PowerPoint プレゼンテーション

(1)

2013年12月

マクニカネットワークス株式会社

大容量・高速フルフラッシュストレージアレイ

Violin Flash Memory Arrays

・適用事例

・FUJITSU ServerPRIMEQUEST

検証結果

(2)

はじめに

1. Violin Memoryの適用事例

2. FUJITSU Server PRIMEQUEST 検証結果

3. Violin Memoryの特徴

本書は、情報提供のみを目的としており、技術上の誤りには一切責任を負いません。

また、パフォーマンスについては環境により異なり、保証するものではありません。

(3)

(4)

大手通信事業社での適用事例

お客様

US大手通信事業社

背景

従来のHDDベースのSANストレージではDBのフルテーブルスキャンに5分

よりリアルタイムに解析を行いたい ⇒ ターゲットは15-30秒

導入までの経緯

代表的な数社のフラッシュソリューション、垂直統合システムを比較

最終的に2台のViolin Memory 6616フラッシュメモリーアレイを採用

導入後、フルスキャンの時間は17秒と劇的に改善

4

(5)

大手通信事業社での適用事例

既存環境: FC SANストレージ 1000ドライブ、5ラック

Violinテスト(POC)環境: V6616 2台、6RU

5

実データを使用しテストを実施

• 読み出し2.3倍

• redoログの書き込み1.4倍

IOウエイトが劇的に減少

既存環境と比較し5~40%

(6)

大手通信事業社での適用事例

データベースIOへのViolinの効果

 direct path read：89%向上

 db file scattered read：90%向上

 db file sequential readのウエイト：既存平均8msに対しViolin平均0ms

（90%以上の向上)

Violin Memoryアレイで期待値以上のSLAを達成

Key Query 1: Violin 479s 既存SANストレージ 2100s

Key Query 2: Violin 17s 既存SANストレージ 300s

より高いワークロードでもIOレイテンシーを劇的に改善

6

Event Waits Time(s) Avg wait (ms) % DB time Wait Class

DB CPU 8,839 87.46

log file sync 592,055 648 1 6.41 Commit direct path read 173,791 295 2 2.92 User I/O db file scattered read 119,768 185 2 1.83 User I/O db file sequential read 26,897 13 0 0.13 User I/O

Event Waits Time(s) Avg Wait(ms) % Total Call Time Wait Class

CPU time 44,708 52.6

direct path read 649,358 10,535 16 12.4 User I/O db file scattered read 584,020 10,437 18 12.3 User I/O db file sequential read 829,707 7,012 8 8.2 User I/O direct path read temp 471,420 6,626 14 7.8 User I/O

IO response time / latency IO response time / latency

(7)

大手通信事業社での適用事例（まとめ）

4倍以上のパフォーマンス且つ運用コストを大幅に削減

パフォーマンス： 4倍

消費電力： 1/13

ラックスペース： 1/35

7

3.4kVA

@ 10,000

BTU/hr

44.4 kVA

@ 145,100

BTU/Hr

1000 ディスク

5 ラック

6RU

既存SANストレージ

Violin Arrays

(8)

お客様のストレージ環境見直しのお手伝いをします

ストレージ性能アセスメントサービス

お客様の現システムにおけるストレージ性能情報を取得・分析することにより、

以下項目の結果を得ることを目的とします

現システムのストレージI/O負荷を正確に把握・可視化

現システムの性能ボトルネックがストレージI/Oに起因するものかどうかの見極め

システム性能向上のためのチューニングポイントの特定

既存ストレージをViolin Memory Flash Arrayにリプレイスすることによる導入効

果測定

8

お打ち合わせ

•ソリューション説明 •課題点ヒヤリング •既存環境ヒヤリング •データ収集

分析

•既存環境分析 •導入効果測定 •報告書作成

報告

•分析結果 •導入効果

(9)

FUJITSU Server PRIMEQUEST

検証結果

(10)

検証の目的

FUJITSU Server PRIMEQUEST ,Violin Memory製

フラッシュメモリーアレイの組み合わせで問題なく接続できることを

確認する

カタログスペック同等以上の素性能が得られることを確認する

その素性能をサーバ内臓HDDと比較

(11)

