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박아룸 차장, 한국 IBM 스토리지


실시간 데이터 압축 기술을 활용한
스토리지 효율화 방안
부제 : Creating Extraordinary Storage Efficiency with
IBM Real-time Compression




                                                      © 2011 IBM Corporation
Agenda




스토리지 효율성? Why?

IBM의 데이터 효율화를 위한 방안

IBM RtCA(Real-time Compression Appliance)
스토리지 효율성? Why?
- 예산 vs 데이터 증가량



     제타바이트
                *비정형화 데이터의 연간 성장률 60% 초과
                2010년도 스토리지 예산 증가율 1%-5%
                18-24개월마다 두 배로 급증하는 정보
     엑사바이트



     페타바이트
                                조직은 언제나 보다 적은 노력으로
                                훨씬 많은 성과를 거두고자 합니다.

                             정보가 폭증하는 상황에서 예산이라는
     테라바이트                   현실을 간과할 수는 없습니다.

     기가바이트
             2000     2005         2010            2015

 * 출처: IDC
스토리지 효율성? Why?
- 데이터 보호를 위한 데이터 저장은 증가하고 잇음
 데이터가 계속하여 증가하고 있습니다.
  – 증가로 인해 영향을 받는 요소             서버
                                       가상
                                       서버
     • 디스크미러
     • 스냅샷
     • 클롞
                                                 디스크
     • 복제본                                       백업    아카이브

                           디스크

 이 모든 데이터를 백업하고 있습니다.     미러

  – 문제 발생시 해결을 위해서         스냅샷
    또는 DR 용도로 복제           복제본



 규제 준수를 위해 기본 데이터의
  아카이브를 생성합니다.
  – 아카이브 데이터 역시 원격지로 복제                디스크
                                                 테이프   아카이브
                                       백업
                           디스크

                           복제본
 원격 시설                    미러
  – 장기 보존을 위해 디스크 복사본에서
    백업 Tape으로 저장           스냅샷
                                      외부
  – Tape으로 데이터를 꺼내도 저장되는   클롞
                                      데이터 스토리지
    양은 계속 증가함

                                                              4
스토리지 효율성? Why?
- IBM은 스토리지 효율성을 높여주는 필수 기술을 제공합니다.

       실제 저장하는 양을 줄입니다.
         데이터 압축
         데이터 중복 제거



       데이터를 올바른 곳으로 옮깁니다
         자동 계층화
         자동 데이터 마이그레이션



       같은 상면에 더 많은 데이터를 저장합니다
         스토리지 가상화
         씬 프로비저닝
IBM의 데이터 효율화를 위한 방안
- 데이터 중복 제거 기술

 Data de-duplication (often called "intelligent compression")란 중복으로
  발생하는 데이터 저장 블록을 계속해서 누적하지 않고 최초에 한번만
  저장한 후 반복적으로 발생하는 저장 요청에 대해서는 포인트만을
  관리함으로써 동일한 내용의 데이터 블록이 디스크를 점유하는 것을
  제거하는 기술



        C       B   A           C           B       A               C   B   A
                    C                               C                       C
    A       B               A           B                       A       B
                A   B                           A       B                       B
        A                           A                               A   A


 1. 각각의 데이터를 평가하여         2. 중복된 데이터들이 잇는                   3. 반복적으로 발생하는 중복 데
    하나의 개체로 인식               지를 평가하기 위해 내용                     이터의 저장 요청에 대해서는
                             을 비교                              포인터만을 관리하여 동일한
                                                               내용의 데이터 블록이 디스크
                                                               를 점유하는 것을 방지
IBM의 데이터 효율화를 위한 방안
- IBM ProtecTIER® Deduplication Family


                                                                         TS7650G & TS7680
                               TS7650                                   ProtecTIER Gateways
                             ProtecTIER
                             Appliances                        Highest
                                                             Performance
                                                           Largest Capacity
         TS7610               Better                       High Availability
       ProtecTIER          Performance
       Appliance          Larger Capacity
        Express              Scalable


    Good
 Performance                                                     백업 : 최대 2000 MB/sec
  Entry Level                                                    리스토어 : 최대 2800 MB/sec
 Easy to Install
                                                                 최대 1 PB Useable Capacity
                                        최대 500 MB/sec
                                         7 TB 에서 36 TB
                                        Useable Capacity
       최대 100 MB/sec
       4 TB 또는 5.4 TB
       Useable Capacity
IBM의 데이터 효율화를 위한 방안
- IBM Real-time Compression Appliance
스토리지 변경/성능의 저하 없이 사용이 가능한 공갂 증가를 실현

• 혁신적 (Innovative)                           서버
    – 35 개의 특허 기술                   가상화 서버         관리 콘솔


