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Storagetechnolgienim VergleichWerner FischerTechnology Specialist Thomas-Krenn.AGThomas-Krenn Trainings-Road-Show November 2009Berlin – Köln – Frankfurt – Stuttgart – Wien

Agenda1) SAN oder DAS (Direct Attached Storage)?2) Performanceanforderungen3) Storage in virtualisierten Umgebungen4) Neue Storage Technologien SAS/SATA Expander BackplaneAdaptec ZMCP (Zero-Maintenance Cache Protection)Solid State DisksAdaptec MaxIQ SSD CacheSeite 2/16

1) SAN oder DAS? DAS (Direct Attached Storage) Schnittstellen– (IDE/ATA)– (SCSI)– SATA Serial ATA 1.5 Gbit/s Serial ATA 3.0 Gbit/s Serial ATA 6.0 Gbit/s– SAS 3 Gbit/s SAS 6 Gbit/s SAS (derzeit in Entwicklung) 12 Gbit/s SAS (voraussichtlich ab ca. 2013)Quelle: http://www.scsita.org/aboutscsi/sas/SAS roadmap2004.html– Fibre ChannelSeite 3/16

1) SAN oder DAS? SAN (Storage Area Network) Technologien– Fibre Channel (FC)– iSCSI– teilweise SAS (z.B. beim Modular Server) Hauptunterschiede zu DAS––––zentraler Datenspeicher von mehreren Serverneffizientere Ausnutzung der Speicherkapazitätermöglicht Cluster-Systeme ohne Datenreplizierungzuverlässige Storage-Anbindung erfordert Multipathing: Datenpfad geht im Gegensatz zu DAS über Server-externeVerbindungen, oft sind zusätzliche Geräte (Switches) im Datenpfad– Anmerkung: HDDs selbst werden über die gleichenProtokolle wie bei DAS angesprochenSeite 4/16

1) SAN oder DAS? Fibre Channel– typische Datenübertragungsraten: 1 Gbit/s2 Gbit/s4 Gbit/s8 Gbit/sQLogic HBA QLE2562 (dual port)– Server-seitig HBAs (Host Bus Adapter) dual fabric Konfiguration– nutzt zwei FC Switche(diese sind NICHT miteinanderverbunden)– single HBA ZoningQLogic FC Switch 5802VSeite 5/16

1) SAN oder DAS? iSCSI– iSCSI Initator Hardware Initiator (z.B. Qlogic QLA4052C) Software Initiator (verwendet normale NICs)– iSCSI Target Hardware Target(z.B. EMC AX4-5i oderIBM DS3300) Software Target(z.B. Linux iSCSIEnterprise Target)iSCSI Hardware Target EMC AX4-5i dual controllerSeite 6/16

1) SAN oder DAS? iSCSI Multipathing– über allgemeine Multipathing-Mechanismen(z.B. Linux Device Mapper, Vmware NMP – NativeMulipathing Plug-in)– über iSCSI MC/S (Multiple Connections per Session)wird nicht von jedem Gerät unterstütztiSCSI Multipath Setup mit 2 unterschiedlichen IP NetzenSeite 7/16

1) SAN oder DAS? Vergleich Fibre Channel / iSCSIMerkmalFibre ChanneliSCSIKostenhoch (HBAs, FCSwitche)mittel bis niedrigKnow-Howeigenes FC KnowHow notwendigNetzwerk Know-HowanwendbarPerformancesehr hoch (geringerProtokolloverhead)mittel (höhererProtokolloverhead)Beispiel 1 GBit/sbringt 100 MB/secbringt ca. 75 MB/secaktuell typischeSchnittstellen4 GBit/sec1 GBit/secDistanzniedrig bis mittelhoch (IP Netz)Seite 8/16

2) Performanceanforderungen random access Zugriffe: mittlere Zugriffszeit– setzt sich zusammen aus mittlerer: Spurwechselzeit (seek time), bei 2,5“ geringer als bei 3,5“ Latenzzeit (latency), Dauer einer halben Umdrehung Kommando-Latenz (controller *mittlereZugriffszeitWD 500 GBWD5002ABYS 3,5“7.2008,9 ms4,2 ms0,2 ms13,3 msSeagate 400 GBST3400755SS 3,5“10.0004,2 ms3,0 ms0,2 ms7,4 msFujitsu 300 GBMBA3300RC 3,5“15.0003,6 ms2,0 ms0,2 ms5,8 ms*) write seek time, Angabe laut Hersteller**) BeispielannahmeSeite 9/16

