ヘッドノードにPCIeアクセラレータを導入

• 表とDRコピーのためにIF100

• より多くのクライアントに対応可能

より低いTCOフットプリントでパフォーマンスの向上

• 初期展開の2 x128TB IF100は、世界中のデータセンターでも行われる予定

• フットプリントをコンピューティングを備えたサイトあたり5U に削減

• 最大50％の電力削減の見込み

高パフォーマンスOracle ASM – InfiniFlash & PCIeカード金融顧客


まとめフラッシュを活用したデータベース環境の高速化により期待される効果

– ワークロードの集約と性能向上

– 既存のサーバハードウェアを活用

– 削減したコストの再活用

シスコシステムズ合同会社パートナーシステムズエンジニアリング加藤久慶

データベースフラッシュソリューション徹底解説! 安価にデータベースを高速にする方法教えます!

フラッシュソリューションの徹底活用 • DASとしてフラッシュを活用

• 共有ディスククラスタ環境下でフラッシュ活用

• ハードウェアリソースの共通基盤化

本日お話したい内容

Copyright © 2016 SanDisk. All rights reserved.





AlwaysOn high availability fail-over

Leverage ION Appliances as shared storage for FCI

FlashSoft®



Fast Track Data Warehouse Reference Architectures

(FTDWRA)

安価にデータベースを高速化するためには？

DB高速化:

・ DB高速化への対応

• データベースインメモリ化 ( ソフトウェアライセンス vs ハードウェア）

• DASとしてフラッシュを活用

• 最適なパーツを選択し、高速なデータベース・サーバを構築

• キャッシュソフトウェアの活用

コスト削減:

・ハードウェアリソースの共通化

• サーバ仮想化（集約率の向上） vs DBソフトウェアライセンス

• ハードウェアコンポーネントの共通化

• 物理サーバ・仮想サーバの共通基盤化

• ストレージ環境の見直し ( SAN環境のアップグレードなどオールフラッシュアレイ？)

• ネットワーク環境の見直し（FC・イーサネット・Infiniband環境のネットワーク統合 ? )

安価にデータベースを高速するには？

価格・高性能システムの要件

高性能を出すための要件バランスの取れたシステムリソースの選択必須 (CPU・メモリ・ストレージ・ネットワーク）

CPU Memory Storage Network

Intelプロセッサ

(コア数・クロック）サーバに搭載できる

メモリ量・性能（周波数）

ネットワーク帯域

10 GbE

または

40 GbE

FC Storage

NAS Storage

価格 vs

システム要件に基づき、最適なパーツを選択し、性能要件・価格要件を満たす

38

高性能を出すためには？最適のパーツの組み合わせ An IT History Lesson

CPU

Today 2000ish

Single Core Dual Core Quad Core 18 Core

Memory

64 GB DIMMS 8 GB DIMMS 2 GB DIMMS 512KB DIMMS

電力消費量あたりコア数の決定？

最大メモリ搭載量

の決定？

Storage Solid State

Disk

Hard Disk

Drive

Faster/Capacity

Hard Disk

PCIe

Flash

最大ディスク搭載量の決定?

DASとしてIO Memoryを活用








FlashSoft®




(FTDWRA)

DASとしてフラッシュを利用するデータベースIO負荷をオフロード

・ DBチューニングの限界・ストレージ環境に不満・特定処理を高速化したい

DASとしてフラッシュ

・メモリコスト比べて安価に導入できる。（フラッシュディスクのおおよそギガバイトあたり3.6倍) ・DBなどIO要求が高い処理を高速化させることが可能・データベースIO負荷をIOメモリにオフロード可能

課題:

ソリューション:

・データ容量への対応・サーバ故障時の対応・特定サーバのリソース専有

デメリット:

SQL Server 2016 TPC-H サーバ構成について 4ソケット Cisco UCS サーバにてTPC-H ベンチマーク実施

参照： http://c970058.r58.cf2.rackcdn.com/fdr/tpch/cisco~tpch

~3000~cisco_ucs_c460_m4_server~fdr~2016-05-

14~v01.pdf

OS およびLog領域

Dataおよびtemp領域

• Cisco UCS® C460 M4 Rack Server 3000-GB でワールドレコード

• 100万QphHに到達

• Levnovo構成と比較して価格性能比10%安い

Disclosure

The Transaction Processing Performance Council (TPC) is a nonprofit corporation founded to define transaction processing and database benchmarks, and to disseminate objective

and verifiable performance data to the industry. TPC membership includes major hardware and software companies. TPC-H, QphH, and $/QphH are trademarks of the Transaction

