Performance On Demand con Next Gen VNX

Due parole su come ottenere le performance desiderate senza essere uno storage guru.

Il tuning dello storage è storicamente complicato e di norma assegnato a personale “esperto” all’interno o all’esterno dell’azienda.

Questi “guru delle performance”, grazie alle competenze acquisite nel corso della loro carriera, sono in grado di analizzare in dettaglio i parametri che regolano le performance dello storage e implementare eventuali azioni correttive; ad esempio, se le applicazioni non rispondono abbastanza velocemente è possibile  spostare i dati su dischi più veloci, oppure distribuire i dati stessi (striping) su più dischi ecc.

Fortunatamente con gli storage moderni, in particolare VNX, non è più così difficile tenere sott’occhio l’infrastruttura, grazie ai diversi strumenti e approcci che vengono messi a disposizione degli utenti finali. Vediamone alcuni.

La prima semplificazione riguarda la possibilità di allineare in modo automatico le performance richieste dall’applicazione grazie all’utilizzo di Pool contenenti dischi di diversa tecnologia, velocità e capacità: questo approccio consente allo spazio dedicato ad un’applicazione (LUN o filesystem) di essere distribuito,in modo automatico, su tipologie disco diverse, in modo da avere performance allineate alle reali necessità.  Nella figura seguente viene rappresentata una LUN composta da blocchi appartenenti a tipologie disco diverse.

Il vantaggio per il cliente che adotta questa tecnologia, consiste nel non dover scegliere a priori la tipologia disco da dedicare ad un’applicazione: una stessa applicazione potrà avere “pezzi” (blocchi) ad alte performance, dove queste sono richieste (ospitate ad esempio su dischi flash) e blocchi che richiedono performance relativamente basse, che potranno usufruire di spazio disco meno pregiato quale ad esempio i dischi SATA/Nearline ad alta capacità.

Questo approccio, denominato Auto-Tiering è stato adottato da diversi vendor storage. Il fattore differenziante in casa EMC riguarda la possibilità di implementare questo approccio con tutti e tre i Tier di storage (Flash Drives o SSD, HDD, HD Nearline) oppure solo con due Tier, con qualunque combinazione il cliente desideri. Per dare massima flessibilità è anche possibile dedicare all’applicazione un singolo Tier storage (ad esempio con dischi HDD oppure Nearline), anche all’interno di un Pool misto.

Il vantaggio di questo approccio è che il cliente viene sgravato dal dover pensare, in anticipo, alla tipologia disco da dedicare ad un’applicazione: questa potrà usare spazio più o meno pregiato, a seconda del carico di lavoro, senza necessità di fine tuning o migrazioni dati da parte dell’amministratore storage. Al cambiare del profilo di lavoro (ad esempio durante periodi di picco) il sistema risponde in modo automatico, senza ulteriori interventi.

Nelle figure di seguito viene riportato come il mix di performance delle applicazioni consolidate sul singolo storage, possa variare in un certo periodo, ad esempio trimestralmente. Nel caso proposto, le performance richieste dalla App3 sono relativamente basse nel primo trimestre, mentre sono il 55% del totale nell’ultima parte dell’anno. Allo stesso modo App4, che nel primo trimestre occupa il 22% delle risorse complessive, nell’ultima parte dell’anno viene addirittura spenta. Un approccio con Auto-Tiering (FAST VP – Fully Automated Storage Tiering) adatta quindi lo storage ai requisiti applicativi nel tempo.

 

Un altro meccanismo per gestire in modo automatizzato il tema delle performance è fornito data dalla possibilità di impiegare dischi Flash per espandere la cache di sistema dello storage. Questo secondo approccio, che permette di dare performance applicative anche a fronte di picchi di carico temporanei, anche all’interno della singola giornata, viene implementato nella famiglia storage VNX con la soluzione Fast Cache, ovvero l’estensione della cache di sistema storage in lettura e scrittura, con dischi Flash.

Questa caratteristica permette di avere fino a 4.2TB di cache disponibile per il buffering applicativo, sia per operazioni di lettura (comune nel traffico transazionale) che di scrittura (ad esempio reporting).