対象機器

11

モデル

I/F

NANDタイプ物理容量実効容量

SWバージョン

6606

FC8Gbps*8

SLC

6TB

2.6TB

G5.5.2

（本検証では6チャネル使用）

A5.5.2.1

モデル/Partiton#

スペック

OS

PRIMEQUEST 1800E2

Partition#0

CPU： Xeon E7-8870 2.40GHz/30MB x 2

メモリ： 16GB

FC HBA： MC-0JFC11x 6

FCドライバ/FW/BIOS： 8.3.5.68.5p(Inbox)/2.00A4/5.12A2

Red Hat Enterprise Linux 6.3

2.6.32-279.el6.x86_64

PRIMEQUEST 1800E2

Partition#1

CPU： Xeon E7-8870 2.40GHz/30MB x 2

メモリ： 16GB

FC HBA： MC-0JFC11x 6

FCドライバ/FW/BIOS： 2.72.012.001(Inbox)/2.00A4/5.12A2

WindowsServer 2008 R2

Enterprise SP1

(12)

接続構成

12

Linux

Windows

Partition#0 Partition#1 結線の色分けは便宜上のものであり、全て8Gb FCです

(13)

その他のコンフィグレーションについて

Violin Memory

FC Topologyを“Loop”に固定

Linux

Violinデバイスに対するLinuxのI/Oスケジューラを“noop”に設定

Emulexドライバパラメータ： Lun-queue-depthを128に変更

FCドライバの割り込み処理を各コアに分散させるために、割り込みアフィニティを

設定

推奨設定については環境により異なります

パラメータの詳細についてはお問い合わせください

13

(14)

検証の目的

FUJITSU Server PRIMEQUEST ,Violin Memory製

フラッシュメモリーアレイの組み合わせで問題なく接続できることを

確認する

カタログスペック同等以上の素性能が得られることを確認する

その素性能をサーバ内臓HDDと比較

(15)

検証項目及び結果

全てのテスト項目をパス

Violin Memory FCモデルとPRIMEQUESTの組み合わせで、

問題なく使用できることを確認

15

検証項目

実施内容

Windows

RHEL

デバイス認識の確認

デバイスが正常認識されていることを確認

ディスクの管理

dmesg

cat /proc/scsi/scsi

multipath -ll

パーティション設定

パーティションが正常に作成反映されることを確認

ディスクの管理

fdisk

ファイルシステム作成

ファイルシステムが正常に作成できることを確認

ディスクの管理

mkfs

マウント

正常にマウントでき、且つリード/ライトが問題ないことを確認

ドライブレター割り当て mount

アンマウント

正常にアンマウントできることを確認

ドライブレター削除

umount

オートマウント

サーバー再起動後、正常にマウントしたデバイスがリード/ライト

できることを確認

指定必要なし（ドライブ

レター割り当てのみ）

/etc/fstabに記述

サーバー再起動

サーバー再起動後、全てのデバイスが正常に認識され、マウン

トしたデバイスがリード/ライトできることを確認

再起動

shutdown -r now

サーバーシャットダウン

サーバーシャットダウン。その後再度起動し、全てのデバイスが

正常に認識され、マウントしたデバイスがリード/ライトできるこ

シャットダウン

shutdown -h now

IOテスト

ベンチマークソフトを使用し、パフォーマンス測定を実施、適正

なパフォーマンスが得られることを確認

IOMeter

Violin perf_test

マルチパステスト

ベンチマークソフトを使用し、高負荷IOをかけた状態でFCケーブ

ルの挿抜実施。IOエラーが発生しないこと、フェールオーバー/

バックの時間が適正なことを確認

(16)

検証の目的

FUJITSU Server PRIMEQUEST ,Violin Memory製

フラッシュメモリーアレイの組み合わせで問題なく接続できることを

確認する

カタログスペック同等以上の素性能が得られることを確認する

その素性能をサーバ内臓HDDと比較

(17)

パフォーマンス（Linux)

17 1125



ベンチマークソフト

Violin Memory perf_test D5.5.2.3



前提条件

• 素性能を見るため全てブロックデバイスに実施

• 60秒間測定

• 64スレッド



V6606: 8LUN FC6CH マルチパス構成



内蔵HDD： MC-5DS621x 2

146GB (15Krpm)SAS 15,000rpm x 2

RAID1

カタログSPEC(Read 70%)：

MAX 450K以上

内臓15Krpm SAS HDD x 2

RAID1と比較して、最大900倍

(HDD1,800本分)以上の高パ

フォーマンス

439 502 764 854 グラフ上のHDDのチャートがスケールの関係上つぶれて見えないため、数値をグラフ上に記載しています

414倍

926倍

894倍

632倍

_561倍

(18)