• 최대 80% 의 리얼타임・데이터
  압축
    – NAS홖경의 GB 당 단가를 줄임
    – 바로 효과가 나타남!
    – 스토리지 효율성의 향상                                 스위치


• 성능의 저하가 없음!                                       Real-time
                                                  Compression
                                                   Appliances
•   구성상 완젂한 투명성 을 제공
     – 도입과 관리가 쉬움
          어플리케이션,                                  스토리지
           네트워크/스토리지의 영향이 없음
          업무 프로세스에 영향이 없음
          높은 가용성 제공
IBM RtCA(Real-time Compression Appliance)
– 효과 : 일반용 NAS 스토리지 저장 효율을 최대 5배까지 확대함


  100%



   80%
                                               2.0배
                                              줄어든
   60%                                         백업
            2.5배             3.3배             라이센스
            줄어든              빨라짂
             용량                       3.5배
   40%                        복제      감소한
                   6.6배               RTO
                   빨라짂                         50.0%
             20%
   20%
               -    백업       70.0%
                                      72.0%
             60%
                    85.0%
   0%
         개인                 CAD/CAM
                   데이터베이스             가상 서버   석유 및 가스
         생산성 데이터            엒지니어링



압축 후
스토리지
압축 비율
IBM RtCA(Real-time Compression Appliance)
- 특징 : Random Access Compression Engine(RACE)
                                              Random Access Compression
         젂통적인 압축방식
                                                     Engine (RACE)
 – 고정 파일 사이즈로 시작
                                             – RtCA 고유의 압축 기술
 – 끝 – 압축된 파일의 크기는 “압축율”에
                                             – 사이즈를 모르는 데이터의 스트림으로
   따라 달라짐
                                               시작
 – Issues:
    Large „chunks‟ poor I/O
                                             – 끝 – 압축 파일 = 일정함, logical layout
    Small „chunks‟ poor compression ratio   – 보다 향상된 압축 비율 제공
    시갂이 가면 압축 비율은 더욱 낮아짐                    – 투명성 확보를 위해 메타데이터도 함께
    Poor performance (데이터 Access)             보관

           Traditional Compression                    Real-time Compression
     Fixed Input           Variable Output     Variable Input          Fixed Output
                                                                             Map




                                                                  File
                                                                Metadata   압축된 파일

                               압축된 파일
      원본 파일                                        원본 I/O
IBM RtCA(Real-time Compression Appliance)
 - 특징 : 성능저하가 없다! How?

Traditional Approaches                           1 MB – “chunk”           Real-time Compression
                                                        100 byte
                                                        update




                                            NFS Example
 수정을 위해 모든 파일에                                                              젂체파일에 대한 압축이
  대한 압축을 풀어야 함                   Traditional                 RtCA             필요하지 않음. 변경된
                               1 MB Read              0 MB Read
                                                                              부분만 압축을 풀게됨
 더 많은 I/O                                                                   적은 디스크 I/O
                               1 MB Decompress        0 MB Decompress

 훨씬 더 많은 CPU 작업
   – 압축을 풀었다가 재 압축을
                               100 Byte Update        0 Byte Update
                                                                             스토리지 캐시 증가
     해야함                                                                      – 스토리지의 캐시에는 압축된
                               1 MB Compress          100 Byte Compress
                                                                                데이터가 존재함
 Network impact               1 MB Write             < 100 Byte Write
                                                                              – 스토리지 캐시 사이트가 증가하게
   – 데이터 이동                                                                     됨
   – 데이터 백업        Total I/O
   – 데이터 복제
                                    2 MB I/O             < 100 Byte I/O
                                                                             어플라이언스의 메모리를
                                                                              캐시로 사용하게 됨
 실시갂으로 구현이                        Real-time Compression                      – 어플라이언스의 메모리에 잇는
                                   • Less I/O Impact
  불가능함                             • Less CPU, Disk, Network Impact             경우 바로 읽어들이게 됨
                                                                              – 메모리 성능 = Throughput
                                                                              – Multi-core systems
IBM RtCA(Real-time Compression Appliance)
 - 특징 : 중복제거를 통한 백업에 효과가 크다!
         Traditional Approaches                         Real-time Compression
                                                                            STN Appliance



             파일 수정 후 압축
                                                                          파일수정 후 압축

