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新しいEF550フラッシュ アレイで、OLTPとVDIに超
高速パフォーマンスを提供
Rip Wilson
テクニカル マーケティング マネージャー

フラッシュ テクノロジがストレージ業界に変化をもたらしていることは紛れもない事実です。フラッシュは、ビジネスのスピードにもストレージの経済性にも変革をもたらしています。ネットアップは2009年にハイブリッド ストレージを、2013年初めに初のオールフラッシュ アレイEF540を投入しました。弊社のお客様は、あらゆるソリューションにさまざまな形でフラッシュを採り入れることで、アプリケーションの応答性を高め、オーバープロビジョニングを回避し、大量のI/Oが発生するワークロードの要件に応えています。

NetApp® EF540オールフラッシュアレイは、2013年2月の登場以来、確実に導入件数を伸ばしており、パフォーマンス、密度、エンタープライズクラスのRASを兼ね備えた製品として、大きな注目を集めています。EF540を導入されたお客様は、データベースのレイテンシが20分の1に低減し、生産性が3倍に向上するというメリットのほかに、運用コストの大幅削減も実感されています。実際、あるIT部門は、ハードディスクをフル搭載したラック3台を、2UのEF540 1台に置き換えることができました。何とも驚くべき成果です。

続いて登場したのが、先日発表したばかりのEF550です。EF550はEF540の次世代製品として、EF540を上回るパフォーマンスと容量、そして新たな機能を提供します。本稿では、EF550の新機能を解説するとともに、オールフラッシュ アレイの一般的なユースケースを、FASと併用した場合のメリットも含めていくつかご紹介します。

EF550の新機能

EF550オールフラッシュアレイは、EF540を直接グレードアップし、機能を追加したモデルです。EF540に詳しくないという方は、私が以前に執筆した記事 を参考にして頂ければ、エンタープライズクラスの信頼性や可用性など、EFプラットフォームの詳細がお分かりになります。

EF550は、次の点で大きく強化されています。

  • パフォーマンスの向上
  • 容量の拡張
  • 新たな接続オプション
  • 注目の新機能

パフォーマンス、容量、接続性

EF550には、EF540の特長である業界トップクラスのパフォーマンスがそのまま引き継がれており、各種のワークロードに広く対応します。トランザクション アプリケーションでは、バースト時に最大90万IOPSを達成し、1ミリ秒未満のレイテンシで40万を軽く超えるIOPSを維持することができるため、EF540と比べると35%のパフォーマンス向上が見られます。スループット重視のアプリケーションでは、最大12GB/秒を維持できます。

EF550は、搭載ドライブ数が48本から120本へと拡張性も向上しており、物理容量で96TBを提供します。スケールアップ機能により、より多くのデータに低レイテンシでアクセスできます。さらに、バックエンドの帯域幅を提供する6Gb/秒SASポートが2つから4つへと倍に増えており、8Gb/秒のファイバチャネル インターフェイスに代わって16Gb/秒のファイバチャネルが使用されています。接続にファイバチャネル、SAS、イーサネット、InfiniBandを選択できる点は変わりません。

Dynamic Disk Pools

今回導入した画期的な機能の1つに、Dynamic Disk Pools(DDP)テクノロジがあります。これは、RAID管理を簡易化し、データ保護機能を高めて、どのような状態でもパフォーマンスの予測を可能にするテクノロジです。Data ONTAP®のアグリゲートに詳しい方が見れば、DDPの仕組みはバックエンドの実装が異なる以外、アグリゲートとほとんど変わりません。

DDPでは、データ、パリティ データ、スペア容量が、EF550のドライブ プール全体に均等に分散されます。そのためセットアップが簡単で、アクセスが集中するホット スポットの発生が抑えられ、容量の利用率が最大限に高まります。RAIDグループを定義する最善の方法を探るために、多大な時間をかける必要は全くありません。空きスペースは全てのディスクにわたって分散されるので、専用のホット スペアを用意する必要もなく、高価なSSDが未使用のまま放置されるという状態に陥ることがありません。システムに搭載された全てのディスクのパフォーマンスをいつでも存分に活用できます。

またDDPは、ドライブ障害がパフォーマンスに及ぼす影響を最小限に抑えるとともに、従来のRAIDの8分の1の時間(最短)でシステムを最適な状態に復帰させます。リビルドにかかる時間が短縮され、特許取得済みの優先再構築テクノロジが使用されているため、従来のRAIDをはるかに上回るレベルのデータ保護が実現します。

データ、パリティ、空きスペースが全ドライブ間で均等に分散される。1本のSSDに障害が発生すると、プール全体でRAIDが再構築されるため、最短で従来の8分の1の時間でリビルドが完了

図1) Dynamic Disk Poolsでは、データ、パリティ、空きスペースが全ドライブ間で均等に分散される。1本のSSDに障害が発生すると、プール全体でRAIDが再構築されるため、最短で従来の8分の1の時間でリビルドが完了