Processing Performance Council (TPC). The performance results described in this document are derived from detailed benchmark results available as of May 17, 2016, at

http://www.tpc.org/tpch/default.asp

600,000 700,000 800,000 900,000 1,000,000 1,100,000

Composite Query-per-Hour Performance Metric (QphH@3000GB)

SQL Server 2016 Enterprise Edition

TPC- H 3TB ベンチマーク

1,071,018

QphH@3000GB

$0.6 USD

per QphH@3000GB

969,504

QphH@3000GB

$0.72 USD

per QphH@3000GB

Cisco UCS C460 M4 Rack Server

4 Intel Xeon Processors E7-8890 v3 CPUs

At 2.5 GHz (Posted May 16, 2016)

Lenovo System x3850 X6 Server

4 Intel Xeon Processors E7-8890 v3 CPUs

At 2.5 GHz (Posted March 9, 2016)

TPC-H ベンチマーク結果 TPC-H ベンチマークにおいて4ソケットサーバにおいて3TBスケールにてワールドレコード SQL Server ベンチマークで価格性能比が一番高い = バランスの取れたシステム

http://www.tpc.org/tpch/default.asp

TPC-H ベンチマーク比較 (SQL Server 2014 vs 2016 )

• SQL Server2014と同一構成により、TPC-H結果比較

• Cisco UCS C460 M4 ラックマウントサーバ

• Intel Xeon Processors E7-8890 v3 2.5GHz 45MB

• 3TB メモリ

• UCS Rack PCIe Storage 1600GB SanDisk

• SQL Server 2016を利用することで55% 価格性能比向上

0

200,000

400,000

600,000

800,000

1,000,000

1,200,000

SQL Server 2014 SQL Server 2016

Co

mp

osi

te Q

uer

y-p

er--

Ho

ur

Per

form

ance

Met

ric

(Qp

hH

@3

00

0G

B)

TPC-H @3000GB Results C460 M4

同一構成

Posted

May 16, 2016

Posted

July 13, 2015

1,071,018

725,686

共有ディスク環境でIO Memory活用








FlashSoft®




(FTDWRA)

Flash Cacheソリューションについて

キャッシュレイヤベンダテクノロジー説明

データベース

Oracle Smart Flash Cache OEL/Solarisが稼働したシステムで利用可能

Microsoft Buffer Pool

Extensions

SQL Serverの機能として利用可能

ハイパーバイザ VMware vSphere Flash Read

Cache

vSphere 5.5でサポートした機能

OS RedHat dm-cache RHEL7の標準機能

OS・ハイパーバイザ

( Linux / Windows /

vSphere )

EMC Xtrem SW PCIe/SSDをキャッシュとして搭載可能

SanDisk FlashSoft PCIe/SSDをキャッシュとして搭載可能

大容量メモリを搭載するより安価に実装可能。どのレイヤーでキャッシュを置くのが妥当か？ソフトウェア・ライセンスを含めて考慮が必要。

共有ディスク環境でフラッシュ活用共有ディスクFC環境で、既存のストレージ環境を変更せずサーバフラッシュで高速化既存のストレージ環境を変更する必要がないので、容易に高速化可能

共有ディスク FC環境・複数台サーバあいのり環境によるDB性能担保の難しさ・共有ディスククラスタリング環境・DBチューニングの限界・特定の用途のみDBを高速にしたい・メモリはまだまだコストが高い。（フラッシュディスクのおおよそギガバイトあたり3.6倍) ・ストレージを総入れ替えはできない環境

共有ディスク環境の課題:

FlashCache 検証環境 FlashSoftを用いてFlashCacheの性能効果を測定する。

ラックマウントサーバにIO Memoryを設置し、IO Memoryに収まるデータで検証実施した。

ベンダ内容バージョン・モデル

Microsoft Windows Server

2012R2 Data Center

6.39600 ビルド

Cisco UCS C240 M3S 2.9GHz Intel Xeon E5-

2690 v2

385G

Cisco Cisco VIC1225 4.0(1d)

Cisco Cisco

Fabric Interconnect

6248UP

Firmware2.2 ( 3e )

Cisco Cisco MDS 9148 NX-OS 5.2(6b)

SanDisk IO Memory SX300

-6400

6.3.9600.16384

SanDisk FlashSoft 3.8 for

Windows Server

3.8

FI6248UP

MDS9148

CTL0 CTL1

ストレージ

10G FCoE 10G FCoE

Cisco UCS C240M3

8G FC 8G FC

FlashCache検証のポイント

検証目的：

FlashCache構成時のストレージ性能向上を確認する。

設定項目設定値

FlashSoft キャッシュ構成 wirte-back

ベンチマークツール diskspd ( SQL ServerのIO負荷をエミュレートするツール）

IOパターン(blocksize) ランダムリード・ライト ( 8k) シーケンシャルリード・ライト(128k/256k)