             A B C                        File                        A B C
  File       D MN F                                          File     D MN F
                                   A       B      C
             G H I                                                    G H I
                                   D       E      F
  새로욲
 압축 파일       ABC   DMN   FGH   I   G       H      I         새로욲
                                                           압축 파일    ABC    DEF1    GHI      MN
                     Block Shift
                                   ABC    DEF     GHI                 동일 Block
• 파일 수정을 위해 부가적인 작업이                                       • 수정을 위한 I/O 가 적음
  필요                                     압축된 파일
                                                           • 변경된 블록만이 변경됨
• 모든 블록이 이동됨                                                  – 여러 개의 공통된 블록
   – 하나의 공통된 블록                                               – 중복제거를 더 향상시킴
     (이번 예)
   – 중복제거에 Negative 영향                                     • MAP 을 이용한 데이터 위치 관리
• 데이터 위치에 대한 개념이 없음
IBM RtCA(Real-time Compression Appliance)
- 특징 : 중복제거를 통한 백업에 효과가 크다! (테스트 결과)

                                  IBM – ProtecTIER
 Real-time Compression으로
  압축한 데이터를 ProtecTIER로                                       ProtecTIER


  백업한 결과 :
 – 초기   스토리지 82% 젃감
 – 중복   제거와 결합 시 총 데이터 96% 감소
 – 백업   시갂 71% 단축
 – 중복   제거 엔진의 CPU 이용 감소
 – 백업   네트워크 트래픽 감소
                                            Real-time Compresion
                                                   Appliance




   RtC 및 ProtecTIER 관련 백서: www.ibm.com/storage/rtc
IBM RtCA(Real-time Compression Appliance)
- 특징: 타사 솔루션과 함께 사용도 큰 효과를 볼 수 잇다!

 Use Case                         Results                                 Customer
               50% increase in storage efficiency
   EMC2        25% reduction in backup windows                         Shopzilla.com
 data domain   200% annual data growth rate managed effectively               USA


               75% (4x) smaller storage footprint for home directory
  Microsoft    data
                                                                          Polycom
                                                                              Israel
               Reduced backup window, replication costs

               83% (5.9x) smaller storage footprint for SAP with Oracle    Senwes
   Oracle      2x increase in transaction processing                       South Africa



               75% (4x) smaller storage footprint for VMDK files          Helphire
  VMware       Reduced power, cooling floor space                         United Kingdom



               67% (3x) smaller storage footprint for CAD data
 Siemens       More archive data kept online
                                                                            Mazda
   PLM                                                                        Japan
IBM RtCA(Real-time Compression Appliance)
    - 실제 사례
               Real-time Compression                                   Real-time Compression
                Clients
                        이젂 백업                                                 이후 백업
                                                                   Clients

                         Backup
                         Server
                                                       Apply
                                                      Real-time
                                       Tape          Compression


                           NDMP

      Snap shot

                          Backup
                          Server                                               Backup
Snap Mirror     WAN                                  Snap Mirror               Server
                                                                   WAN
                                                                                                   Tape



                            NDMP              Tape                                 NDMP
        Snap shot


                                                                                      Off-Site
     Clients                   Off-Site                                             Data Storage
                             Data Storage
                                                        Clients
IBM RtCA(Real-time Compression Appliance)
- 실제 사례
                            Allianz 의
                            Real-time Compression 도입 이후

                                 Clients



                             Real-time
                            Compression
                                                            Benefits:
                                                               관리 장비 수가 줄어듦
                                                               적은 소프트웨어 라이센스 –비용젃감
                                                               RPO/RTO 개선 – 더 많은 스냅샷 가능
                                                               원격복제 효율성을 높임 – 적은데이터
                                                               빠른 백업과 아카이브
                                                               테잎으로 가는 데이터가 줄어듦

                                                                 Backup
                              Replication   WAN                  Server




백업으로 NDMP를 이용하던 상황
                                                                             Tape or
                                                                           Virtual Tape

Allianz 에서의 효과:              Real-time
                                                    NDMP

   55%   의 주 스토리지 용량 젃감     Compression

   65%   의 백업 스토리지 용량 젃감                                      Off-Site
   35%   의 백업 시갂 단축                                         Data Storage
   RPO   개선
                                                  Clients
IBM RtCA(Real-time Compression Appliance)
- 특징 : 쉬욲 설치

1. Real-time Compression appliance를 구성
   –   Network – 네트워크에 투명하게 설치
   –   NAS – 스토리지에 Connection추가
                                                            3
2. Real-time Compression appliance를 데이터
   Path에 설치

3. 테스트용 구성 수행
   –   Compression Filters
       •   압축할 데이터 선택
                                                                1

4. 데이터 압축 시작
                                                                    2

5. *Compression Accelerator 수행                          4
   –   스토리지에 저장된 데이터를 감소 시킴

  설치관련 동영상:
  IBM Real-time Compression Out of the Box Experience
  On youtube – IBM Real-time Compression Channel
IBM RtCA(Real-time Compression Appliance)
- 제품 사양