EF550のユースケース

オールフラッシュ アレイには多くのユースケースがありますが、その中で最も多く見られるのが次の4例です。

  • データベースの高速化
  • 仮想デスクトップ
  • I/Oのオフロード
  • オーバープロビジョニング環境

本稿では、上記のユースケースで実際に成果を上げられたお客様の中から最近の事例をいくつかピックアップし、リンクさせています。お客様はほとんどが大企業で、社名の公開を望まれていないため、各社の事業内容はプロフィールのみの掲載となっておりますことをご了承ください。また、後述する個々の環境の構成方法については、最近執筆されたテクニカル レポートやホワイト ペーパーをリンクさせておりますので、そちらで詳細をご確認ください。

データベースの高速化

オールフラッシュ アレイにとってデータベースの高速化が「キラー アプリケーション」であることは意外でも何でもありません。仮想化や共有インフラばかりが話題となっていますが、高速データベース インフラにはやはり、ベア メタル インストレーションと専用ストレージの方が向いています。

ネットアップは、データベースの高速化を目的としたストレージとして、EFシリーズだけで構築したソリューションと、EFにFASを組み合わせたソリューションを提供しています。例えば、あるグローバルなインターネット ショッピング業者 は、EF540アレイを数百台導入して支払い処理を高速化し、顧客がアカウントや購入履歴に素早くアクセスできるようにしました。この業者は、購入プロファイルを管理しているOracle®データベースのパフォーマンスを20倍高め、ストレージの設置面積を以前の4分の1に削減することにも成功しています。

別の企業は、処理速度に優れたEFにFASストレージを組み合わせ、セカンダリ コピーで冗長性を確保し、データを管理しています。具体的には、Oracle環境でOracle ASMのミラーリング機能を使用し、2つの障害グループを構成しています(図2を参照)。

ミリ秒未満のレイテンシと高いトランザクション パフォーマンスを提供するEFに、冗長性とデータ管理機能を提供するFASを組み合わせ、2つのプラットフォームの強みを活用

图 2) 1ミリ秒未満のレイテンシと高いトランザクション パフォーマンスを提供するEFに、冗長性とデータ管理機能を提供するFASを組み合わせ、2つのプラットフォームの強みを活用

読み取りはEFアレイで優先的に処理され、書き込みはEFアレイとFASシステムの両方で処理されます。Data ONTAPでは書き込み処理が1つにまとめられ、アグリゲート内のスピンドル全体に分散されるため、書き込みパフォーマンスが問題になることはありません。バックアップやレプリケーション、クローニングといったデータ保護とデータ管理の機能は、ネットアップとOracleの機能を組み合わせてFASシステムで実行されます。詳しくは、Oracle OpenWorldでのホットな話題を取り上げた今月号の記事 をご覧ください。 ハイパフォーマンスのデータベース アプリケーション環境の構築方法については、ソフトウェア プラットフォーム別に資料が揃っております。一部を以下にご紹介しますのでご参照ください。

Sybase Adaptive Server Enterprise Version 15.7 on NetApp EF540 Flash Array and FAS Storage
NetApp EF540 Reference Configuration for Microsoft SQL Server 2012 Fast Track Data Warehouse with Cisco UCS C220 M3 Server
NetApp Extreme Analytics Solution for Oracle







仮想デスクトップ

仮想デスクトップ インフラ(VDI)環境のパワー ユーザをサポートするには、オールフラッシュ ストレージが最適です。ここでのパワー ユーザとは、デスクトップあたりのIOPSが35回以上のハイ パフォーマンスを必要とするユーザと考えて頂ければ結構です。具体的には、エンジニアリングや医療機関(医療画像で帯域幅が消費されるため)が相当します。

デスクトップ、パフォーマンス、容量の要件はお客様ごとに異なりますが、ネットアップにはポートフォリオをフル活用して1つのストレージ ソリューションを構築できるという強みがあるため、要件を満たす最適なソリューションを提供することができます。VDI環境は、EF550単体を基盤としても、あるいはEFとFASを組み合わせた基盤上にも導入でき、後者の場合はEFストレージがパワー ユーザのサポート役となります。また、ネットアップはAtlantis Computingと提携しているため、VDIのパワー ユーザにきわめて高いIOPSを提供するソリューションを構築することも可能です。

Atlantis ILIOソフトウェアを使用すると、仮想マシンとストレージ間のやり取りが強化され、コンテンツを基にしたI/Oの最適化や、インライン重複排除機能、ワイヤスピードの圧縮機能、書き込み処理の結合機能が提供されます。Atlantis ILIOは導入も管理も簡単な上、PCよりも使い勝手に優れた環境を提供し、経済性も向上させます。

