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NetApp EF540 Flash Array
Rip Wilson
Technical Marketing Manager

Im Dezember 2012 begann NetApp mit der Auslieferung des EF540, seines ersten rein Flash-basierten Arrays. Das EF540 kombiniert die Vorteile von Flash – hohen Durchsatz und Latenzzeiten im Bereich von Submillisekunden – mit der Zuverlässigkeit und den Funktionen der Enterprise-Klasse, die Sie von NetApp gewohnt sind.

Das EF540 ist Teil unseres umfassenden Flash-Portfolios, das außerdem eine Vielzahl an Optionen im Bereich Hybrid-Storage (Flash plus HDD) und Server Flash umfasst. (Lesen Sie auch diesen aktuellen Tech OnTap Artikel über NetApp Virtual Storage Tiering.)

Mit dem umfassenden Flash-Portfolio von NetApp erfüllen Sie die spezifischen Performance-Anforderungen Ihrer Applikationen zu minimalen Kosten.

Abbildung 1) Mit dem umfassenden Flash-Portfolio von NetApp erfüllen Sie die spezifischen Performance-Anforderungen Ihrer Applikationen zu minimalen Kosten.

Dank einer größeren Auswahl finden Sie die für Sie geeignete Lösung zum richtigen Preis. Dieser Artikel stellt die rein Flash-basierten Arrays näher vor und beschreibt das EF540 im Hinblick auf Performance, Effizienz, Zuverlässigkeit und Enterprise-Funktionen.

Welche Vorteile bietet ein rein Flash-basiertes Array?

Rein Flash-basierte Arrays sind neuartige Storage-Systeme, die zwei entscheidende Performance-Einschränkungen von Festplatten (HDDs) überwinden sollen:

  • Eine Festplatte kann maximal 300 bis 400 wahlfreie I/O-Operationen pro Sekunde (IOPS) ausführen. Ein Storage-System, das Zehntausende IOPS bewältigen muss, erfordert zum Erreichen der nötigen Performance Hunderte Festplatten – und zwar auch dann, wenn diese Kapazität gar nicht gebraucht wird. (Abb. 1)
  • Selbst die schnellsten Festplatten haben Zugriffszeiten von 3 bis 4 Millisekunden, wodurch sich die Reaktionszeiten bei latenzempfindlichen Applikationen verlängern.

Bestimmte kombinierte Anforderungen an die Performance und Kapazität können Festplatten nicht ohne die Bereitstellung überflüssiger Ressourcen erfüllen. Mit rein Flash-basierten Arrays wirken Sie dieser Überprovisionierung entgegen.

Abbildung 2) Bestimmte kombinierte Anforderungen an die Performance und Kapazität können Festplatten nicht ohne die Bereitstellung überflüssiger Ressourcen erfüllen. Mit rein Flash-basierten Arrays wirken Sie dieser Überprovisionierung entgegen.

Flash SSDs erzielen im Vergleich Latenzzeiten im Bereich von wenigen Mikrosekunden und führen Zehntausende IOPS je Gerät durch. Der einzige Nachteil von SSDs ist, dass sie bezogen auf die Speicherkapazität teurer sind als HDDs. Das heißt, gegenwärtig eignen sich rein Flash-basierte Arrays insbesondere in folgenden Situationen:

  • Die Performance-Anforderungen würden ansonsten zur Überprovisionierung führen.
  • Es besteht Bedarf für konsistente, hohe IOPS.
  • Kürzere Latenzzeiten würden entscheidende Verbesserungen bewirken.
  • Der Umstand, dass ein Daten-Cache erst warmlaufen muss, bevor optimale IOPS- und Latenzwerte erreicht werden, ist inakzeptabel.

Das EF540 im Detail

EF540

Das EF540 bietet überragende Performance, Effizienz und Verfügbarkeit auf einer Plattform, in die das Wissen und die Erfahrung aus der Implementierung von über 500.000 Storage-Systemen eingeflossen ist. Es wurde speziell für Applikationen konzipiert, die eine hohe Performance und Latenzzeiten im Bereich von Submillisekunden erfordern. Mit dem EF540 liefern Ihre geschäftskritischen Applikationen schnellere Ergebnisse und erreichen dabei Reaktionszeiten, die nur mit rein Flash-basiertem Storage möglich sind.

In einem 2-HE-Shelf mit entweder 12 oder 24 SSDs mit je 800 GB bietet ein einzelnes System bis zu 19,2 TB Rohkapazität. Wir haben uns aufgrund des hervorragenden Preis-Leistungs-Verhältnisses und der hohen Kapazität für MLC SSDs der Enterprise-Klasse entschieden. SSDs können in RAID Volumes mit RAID 0, RAID 1, RAID 3, RAID 5, RAID 6 oder RAID 10 konfiguriert werden.