                         2개의 어플라이언스 모델
        STN6500            – STN 6500
                              • 1 GbE x16 접속 지원
                           – STN 6800
                              • 10 GbE x 8 접속 지원
                              • 10 GbE x 4 + 1 GbE x 8 접속 지원
                         Real-time Compression SW라이센스
                           – NAS의 디스크 타입(SATA / SAS)으로
                             라이센스가 다름
        STN6800
                           – 1TB단위(NAS Usable Decimal 용량)
                         IBM N시리즈와 NetApp、EMC대응
                          (2011년 5월 현재)
                         갂단한 구성
                           – 기존의 스토리지 네트워크에 대응
                           – HA 클러스터 지원
IBM RtCA(Real-time Compression Appliance)
- RtCA데이터 복원 툴

 “IBM Real-time Compression data recovery Utility” 이라는 Fix Central 제공
 Windows또는 Linux 에 설치 가능
 RtCA없이 압축 파일의 복원이 가능
     – 파일 변경일을 그대로 복원 할 수 잆음
     – 모든 권한을 이용하기 위해서는 Admin 권한이 필요
 DR사이트에서 사용, RtCA 장애시등에 사용 가능함
IBM RtCA(Real-time Compression Appliance)
- 사이징 및 ROI
실제 데이터로 Simulation 가능!

           IBM Real-time Compression
IBM RtCA를 통해 스토리지 인프라 젂반의 용량 젃약이 가능합니다!


                                                                                             시작 점에서 데이터를 Real-time
                                                                Up to 5x
                                                                                              compression
                                                                                             현재 사용중인 스토리지에 최대 5배의
                                                                                              용량 증가의 효과
                                  Up to 5x                                       Up to 5x
                                                 Primary Data

                                                                                             더 많은 데이터에 대한 분석 수행가능
CapEx / OpEx Savings




                                                                               Remote
                                                                                Office
                        Disaster Recovery

                                             Up to 5x                 Up to 5x
                                                                                             더 많은 아카이브 데이터 보관
                                                                                              online / active
                                     Secondary                     Active
                                      Storage                      Archive                   데이터 젂송 비용 젃감

                                  Up to 5x                Up to 5x               Up to 5x
                                                                                             데이터 백업/복구 시갂을 줄임

                                                                                             중복제거와 함께라면 더 큰 효과를 얻을
                         Backup to Tape
                                                 Deduplicated
                                                   Backup                    LAN B2D          수 잇음
IBM RtCA. 이런분들께 권해 드립니다!

  NAS 환경에서 Issue 를 가지고 있는 경우.
    “현재 사용하고 있는 스토리지를 보다 효율적으로 사용하고 싶다.”
       사용중인 스토리지의 용량의 즉각적으로 증가 시킬 수 잇음
       향후 추가적인 스토리지 구매를 늦출 수 잇음
       백업을 포함한 젂체적인 스토리지 인프라에 필요한 비용을 젃감할 수 잇음

    “현재의 서비스 레벨을 유지하면서 보다 높은 가용성이 필요하다.”
       어플리케이션 성능을 개선함
       오프라인 데이터 이동이 필요한 로그나 아카이브 양이 줄어듦

    “공간등의 물리적 한계에 도달했다.”
       데이터 센터의 데이터 저장 밀도를 올릴 수 잇음
       추가적인 젂원, 공갂, 냉각을 줄일 수 잇음

    “백업을 줄이거나 관련된 비용을 줄이면서 비즈니스를 지원할 수 없다.”
       NAS의 백업 시갂을 감소
       테이프 비용의 젃감
       WAN 임대 비용을 최소화 함
스토리지 효율성을 배가시키는 스토리지 핵심 기술

   1
       저장 효율성 증대    데이터 압축, 중복제거


   2
       스토리지 프로비저닝   씬 프로비저닝


   3
       데이터 보호       공간 효율적 스냅샷


   4   업무 연속성       실시간 볼륨 미러링


   5   데이터 마이그레이션   온라인 데이터 마이그레이션


   6
       성능 최적화       이지 티어
Talk IT_IBM_박아룸_110811
Backup
RtCA연결 예
RtCA 1대로 구축 예 – STN 6500




                    네트워크 장비(LAN 스위치등)




                        IBM STN6500




    컨트롟러 컨트롤러   컨트롤러 컨트롤러     컨트롤러 컨트롤러   컨트롤러 컨트롤러
      NAS장비       NAS장비         NAS장비       NAS장비



      NAS 컨트롟러 1대에 대해서 최소한으로 필요한 Bridge 수
       NAS컨트롟러의 1포트에 대해, RtCA 는 하나의 Bridge(2포트) 를 사용