パフォーマンス（Windows)

18 912



ベンチマークソフト

IOMeter Version 2008.06.18



前提条件

• 素性能を見るため全てブロックデバイスに実施

• 60秒間測定

• 64スレッド



V6606: 8LUN FC6CH マルチパス構成



内蔵HDD： MC-5DS621x 2

146GB (15Krpm)SAS 15,000rpm x 2

RAID1

カタログSPEC(Read 70%)：

MAX 450K以上

内臓15Krpm SAS HDD x 2

RAID1と比較して、最大900倍

(HDD1,800本分)以上の高パ

フォーマンス

369 418 629 699 グラフ上のHDDのチャートがスケールの関係上つぶれて見えないため、数値をグラフ上に記載しています

605倍

955倍

938倍

772倍

711倍

(19)

パフォーマンス (その他)

レポートは今後WEBに公開予定

http://jp.fujitsu.com/platform/server/partner/products/semiconductor/vfma.html

異なるパラメータでの測定データあります

異なるFCパス数でのパフォーマンス

SW有/無でのパフォーマンス

異なるLUN数でのパフォーマンス

詳細についてはお問い合わせください

19

(20)

(21)

Violin Memory : Flashに最適化されたアーキテクチャ

ハードウェア、ソフトウェアの各レイヤーにおける技術的革新性

Violin Memoryが知的財産権を有する技術の集合体としての革新的なソ

リューション

深いレベルでのソフトウェアとハードウェアのインテグレーション

Violin Switched Memoryアーキテクチャ

vMOS(Violin Memory Operating System)

：フラッシュに最適化されたOS

vRAID : フラッシュに最適化されたRAID

21

vRAID Group

Flash

VIMM

Violin 6000

(22)

100万IOSPを実現するViolin Memoryのアーキテクチャ

最大64枚 Violin Intelligent Memory Modules(VIMM)

PCIe接続（VIMMに冗長化3パス接続）

ホットスワップ可能

4つのグローバル・ホットスペア

4重化されたVCM（vRAIDコントローラ）

フラッシュに最適化されたファブリック

vRAID（Violin特許技術）

ダイナミック・ウェアレベリング

マルチレベルECC

ハードウェア・カーベージコレクション

パフォーマンスの最適化

ダイナミック・データ分散配置

ブロック消去による遅延を低減

VIMM障害率を低減

22

Fla

sh

Memor

y

Fabric

VCM VCM VCM VCM

Memory

Gateway

Memory

Gateway

01 01 10 01 01 10 01 01 10 01 01 10

(23)

No SSDs (VIMM)

VIMMのコアブロック

256GB SLC Flash / 512GB or 1TB MLC Flash

3GB / 6GB DRAM for metadata & caching

各VIMMに搭載されたコントローラ

フラッシュ寿命を大幅に延ばす独自のウェアレベリング機構を実装

定期的なデータスクラビング

ハードウェアベースのECC&CRCによるデータ補正

フラッシュ・ダイの自己修復機能

ホットスワップ可能

23

(24)

フラッシュに最適化されたOS（vMOS）

システムのオペレーション

Web, CLI, REST

システムのマネージメント

ハードウェア処理による高速化

マルチレベルのフラッシュ最適化

仮想化

データのマネジメント

スナップショット、クローン

シンプロビジョニング

重複排除

※

筐体間レプリケーション

※

※ 今後提供予定

24

(25)

高い信頼性

IOモジュール

FC, 10GE, IB, PCIe

メモリーゲートウエイ

(MG) x 2

ストレージモニタリング

ストレージマネージメント

アレイコントロールモジュール(ACM) x 2

フラッシュメモリマネージメント

システムレベルマネージメント

vRaidコントロールモジュール

フラッシュメモリファブリック

VIMM x 64

25

• SPOF(Single Point of Failure)はありません

• メモリーアレイ内のデータを損失することなくホットスワップが可能

F

LASH

M

EMORY

F

ABRIC

24 to 64

Hot Swappable

VIMMs

(26)

製品ラインナップ

26

製品名

V-6606

V-6616

V-6212

V-6232

V-6264

NANDタイプ

SLC（Single Level Cell）

MLC（Multi Level Cell）

物理容量

（TiB/TB）

6TiB/6.6TB

/17.6TB

16TiB

/13.2TB

12TiB

/35.2TB

32TiB

/70.3TB

64TiB

IO処理能力

(4KB IOPS)