データサイズ 2TB

スレッド数 16

ランタイム 60

キューの深さ 128

対象ファイルシステム(block size) NTFS (64K)

FlashSoft®

0

200

400

600

800

1000

1200

128k 256k

flash-cache sequential read (MB/s)

flash-cache

hdd

0

100

200

300

400

500

600

128k 256k

flash-cache sequential write (MB/s)

flash_cache

hdd

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

8k

flash-cache random read (IOPS)

flash-cache

hdd

0100002000030000400005000060000700008000090000

100000

8k

flash-cache random write (IOPS)

flash-cache

hdd

385.74% 性能向上

272.52% 性能向上

283.16% 性能向上

149.23% 性能向上

FlashCache 検証結果および考察

• シーケンシャル・ランダム（R/W)ともにFlashSoftを利用した性能向上が見られた。

• キャッシュミスをおおよそ3-4%前後だった。基本的には、データベースのサイズと同サイズ以上のキャッシュを積む必要がある。

※ SanDiskのFlashSoftのガイドラインに記載あり

• CPUオーバヘッドに関しては数％程度。

• FCディスクを利用しなければいけない環境であれば、一度FlashSoftを検討してみる価値もある。

FlashSoftの構成および性能情報モニタリング

性能情報のモニタリング

• Windows環境ではほとんどコマンドを打つことなく設定可能。 • 今回試したトライアルライセンスでは４つのキャッシュデバイスを構成することが可能。 • キャッシュ性能のモニタリングに関しては専用GUIを利用して確認することが可能。

ハードウェアリソースの共通基盤化データベース管理が楽になりインフラコスト削減できる？

ハードウェアリソースの共通基盤化物理・仮想基盤の統合について (データベース共通基盤）

・データベース基盤統合を実現しようとすると、多くの課題も存在例：仮想基盤上でのDBライセンス、ネットワーク・サーバ基盤構成・サーバリソースの共通基盤化・物理・仮想ネットワークの統合物理・仮想基盤を統合化することが必要・物理サーバでどのようにリソース共有するか？・データベース用マルチテナントを用いたネットワーク構成

基盤構築の課題:

基盤構築の目的：サイロ化されたシステムからの移行でコスト削減

すべてのアプリケーションを仮想基盤に統合できれば、コスト削減が期待できるが..

一部DBソフトウェアのライセンスによっては物理サーバのほうが安い構成も考えられる..

PWR SYS PWR SYS PWR SYSPWR SYS

PWRSYS

PWRSYS

PWRSYS

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PWRSYS

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PWRSYS PWR SYS PWR SYS PWR SYSPWR SYSPWR SYS PWR SYS PWR SYSPWR SYS PWR SYS PWR SYSPWR SYS PWR SYSPWR SYS

CONS

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UCS

C240 M3

!