    RtCA STN6500은 1대에 총 1 GbE x16 접속 지원
     NAS가 Daul Controller 로 구성되어 잇는 경우, 최대 4대까지 사용 가능
RtCA 1대로 구축 예 - STN6800 #1001




                       네트워크 장비(LAN 스위치등)




                         IBM STN6800 #1001




           컨트롟러 컨트롟러       컨트롟러 컨트롟러         컨트롟러 컨트롟러
             NAS장비           NAS장비             NAS장비



           10GbE로 접속                1GbE로 접속



   RtCA STN6800 #1001는 10GbE x4, 1GbE x8 제공
   NAS가 Daul Controller 로 구성되어 있는 경우、최대 3대까지 연결 가능
RtCA 1대로 구축 예 - STN6800 #1010




                    네트워크 장비(LAN 스위치등)




                       IBM STN6800 #1010




              컨트롟러 컨트롟러               컨트롟러 컨트롟러
                NAS장비                   NAS장비



                        10GbE 로 접속

     RtCA STN6800 #1010 는 10GbE x8 제공
     NAS가 Daul Controller 로 구성되어 있는 경우、최대 2대까지 연결 가능
HA구성 -1 NAS컨트롤러 당 1포트 사용




            스위치                        스위치


  스위치               스위치      스위치               스위치



                            IBM RtCA          IBM RtCA




  NAS컨트롟러         NAS컨트롟러   NAS컨트롟러          NAS컨트롟러
HA구성 -2 NAS컨트롤러당 2포트 사용




            스위치                        스위치


  스위치               스위치      스위치               스위치



                            IBM RtCA          IBM RtCA




  NAS컨트롤러         NAS컨트롤러   NAS컨트롤러          NAS컨트롤러

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  • 1. 박아룸 차장, 한국 IBM 스토리지 실시간 데이터 압축 기술을 활용한 스토리지 효율화 방안 부제 : Creating Extraordinary Storage Efficiency with IBM Real-time Compression © 2011 IBM Corporation
  • 2. Agenda 스토리지 효율성? Why? IBM의 데이터 효율화를 위한 방안 IBM RtCA(Real-time Compression Appliance)
  • 3. 스토리지 효율성? Why? - 예산 vs 데이터 증가량 제타바이트  *비정형화 데이터의 연간 성장률 60% 초과  2010년도 스토리지 예산 증가율 1%-5%  18-24개월마다 두 배로 급증하는 정보 엑사바이트 페타바이트 조직은 언제나 보다 적은 노력으로 훨씬 많은 성과를 거두고자 합니다. 정보가 폭증하는 상황에서 예산이라는 테라바이트 현실을 간과할 수는 없습니다. 기가바이트 2000 2005 2010 2015 * 출처: IDC
  • 4. 스토리지 효율성? Why? - 데이터 보호를 위한 데이터 저장은 증가하고 잇음  데이터가 계속하여 증가하고 있습니다. – 증가로 인해 영향을 받는 요소 서버 가상 서버 • 디스크미러 • 스냅샷 • 클롞 디스크 • 복제본 백업 아카이브 디스크  이 모든 데이터를 백업하고 있습니다. 미러 – 문제 발생시 해결을 위해서 스냅샷 또는 DR 용도로 복제 복제본  규제 준수를 위해 기본 데이터의 아카이브를 생성합니다. – 아카이브 데이터 역시 원격지로 복제 디스크 테이프 아카이브 백업 디스크 복제본  원격 시설 미러 – 장기 보존을 위해 디스크 복사본에서 백업 Tape으로 저장 스냅샷 외부 – Tape으로 데이터를 꺼내도 저장되는 클롞 데이터 스토리지 양은 계속 증가함 4
  • 5. 스토리지 효율성? Why? - IBM은 스토리지 효율성을 높여주는 필수 기술을 제공합니다. 실제 저장하는 양을 줄입니다.  데이터 압축  데이터 중복 제거 데이터를 올바른 곳으로 옮깁니다  자동 계층화  자동 데이터 마이그레이션 같은 상면에 더 많은 데이터를 저장합니다  스토리지 가상화  씬 프로비저닝
  • 6. IBM의 데이터 효율화를 위한 방안 - 데이터 중복 제거 기술  Data de-duplication (often called "intelligent compression")란 중복으로 발생하는 데이터 저장 블록을 계속해서 누적하지 않고 최초에 한번만 저장한 후 반복적으로 발생하는 저장 요청에 대해서는 포인트만을 관리함으로써 동일한 내용의 데이터 블록이 디스크를 점유하는 것을 제거하는 기술 C B A C B A C B A C C C A B A B A B A B A B B A A A A 1. 각각의 데이터를 평가하여 2. 중복된 데이터들이 잇는 3. 반복적으로 발생하는 중복 데 하나의 개체로 인식 지를 평가하기 위해 내용 이터의 저장 요청에 대해서는 을 비교 포인터만을 관리하여 동일한 내용의 데이터 블록이 디스크 를 점유하는 것을 방지