Das EF540 besitzt vier 8-Gbit-FC-Verbindungen. Bei Bedarf sind weitere Host-Konnektivitätsoptionen verfügbar, einschließlich zusätzlicher FC-Ports, Ports für 6 Gbit SAS, 10 GbE (für iSCSI) und 40 Gbit InfiniBand. (Bei Verwendung von InfiniBand stehen keine integrierten FC-Ports zur Verfügung.)

Tabelle 1) Übersicht über Funktionen und Merkmale des EF540.

Hauptmerkmal EF540
Basis-Host-Konnektivität
(Ports je Controller)
  • (4) 8 Gbit FC
Controller-Speicher/Cache
  • 12 GB je Controller
Formfaktor
  • 2 HE/24 Shelf
Laufwerk
  • 800 GB SSD
Storage-Betriebssystem
  • SANtricity 10.84 Software
Optionale Funktionen EF540
Erweiterte Host-Konnektivität (Ports je Controller)
  • (4) 8 Gbit FC
  • (4) 6 Gbit SAS
  • (2) 10 Gbit iSCSI
  • (2) 40 Gbit IB
Optionale SANtricity Replizierungsfunktionen (Lizenzierung erforderlich)
  • Snapshot Technologie
  • Volume-Kopien
  • synchrone Spiegelung
  • asynchrone Spiegelung

Auf dem EF540 wird die SANtricity Software ausgeführt, eine bewährte Unternehmenslösung, mit der Sie Ihre Systeme ganz einfach für die maximale Performance und Auslastung anpassen. Dual-Aktiv-Controller mit vollständig redundanten, bei laufendem Betrieb austauschbaren Komponenten sichern die Verfügbarkeit. Auch vollständig redundante I/O-Pfade und automatisierte Failover-Prozesse, die – überraschenderweise – nicht jedes Flash Array bietet, gehören zur Standardausstattung des EF540.

Performance und Effizienz

Im Hinblick auf die Performance greift das EF540 auf langjährige Erfahrungen in der Unterstützung anspruchsvollster Umgebungen für High-Performance Computing zurück. Das System bietet über 300.000 IOPS und eine vorhersehbare, wiederholbare und dauerhafte Performance mit nachgewiesenen Latenzzeiten im Bereich von Submillisekunden. Dies entspricht der transaktionsorientierten Performance von über 1.000 herkömmlichen Festplatten mit 15.000 U/min. So erfüllen Sie dieselben Performance-Anforderungen mit bis zu 95 % weniger Platz-, Strom- und Kühlungsbedarf bei maximaler Effizienz.

Performance des EF540 bei wahlfreien Lesezugriffen im Verhältnis zu HDDs.

Abbildung 3) Performance des EF540 bei wahlfreien Lesezugriffen im Verhältnis zu HDDs.

Erwähnenswert ist auch der hohe Durchsatz des EF540 von bis zu 6 GB/s für Applikationen, welche I/O-Vorgänge in großen Blöcken bearbeiten oder Daten stoßweise in großen Sequenzen erhalten.

Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit der Enterprise-Klasse

Das EF540 kombiniert praxisbewährte Technologien und Enterprise-Funktionen, die in anderen reinen Flash-Angeboten fehlen, und sichert damit Ihre wertvollen Daten sowie die ununterbrochene Verfügbarkeit.

Hardware-Funktionen

Damit eine Verfügbarkeit auf Enterprise-Niveau möglich wird, zeichnet sich das Array durch folgende Merkmale aus:

  • Dual-Aktiv-Controller, vollständig redundante I/O-Pfade und automatisiertes Failover
  • Cache-Speicher mit Akku und Auslagerung in Flash bei Stromausfällen
  • umfangreiche Überwachung von Diagnosedaten zur Isolierung von Fehlern und vereinfachte Analyse unerwarteter Ereignisse zugunsten der zeitnahen Behebung von Problemen
  • proaktive Reparatur, damit das System schnellstmöglich wieder die optimale Performance liefert
  • SSDs der Enterprise-Klasse mit aktuellsten Funktionen für eine hohe Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Flash-Elemente
  • SSD-Verschleißüberwachung mit Alarmfunktion bei erforderlichem Austausch von Laufwerken

Online Management

Alle Management-Aufgaben können mit vollem Datenzugriff ausgeführt werden, ohne das EF540 offline zu schalten. So können Sie Konfigurationsänderungen und Wartungsmaßnahmen durchführen, ohne den Applikations-I/O zu beeinträchtigen oder Ausfallzeiten einplanen zu müssen.