2) Performanceanforderungen RAID LevelsMerkmalRAID 0RAID 1RAID 5RAID 6RAID 10*Mindestanzahlan HDDs22344DatensicherheitkeineAusfall v.2 HDDsAusfall v.1 HDD ypischeAnwendungHigh Perf.FileserverFileserverBackupAusfallAusfalleiner HDD einer HDD50%OSDBDB*) RAID 0 über mehrere RAID 1Seite 10/16

3) Storage in virtualisierten Umgebungen Beispiel XenServer– Begriffe Storage Repositories (SRs) Virtual Disk Images (VDIs)– Mögliche Zuordnungen von physischen Storage - VDIs Datei-basierte VHD (Virtual Hard Disk) in einem lokalenFilesystem (ext3) oder shared NFS Filesystem Logical Volume based VHD auf einem LUN(lokales LVM, shared Fibre Channel, iSCSI, SAS) LUN per VDI(mit Array-spezifischen Plugins, z.B. bei NetApp, Equallogic,StorageLink)Seite 11/16

3) Storage in virtualisierten Umgebungen Beispiel VMware:– direktes Durchreichen von Blockdevices (Raw DeviceMapping)– virtuelle Festplatte in einer Datei thick provisioned disk thin provisioned disk (neu mit vSphere 4)– Storagetypen Fibre Channel (VMFS) iSCSI (VMFS) NFS allgemein zusätzliche Möglichkeiten– Nutzung eines iSCSI Software Initiators in einervirtuellen MaschineSeite 12/16

4) NT: SAS/SATA Expander Backplane erlaubt den Anschluss von– bis zu 24 Festplatten (SC846) an einem 4-Port-Controller– bis zu 256 Festplatten an einem 8-Port-Controller(4 intern, 4 extern) bei Verwendung von zusätzlichenJBODs Beispiel SC846: ein internes Kabel reicht für denAnschluss aller 24 Festplatten Vorteile:––––kostengünstigergeringere Fehleranfälligkeitbessere Kühleigenschaften (Luftstrom)einfache ErweiterbarkeitSeite 13/16

4) NT: Adaptec Serie 5Z RAID Controller gleicher Funktionsumfang wie Serie 5– RAID 0, 1, 1E, 5, 5EE, 6, 10, 50, 60, JBOD ZMCP (Zero-Maintenance Cache Protection)– Doppelschicht-Kondensatoren– 4 GB Flash Speicher Vorteile:– wartungsfrei (kein Erneuern der BBU)– dauerhafter Cache-Schutz (BBUAkkus halten Daten max. 72 Stunden)– geringere Abwärme im Vergleich zumAkku einer BBUSeite 14/16

4) NT: Intel und ATP SSD's Varianten:– SLC (single level cell): eine Flash-Zelle speichert ein Bit– MLC (multi level cell): eine Flash-Zelle speichert zwei odervier Bit, etwas geringere Performance / AnzahlSchreibzyklen, aber höhere Kapazitäten Intel– X25-E (SLC), 32/64 GB– X18-M/X25-M (MLC), 80/160 GB ATP– Velocity SII (SLC), 32/64/128 GB– Velocity MII (MLC), 16/32/64/256 GBSeite 15/16

4) NT: Adaptec MaxIQ SSD Cache 32 GB Intel SLC SSD als Lese-Cache Learned-Path Algorithmus erkennthäufig gelesene Daten und kopiertdiese auf die SSD drastische Verbesserung der LesePerformance Cache bleibt auch bei Reboot bzw.Power-Off/Power-On erhalten mit folgenden RAID-Controllern nutzbar (FW 17517)– Adaptec Serie 2– Adaptec Serie 5– Adaptec Serie 5Z (derzeit bei Thomas Krenn noch im Test)Seite 16/16

Fazit laufend viele neue Technologien über 20 Techniker beschäftigen sich beiThomas Krenn mit diesen Innovationen wir stellen Ihnen unsereErfahrungen direkt zurVerfügung:thomas-krenn.com/wikiSeite 17/16

(z.B. EMC AX4-5i oder IBM DS3300) Software Target (z.B. Linux iSCSI Enterprise Target) iSCSI Hardware Target EMC AX4