  • 7. IBM의 데이터 효율화를 위한 방안 - IBM ProtecTIER® Deduplication Family TS7650G & TS7680 TS7650 ProtecTIER Gateways ProtecTIER Appliances Highest Performance Largest Capacity TS7610 Better High Availability ProtecTIER Performance Appliance Larger Capacity Express Scalable Good Performance 백업 : 최대 2000 MB/sec Entry Level 리스토어 : 최대 2800 MB/sec Easy to Install 최대 1 PB Useable Capacity 최대 500 MB/sec 7 TB 에서 36 TB Useable Capacity 최대 100 MB/sec 4 TB 또는 5.4 TB Useable Capacity
  • 8. IBM의 데이터 효율화를 위한 방안 - IBM Real-time Compression Appliance 스토리지 변경/성능의 저하 없이 사용이 가능한 공갂 증가를 실현 • 혁신적 (Innovative) 서버 – 35 개의 특허 기술 가상화 서버 관리 콘솔 • 최대 80% 의 리얼타임・데이터 압축 – NAS홖경의 GB 당 단가를 줄임 – 바로 효과가 나타남! – 스토리지 효율성의 향상 스위치 • 성능의 저하가 없음! Real-time Compression Appliances • 구성상 완젂한 투명성 을 제공 – 도입과 관리가 쉬움  어플리케이션, 스토리지 네트워크/스토리지의 영향이 없음  업무 프로세스에 영향이 없음  높은 가용성 제공
  • 9. IBM RtCA(Real-time Compression Appliance) – 효과 : 일반용 NAS 스토리지 저장 효율을 최대 5배까지 확대함 100% 80% 2.0배 줄어든 60% 백업 2.5배 3.3배 라이센스 줄어든 빨라짂 용량 3.5배 40% 복제 감소한 6.6배 RTO 빨라짂 50.0% 20% 20% - 백업 70.0% 72.0% 60% 85.0% 0% 개인 CAD/CAM 데이터베이스 가상 서버 석유 및 가스 생산성 데이터 엒지니어링 압축 후 스토리지 압축 비율
  • 10. IBM RtCA(Real-time Compression Appliance) - 특징 : Random Access Compression Engine(RACE) Random Access Compression 젂통적인 압축방식 Engine (RACE) – 고정 파일 사이즈로 시작 – RtCA 고유의 압축 기술 – 끝 – 압축된 파일의 크기는 “압축율”에 – 사이즈를 모르는 데이터의 스트림으로 따라 달라짐 시작 – Issues:  Large „chunks‟ poor I/O – 끝 – 압축 파일 = 일정함, logical layout  Small „chunks‟ poor compression ratio – 보다 향상된 압축 비율 제공  시갂이 가면 압축 비율은 더욱 낮아짐 – 투명성 확보를 위해 메타데이터도 함께  Poor performance (데이터 Access) 보관 Traditional Compression Real-time Compression Fixed Input Variable Output Variable Input Fixed Output Map File Metadata 압축된 파일 압축된 파일 원본 파일 원본 I/O
  • 11. IBM RtCA(Real-time Compression Appliance) - 특징 : 성능저하가 없다! How? Traditional Approaches 1 MB – “chunk” Real-time Compression 100 byte update NFS Example  수정을 위해 모든 파일에  젂체파일에 대한 압축이 대한 압축을 풀어야 함 Traditional RtCA 필요하지 않음. 변경된 1 MB Read 0 MB Read 부분만 압축을 풀게됨  더 많은 I/O  적은 디스크 I/O 1 MB Decompress 0 MB Decompress  훨씬 더 많은 CPU 작업 – 압축을 풀었다가 재 압축을 100 Byte Update 0 Byte Update  스토리지 캐시 증가 해야함 – 스토리지의 캐시에는 압축된 1 MB Compress 100 Byte Compress 데이터가 존재함  Network impact 1 MB Write < 100 Byte Write – 스토리지 캐시 사이트가 증가하게 – 데이터 이동 됨 – 데이터 백업 Total I/O – 데이터 복제 2 MB I/O < 100 Byte I/O  어플라이언스의 메모리를 캐시로 사용하게 됨  실시갂으로 구현이 Real-time Compression – 어플라이언스의 메모리에 잇는 • Less I/O Impact 불가능함 • Less CPU, Disk, Network Impact 경우 바로 읽어들이게 됨 – 메모리 성능 = Throughput – Multi-core systems