La combinazione delle due tecnologie (FAST VP + Fast Cache), uno dei veri differenzianti del VNX rispetto alle altre soluzioni presenti nel mercato, è quello che permette allo storage di adattarsi al carico applicativo, non solo nel tempo, ma anche alle richieste di performance repentine.

La domanda a questo punto potrebbe essere: ma il mio caso non potrebbe essere diverso? Non potrebbe essere che le mie applicazioni abbiano tutte richieste più o meno simili e quindi una configurazione storage tutta con dischi mediamente veloci (10kRPM o 15kRPM) non si adatti meglio alle mie esigenze? Mi servono davvero i dischi Flash con quello che costano? Non è meglio evitare i dischi Nearline?

Per rispondere a queste domande aggiungo un “bit”. EMC mette a disposizione dei partner e dei propri clienti diversi strumenti per analizzare lo “stato di salute” del sistema storage. Uno di questi tool è in grado, tra le altre cose, di mostrare quale percentuale di spazio esegue la maggior parte del carico di lavoro.

Qui di seguito viene riportato un esempio di questa analisi, eseguita su uno storage realmente in produzione. Nella grande maggioranza dei casi, solo il 20% (o meno) dello spazio disco, esegue la maggior parte del “lavoro” applicativo.

Si può quindi dedurre che un approccio tradizionale con tutti dischi della stessa tipologia, dove l’amministratore storage è costretto ad eseguire tuning successivi per ottenere boost applicativo, non ha senso nella maggior parte dei casi. Dischi mediamente veloci, tutti della stessa tipologia, sarebbero uno spreco per molte applicazioni (dove HD Nearline sarebbero sufficienti), mentre sarebbero troppo lenti per applicazioni ad alte performance (dove qualche disco Flash potrebbe fare la differenza).

Un approccio FASTVP + FAST Cache quindi, implementando una piccola parte di dischi Flash (5% o meno dello spazio totale) e un mix tra dischi HDD e HD Nearline capacitivi, permette di ottenere le massime performance disponibili sul mercato con un costo/TB complessivamente interessante. Nel caso appena riportato ad esempio, circa il 70% dello spazio, potrebbe essere affidato a dischi molto capacitivi. Contemporaneamente una piccola quantità di dischi Flash sarebbe in grado di soddisfare i picchi applicativi, sulla piccola quantità di spazio ad alto carico di lavoro.

Per analizzare la propria configurazione, anche di uno storage concorrente, è possibile chiedere supporto ad un contatto EMC oppure ad un EMC Business Partner qualificato. Se si dispone di uno storage della famiglia Clariion o VNX, è possibile eseguire direttamente un healtcheck del proprio sistema, gratuitamente, al seguente indirizzo:

https://app.mitrend.com/emcefficiency/upload

Caricando sul portale alcuni file di log, è possibile ottenere un report di performance semplice e dettagliato, come mostrato nelle figure di seguito:

In conclusione: EMC mette a disposizione diversi strumenti per comprendere lo stato di salute dello storage e delle applicazione che su di esso insistono. Le analisi che noi e i nostri partner eseguiamo presso i clienti, evidenziano che un approccio con FAST VP e Fast Cache permette di coniugare le performance richieste dalle applicazioni business critical con la gestione dei costi infrastrutturali; il tutto senza necessità di investire ore/uomo nei complicati tuning atti ad inseguire le richieste di performance che le applicazioni richiedono.

Di seguito alcuni link di approfondimento relativi alla famiglia storage Next Gen VNX:

http://www.emc.com/collateral/software/specification-sheet/h8514-vnx-series-ss.pdf
http://www.emc.com/collateral/hardware/data-sheets/h8520-vnx-family-ds.pdf
http://www.emc.com/about/news/press/2013/20130904-03.htm?M=c676bf05-7a74-463b-bdcb-c59f65339a23
http://pulseblog.emc.com/2013/09/04/introducing-the-next-generation-vnx-and-what-it-means-for-customers/?M=c676bf05-7a74-463b-bdcb-c59f65339a23
http://wikibon.org/wiki/v/VMware_Dominant_in_Multi-Hypervisor_Data_Centers#VMware_Storage_Integration

Umberto Galtarossa