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SLOT

1

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5

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3

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7

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2

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6

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UCS 5108

OK FAIL OK FAIL OK FAIL OK FAIL

! ResetConsole

UCS B200 M3

! ResetConsole

UCS B200 M3

! ResetConsole

UCS B200 M3

! ResetConsole

UCS B200 M3

! ResetConsole

UCS B200 M3

! ResetConsole

UCS B200 M3

! ResetConsole

UCS B200 M3

! ResetConsole

UCS B200 M3

リソースプール (CPU・メモリ・IO・Network・DB）

Server Hypervisor Network Storage

DB

リソース要求

部門1 部門2 部門3

部門別DB基盤

XML API STANDARD

API’S

シンプルなシャーシ

・ファブリックエクステンダ（I/O モジュール）・仮想アダプタ（VIC）・ブレードサーバラックマウントサーバ（統合運用/単体運用いずれも可能）

業界標準 API

ファブリックインターコネクト

UCS マネージャ

Cisco UCS アーキテクチャ

Ethernet、FC、FCoE 等様々なインターフェイスを提供

最大 160台のサーバまで管理可能な統合管理ソフトウェア

広範囲な 3rd Party システム管理ソフトウェアとの連携

シンプルな運用管理性

仮想化環境の集約密度向上高い性能

ポリシー定義とサーバ抽象化による

迅速な展開

オープンなテクノロジー

高い拡張性

ブレードサーバ

ラックマウントサーバ

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UCS ストレージアクセラレーション

ブレードサーバ、ラックサーバで利用可能（メザニン、PCIeカードタイプを用意）

対応モデルモデル: B200 M4, C220 M4, C240 M4

IO Memoryカード種類

B200 M4 (1300 GB), C220 M4 & C240 M4: Fusion ioMemory3 PX

Performance Line – 1000GB, 1300GB, 2600GB, 5200GB & Fusion

ioMemory3 SX Scale line – 3200GB, 6400GB

Cisco UCS ストレージアクセラレーション

• 管理やチューニングが不要なメモリストレージ技術を利用し、全体あるいは部分的にデータベース構造をオフロードさせることにより、データペース性能を向上

• カードベンダー、容量、カードのインターフェース種類の選択枝により様々な利用ケースに対応

最新のIOメモリ技術を利用することで

ストレージ性能を、容量とIO処理性能を別々にデザイン可能

1. サーバリソース管理の共通基盤化（仮想・物理サーバの共通化）

2. データベースサーバのマイグレーション

3. 高性能なサーバ環境を使いまわす

4. 物理・仮想ネットワークの統合基盤（マルチテナントネットワーク）

物理・仮想サーバインフラ基盤の共通化データベース管理が楽になりコスト削減できる？

UCS Manager 一つの論理シャーシを管理

LAN 接続 SAN ネットワークブレードシャーシサーバーブレードラックサーバサーバ管理モニタリングトラブルシューティング

etc.

ファブリックインターコネクト(10G/40G)

1. サーバリソースの共通基盤化

ハーフ

フル

ダブルフル

ラックマウント・ブレードサーバを問わず一貫性のある管理ポリシーを提供

運用管理の簡素化管理ツールの統合

→サーバ数が増加しても管理ポイントを増やさない

リソースの共有化ハードウェア属性の抽象化

リソースグループ部門 1

リソースグループ部門2

共通利用

リソースグループ部門 3

2. データベースマイグレーション UUID・WWN・MAC・BIOS設定など決められたリソースに基づくプロファイルをサーバへ適用プロファイル設定はサーバに依存しないため、外部ディスクへOS領域を置けば移行容易

UCS ブレードサーバ１

UCS ブレードサーバ２

LAN SAN

Server Name: LS-A UUID: 56 4d cd 3f 59 5b 61… MAC : 08:00:69:02:01:FC WWN: 5080020000075740 Boot Order: SAN, LAN

LAN

迅速にサーバ移行が可能

OS領域共通サーバリソースサービスプロファイル

Profile1.

Windows SQL

Server 2016

Profile2. Oracle

Database 12c

Profile3.

Windows

SQL Server

2014

DB1 Profile

DB2 (Profile 2)

DB3 Profile 3

ブロックストレージ (SAN・iSCSI)

サーバ利用

コア数: 8 メモリ: 128G

コア数: 4 メモリ:

64G

サービスプロファイル

3. 高性能なサーバ環境を使いまわす

共有ディスク環境でかつIO Memoryをキャッシュとして利用前提であれば

搭載環境を使い回すこと可能

共通サーバリソース高性能サーバを用途に応じて利用用途を変更

サービスプロファイル (DB用途・負荷種類）

Profile1. Windows

SQL Server 2016

Profile2. Oracle

Database 12c

Profile3. Windows

SQL Server 204

DB1 (Profile 1)

DB2 (Profile 2)

DB3 (Profile 3)

ブロックストレージ (SAN・iSCSI)

サーバの再利用



4. 仮想・物理ネットワーク共通基盤化

物理・仮想サーバに依存しないプライベートクラウド統合基盤用ネットワーク

物理サーバストレージ

VLAN

VXLAN

VLAN

NVGRE

VLAN

VXLAN VLAN

ESX Hyper-V KVM

ACI Fabric

仮想サーバ

MGT

DB

APP policy

BD1 BD2

policy

DB

APP policy

BD1 BD2

policy

テスト環境１

テスト環境2

ネットワークポリシーに従いネットワーク通信を行う仮想マシンのアドレスや物理サーバの識別情報をみて、自動的にネットワークがアサインされる

Cisco ACI

APIC

• DASでフラッシュを活用

• Microsoft SQL Server 2016でTPC-H ベンチマーク結果の最新情報

• UCSを活用すると低価格で高性能なSQL Serverを提供可能

• 共有ディスク環境でフラッシュ活用

• 既存FCストレージ環境をさらに性能アップ

• FlashSoftを利用したサーバキャッシュ検証結果

• インフラ共通基盤化の検討

• 複雑なネットワーク構築

• サーバを共通リソースとして扱える。（台数が増えてくると管理性が煩雑になる？）

• 物理サーバ環境データベースマイグレーション

• 物理サーバの入れ替え時の運用作業が軽減

まとめ

Technology

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