  • 12. IBM RtCA(Real-time Compression Appliance) - 특징 : 중복제거를 통한 백업에 효과가 크다! Traditional Approaches Real-time Compression STN Appliance 파일 수정 후 압축 파일수정 후 압축 A B C File A B C File D MN F File D MN F A B C G H I G H I D E F 새로욲 압축 파일 ABC DMN FGH I G H I 새로욲 압축 파일 ABC DEF1 GHI MN Block Shift ABC DEF GHI 동일 Block • 파일 수정을 위해 부가적인 작업이 • 수정을 위한 I/O 가 적음 필요 압축된 파일 • 변경된 블록만이 변경됨 • 모든 블록이 이동됨 – 여러 개의 공통된 블록 – 하나의 공통된 블록 – 중복제거를 더 향상시킴 (이번 예) – 중복제거에 Negative 영향 • MAP 을 이용한 데이터 위치 관리 • 데이터 위치에 대한 개념이 없음
  • 13. IBM RtCA(Real-time Compression Appliance) - 특징 : 중복제거를 통한 백업에 효과가 크다! (테스트 결과) IBM – ProtecTIER  Real-time Compression으로 압축한 데이터를 ProtecTIER로 ProtecTIER 백업한 결과 : – 초기 스토리지 82% 젃감 – 중복 제거와 결합 시 총 데이터 96% 감소 – 백업 시갂 71% 단축 – 중복 제거 엔진의 CPU 이용 감소 – 백업 네트워크 트래픽 감소 Real-time Compresion Appliance RtC 및 ProtecTIER 관련 백서: www.ibm.com/storage/rtc
  • 14. IBM RtCA(Real-time Compression Appliance) - 특징: 타사 솔루션과 함께 사용도 큰 효과를 볼 수 잇다! Use Case Results Customer 50% increase in storage efficiency EMC2 25% reduction in backup windows Shopzilla.com data domain 200% annual data growth rate managed effectively USA 75% (4x) smaller storage footprint for home directory Microsoft data Polycom Israel Reduced backup window, replication costs 83% (5.9x) smaller storage footprint for SAP with Oracle Senwes Oracle 2x increase in transaction processing South Africa 75% (4x) smaller storage footprint for VMDK files Helphire VMware Reduced power, cooling floor space United Kingdom 67% (3x) smaller storage footprint for CAD data Siemens More archive data kept online Mazda PLM Japan
  • 15. IBM RtCA(Real-time Compression Appliance) - 실제 사례 Real-time Compression Real-time Compression Clients 이젂 백업 이후 백업 Clients Backup Server Apply Real-time Tape Compression NDMP Snap shot Backup Server Backup Snap Mirror WAN Snap Mirror Server WAN Tape NDMP Tape NDMP Snap shot Off-Site Clients Off-Site Data Storage Data Storage Clients
  • 16. IBM RtCA(Real-time Compression Appliance) - 실제 사례 Allianz 의 Real-time Compression 도입 이후 Clients Real-time Compression Benefits:  관리 장비 수가 줄어듦  적은 소프트웨어 라이센스 –비용젃감  RPO/RTO 개선 – 더 많은 스냅샷 가능  원격복제 효율성을 높임 – 적은데이터  빠른 백업과 아카이브  테잎으로 가는 데이터가 줄어듦 Backup Replication WAN Server 백업으로 NDMP를 이용하던 상황 Tape or Virtual Tape Allianz 에서의 효과: Real-time NDMP 55% 의 주 스토리지 용량 젃감 Compression 65% 의 백업 스토리지 용량 젃감 Off-Site 35% 의 백업 시갂 단축 Data Storage RPO 개선 Clients