450,000

IOPS

1,000,000

IOPS

200,000

IOPS

500,000

IOPS

750,000

IOPS

最大帯域幅

(100% Reads)

3GB/s

4GB/s

1.5GB/s

4GB/s

レイテンシ

250μsec

500μsec

本体寸法(mm)

幅：420 奥行：700 高さ：134

ラックマウント

サイズ

3U

本体重量（kg）

34.5

40.4

34.5

40.4

41.7 消費電力（W）

1,119

1,693

1,355

1,723

1,500

Performance (SLC)

Capacity (MLC)

(27)

お問い合わせ

マクニカネットワークス株式会社 Violin製品担当

TEL:045-476-1973

E-mail:[email protected]

■

マクニカネットワークス株式会社

・設立：２００４年３月１日

・代表者：代表取締役社長宮袋正啓

・本社：横浜市港北区新横浜1-5-5 マクニカ第二ビル

・業務内容：

企業向けネットワーク、コンピュータ及び情報通信システム関連ハードウェア・ソフトウェアの輸出入、

開発、販売コンサルティング/保守・サービスにわたるＩＴソリューションの提供

従業員数： 212人（2011年3月31日現在）

27

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2013年12月

マクニカネットワークス株式会社

大容量・高速 フルフラッシュストレージアレイ

Violin Flash Memory Arrays

・適用事例

・FUJITSU ServerPRIMEQUEST

検証結果

はじめに

目次

1. Violin Memoryの適用事例

2. FUJITSU Server PRIMEQUEST 検証結果

3. Violin Memoryの特徴

本書は、情報提供のみを目的としており、技術上の誤りには一切責任を負いません。

また、パフォーマンスについては環境により異なり、保証するものではありません。

大手通信事業社での適用事例

お客様

US大手通信事業社

背景

従来のHDDベースのSANストレージではDBのフルテーブルスキャンに5分

よりリアルタイムに解析を行いたい ⇒ ターゲットは15-30秒

導入までの経緯

代表的な数社のフラッシュソリューション、垂直統合システムを比較

最終的に2台のViolin Memory 6616フラッシュメモリーアレイを採用

導入後、フルスキャンの時間は17秒と劇的に改善

大手通信事業社での適用事例

既存環境: FC SANストレージ 1000ドライブ、5ラック

Violinテスト(POC)環境: V6616 2台、6RU

実データを使用しテストを実施

•

読み出し2.3倍

•

redoログの書き込み1.4倍

IOウエイトが劇的に減少

既存環境と比較し5~40%

大手通信事業社での適用事例

データベースIOへのViolinの効果

 direct path read：89%向上

 db file scattered read：90%向上

 db file sequential readのウエイト： 既存平均8msに対しViolin平均0ms

（90%以上の向上)

Violin Memoryアレイで期待値以上のSLAを達成

Key Query 1: Violin 479s 既存SANストレージ 2100s

Key Query 2: Violin 17s 既存SANストレージ 300s

より高いワークロードでもIOレイテンシーを劇的に改善

大手通信事業社での適用事例（まとめ）

4倍以上のパフォーマンス且つ運用コストを大幅に削減

パフォーマンス： 4倍

消費電力 ： 1/13

ラックスペース： 1/35

3.4kVA

@ 10,000

BTU/hr

44.4 kVA

@ 145,100

BTU/Hr

1000 ディスク

5 ラック

6RU

既存SANストレージ

Violin Arrays

お客様のストレージ環境見直しのお手伝いをします

ストレージ性能アセスメントサービス

お客様の現システムにおけるストレージ性能情報を取得・分析することにより、

以下項目の結果を得ることを目的とします

現システムのストレージI/O負荷を正確に把握・可視化

現システムの性能ボトルネックがストレージI/Oに起因するものかどうかの見極め

システム性能向上のためのチューニングポイントの特定

既存ストレージをViolin Memory Flash Arrayにリプレイスすることによる導入効

果測定

お打ち合わせ

分析

報告

FUJITSU Server PRIMEQUEST

検証結果

検証の目的

FUJITSU Server PRIMEQUEST ,Violin Memory製

フラッシュメモリーアレイの組み合わせで問題なく接続できることを

確認する

カタログスペック同等以上の素性能が得られることを確認する

大容量・高速フルフラッシュストレージアレイ

 db file sequential readのウエイト：既存平均8msに対しViolin平均0ms

消費電力： 1/13

NANDタイプ物理容量実効容量