Erweiterte Feinanpassung

Das EF540 verfügt über erweiterte Optionen zur Feinanpassung, damit Sie die Performance mit minimalem Aufwand optimieren können. Wir befassen uns bereits seit langer Zeit mit Storage für High-Performance Computing und andere anspruchsvolle Applikationen und wissen somit genau, welche Funktionen justierbar sein sollten. Mit dem EF540 können Sie beliebige Attribute an spezifische Applikationsanforderungen anpassen. Wenn Sie beispielsweise ein Volume zu Beginn für RAID 5 konfigurieren, jedoch später feststellen, dass RAID 10 besser für Ihre Applikation geeignet wäre, können Sie das Volume dynamisch und ohne Unterbrechungen konvertieren.

Grafische Performance Tools bieten Ihnen zahlreiche Einblicke in die I/O-Aktivität der Arrays. Durch die Möglichkeit, Daten in Echtzeit anzuzeigen, treffen Sie fundierte Entscheidungen.

Datensicherung der Enterprise-Klasse

Vielen Flash Arrays mangelt es an Funktionen zur Datensicherung. Das EF540 bietet eine flexible Architektur zur Datensicherung und Disaster Recovery und umfasst zahlreiche Enterprise-Funktionen:

  • High-Speed Snapshots mit hoher Effizienz sichern Ihre Daten in Sekundenschnelle und verringern den Storage-Bedarf, indem sie nur geänderte Blöcke speichern.
  • Die synchrone Spiegelung sichert geschäftskritische Daten ohne Verluste.
  • Die asynchrone Spiegelung sichert Daten über große Entfernungen hinweg und unterstützt die Erfüllung geschäftlicher Anforderungen.

Die Datensicherungs-Architektur des EF540. A=Snapshot, B=synchrone Spiegelung, C=asynchrone Spiegelung. Hinweis: Die synchrone Spiegelung ist zwischen mehreren EF540 oder auf einem System der NetApp E-Series mit SSD Shelfs möglich. Die asynchrone Spiegelung kann potenziell ein NL-SAS als Replizierungsziel nutzen.

Abbildung 4) Die Datensicherungs-Architektur des EF540. A=Snapshot, B=synchrone Spiegelung, C=asynchrone Spiegelung. Hinweis: Die synchrone Spiegelung ist zwischen mehreren EF540 oder auf einem System der NetApp E-Series mit SSD Shelfs möglich. Die asynchrone Spiegelung kann potenziell ein NL-SAS als Replizierungsziel nutzen.

Schlussfolgerung

Das EF540 überzeugt durch eine Kombination aus latenzarmer Performance, maximaler Effizienz und hoher Zuverlässigkeit. Es ist das branchenweit erste rein Flash-basierte Array, das konsistent hohe Performance mit Zuverlässigkeit und Funktionen der Enterprise-Klasse vereint. Mithilfe dieser Eigenschaften beschleunigen Sie Ihre Geschäftsabläufe und steigern sowohl deren Flexibilität als auch die allgemeine Leistungsfähigkeit Ihres IT-Betriebs.

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Von Rip Wilson, Technical Marketing Manager

Mit seinen mehr als 18 Jahren Erfahrung in der Entwicklung von Enterprise Storage-Lösungen zählt Rip Wilson zu den ausgewiesenen Kennern der Computer- und Storage-Branche. In den vergangenen 14 Jahren hat er die E-Series als technischer Marketing Manager unterstützt, technische Beiträge verfasst und unsere Außendienstmitarbeiter, Partner und Kunden auf der ganzen Welt mit der E-Series vertraut gemacht. In jüngster Zeit fungiert er außerdem als Fachexperte in dem für das EF540 verantwortlichen Team.

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Weitere Informationen zum EF540

Sie möchten mehr erfahren? Die Webseite zum EF540 enthält zahlreiche Informationen. In einem Video-Interview sprechen Manish Goel und Steve Kleiman über aktuelle Neuigkeiten zu NetApp und Flash. Außerdem können Sie den ESG Market Landscape Report zu Solid-State Storage anfordern, in dem Flash-Optionen und wichtige Kaufüberlegungen dargelegt werden. Verpassen Sie auch nicht den aktuellen Artikel zu Flash in Forbes von Paul Feresten, der auch regelmäßig für Tech OnTap schreibt.

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