EFフラッシュ アレイにAtlantis ILIOソフトウェアを組み合わせた結果、VDIパワー ユーザをサポートする効率的なハイパフォーマンス ストレージ環境が実現

図3  EFフラッシュ アレイにAtlantis ILIOソフトウェアを組み合わせた結果、VDIパワー ユーザをサポートする効率的なハイパフォーマンス ストレージ環境が実現

詳細は、AtlantisのWebサイトにあるソリューション概要やホワイト ペーパーでご確認ください。

ソリューション概要:High-Performance Persistent VDI Powered by Atlantis ILIO and NetApp EF All-Flash Array
ホワイト ペーパー:High-Performance Persistent Virtual Desktop Architecture Powered by NetApp EF All-Flash Array and Atlantis ILIO






I/Oのオフロード

ストレージを共有すると実に多くのメリットがもたらされますが、大量のI/Oが発生するワークロードを実行すると、貴重なコンピューティング リソースが消費され、共有ストレージ環境に悪影響が及ぶ場合があります。多くの場合、こうしたワークロードはスクラッチ スペースやスワップ スペースといった一時的なワークフローであり、大量のI/Oを必要とするものの、数日後には破棄されるため、共有ストレージの効率化機能や保護機能が必要になることはありません。

あるグローバルなソフトウェア開発企業 のソフトウェア構築環境に見られたのが、まさにこの問題です。そこでは、アクティブ コードのビルド時に生成される一時データのために超高速ストレージが必要とされていましたが、ビルドが完了すればそのストレージは不要になるという状況でした。この企業は、既存のFAS環境を補うために複数のEFアレイを導入し、耐障害性に優れたハイパフォーマンス ストレージをスクラッチ スペース専用として提供し、ソフトウェア構築システムのスループットを2倍に高めることに成功しました。
コンパイル前のソース ファイルと、コンパイル後のコード(最終ファイル)はどちらも必ずFASに書き込むようにして、Data ONTAPのデータ保護機能とストレージ効率化機能を利用しています。今回のEFアレイ導入により、この企業では、今までよりも多くのビルドを並行して進め、1日当たりに完了できるビルドを増やすことができたため、製品化までの期間が短縮されました。

オーバープロビジョニング環境

最後にご紹介するEF550のユースケースは、ティア1アプリケーション環境にありがちなオーバープロビジョニングの解消です。HDDのIOPSは、最速でも200~300回にすぎません。そのため、IOPSを20万ないし30万に拡張しようとすると、容量は足りているにもかかわらず、何千本というドライブが必要になる恐れがあり、容量利用率が20%や30%といったディスクが大量に発生する結果に陥ることがほとんどです。

従来型のディスクをラックにフル搭載したストレージが2台以上あり、オーバープロビジョニングが発生している場合は、2UのEF550 1台でこの従来型ストレージに取って代わることができます。EF550 1台でもIOPSのパフォーマンスが低下することはなく、むしろ上昇します。またレイテンシが低減し、必要なラック スペース、消費電力、冷却コストが最大95%削減されます。

まとめ

EFシリーズ オールフラッシュ アレイは市場で大きな成功を収めている製品ですが、これには、エンタープライズクラスの機能とミッションクリティカルなアプリケーションのニーズに応える確かな信頼性のほかに、優れたパフォーマンスと1ミリ秒未満のレイテンシが寄与しています。私どもには、ハイパフォーマンス ストレージの設計に20年にわたって携わり、本番環境に提供してきた実績があります。提供先には、非常に高負荷のティア1データベース環境もいくつか含まれています。その成果として、レイテンシの影響を受けやすいワークロードが抱えるきわめて高い要件にも応えられる、耐障害性と効率性に優れた製品の設計が可能になりました。つまり、新しいEF550のパフォーマンスと信頼性が皆様の期待以上だったとしても、何も驚く必要はなく、当然と受け止めて頂いて構わないということです。

EF550フラッシュ アレイは2013年12月より発注可能となっており、出荷開始は2014年1月の予定です。EF540からEF550へのアップグレードも同様にご利用できます。

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NetApp ネットアップ テクニカル マーケティング マネージャー Rip Wilson

Ripは、コンピュータとストレージの業界に長年携わってきたベテランで、エンタープライズ ストレージ ソリューションの分野で20年を超える経験を積んでいます。ここ14年間は、Eシリーズ担当のテクニカル マーケティング マネージャーとして技術資料の執筆にあたるほか、フィールドサポートやパートナー、お客様を対象にEシリーズの技術トレーニングを実施するため、世界各地を飛び回ってきました。現在はオールフラッシュ システムを担当しています。

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EF550に関する詳細情報

EF550フラッシュ アレイの詳細はこちらをご覧ください。ネットアップのVPであるTy McConneyのビデオをご用意しました。そのほかブログでも、弊社社員のコメントをお読み頂けます。併せてプレスリリースもご覧ください。

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