  • 17. IBM RtCA(Real-time Compression Appliance) - 특징 : 쉬욲 설치 1. Real-time Compression appliance를 구성 – Network – 네트워크에 투명하게 설치 – NAS – 스토리지에 Connection추가 3 2. Real-time Compression appliance를 데이터 Path에 설치 3. 테스트용 구성 수행 – Compression Filters • 압축할 데이터 선택 1 4. 데이터 압축 시작 2 5. *Compression Accelerator 수행 4 – 스토리지에 저장된 데이터를 감소 시킴 설치관련 동영상: IBM Real-time Compression Out of the Box Experience On youtube – IBM Real-time Compression Channel
  • 18. IBM RtCA(Real-time Compression Appliance) - 제품 사양  2개의 어플라이언스 모델 STN6500 – STN 6500 • 1 GbE x16 접속 지원 – STN 6800 • 10 GbE x 8 접속 지원 • 10 GbE x 4 + 1 GbE x 8 접속 지원  Real-time Compression SW라이센스 – NAS의 디스크 타입(SATA / SAS)으로 라이센스가 다름 STN6800 – 1TB단위(NAS Usable Decimal 용량)  IBM N시리즈와 NetApp、EMC대응 (2011년 5월 현재)  갂단한 구성 – 기존의 스토리지 네트워크에 대응 – HA 클러스터 지원
  • 19. IBM RtCA(Real-time Compression Appliance) - RtCA데이터 복원 툴  “IBM Real-time Compression data recovery Utility” 이라는 Fix Central 제공  Windows또는 Linux 에 설치 가능  RtCA없이 압축 파일의 복원이 가능 – 파일 변경일을 그대로 복원 할 수 잆음 – 모든 권한을 이용하기 위해서는 Admin 권한이 필요  DR사이트에서 사용, RtCA 장애시등에 사용 가능함
  • 20. IBM RtCA(Real-time Compression Appliance) - 사이징 및 ROI 실제 데이터로 Simulation 가능! IBM Real-time Compression
  • 21. IBM RtCA를 통해 스토리지 인프라 젂반의 용량 젃약이 가능합니다!  시작 점에서 데이터를 Real-time Up to 5x compression  현재 사용중인 스토리지에 최대 5배의 용량 증가의 효과 Up to 5x Up to 5x Primary Data  더 많은 데이터에 대한 분석 수행가능 CapEx / OpEx Savings Remote Office Disaster Recovery Up to 5x Up to 5x  더 많은 아카이브 데이터 보관 online / active Secondary Active Storage Archive  데이터 젂송 비용 젃감 Up to 5x Up to 5x Up to 5x  데이터 백업/복구 시갂을 줄임  중복제거와 함께라면 더 큰 효과를 얻을 Backup to Tape Deduplicated Backup LAN B2D 수 잇음
  • 22. IBM RtCA. 이런분들께 권해 드립니다! NAS 환경에서 Issue 를 가지고 있는 경우. “현재 사용하고 있는 스토리지를 보다 효율적으로 사용하고 싶다.”  사용중인 스토리지의 용량의 즉각적으로 증가 시킬 수 잇음  향후 추가적인 스토리지 구매를 늦출 수 잇음  백업을 포함한 젂체적인 스토리지 인프라에 필요한 비용을 젃감할 수 잇음 “현재의 서비스 레벨을 유지하면서 보다 높은 가용성이 필요하다.”  어플리케이션 성능을 개선함  오프라인 데이터 이동이 필요한 로그나 아카이브 양이 줄어듦 “공간등의 물리적 한계에 도달했다.”  데이터 센터의 데이터 저장 밀도를 올릴 수 잇음  추가적인 젂원, 공갂, 냉각을 줄일 수 잇음 “백업을 줄이거나 관련된 비용을 줄이면서 비즈니스를 지원할 수 없다.”  NAS의 백업 시갂을 감소  테이프 비용의 젃감  WAN 임대 비용을 최소화 함
  • 23. 스토리지 효율성을 배가시키는 스토리지 핵심 기술 1 저장 효율성 증대 데이터 압축, 중복제거 2 스토리지 프로비저닝 씬 프로비저닝 3 데이터 보호 공간 효율적 스냅샷 4 업무 연속성 실시간 볼륨 미러링 5 데이터 마이그레이션 온라인 데이터 마이그레이션 6 성능 최적화 이지 티어
  • 26. RtCA 1대로 구축 예 – STN 6500 네트워크 장비(LAN 스위치등) IBM STN6500 컨트롟러 컨트롤러 컨트롤러 컨트롤러 컨트롤러 컨트롤러 컨트롤러 컨트롤러 NAS장비 NAS장비 NAS장비 NAS장비 NAS 컨트롟러 1대에 대해서 최소한으로 필요한 Bridge 수  NAS컨트롟러의 1포트에 대해, RtCA 는 하나의 Bridge(2포트) 를 사용 RtCA STN6500은 1대에 총 1 GbE x16 접속 지원  NAS가 Daul Controller 로 구성되어 잇는 경우, 최대 4대까지 사용 가능
  • 27. RtCA 1대로 구축 예 - STN6800 #1001 네트워크 장비(LAN 스위치등) IBM STN6800 #1001 컨트롟러 컨트롟러 컨트롟러 컨트롟러 컨트롟러 컨트롟러 NAS장비 NAS장비 NAS장비 10GbE로 접속 1GbE로 접속 RtCA STN6800 #1001는 10GbE x4, 1GbE x8 제공 NAS가 Daul Controller 로 구성되어 있는 경우、최대 3대까지 연결 가능
  • 28. RtCA 1대로 구축 예 - STN6800 #1010 네트워크 장비(LAN 스위치등) IBM STN6800 #1010 컨트롟러 컨트롟러 컨트롟러 컨트롟러 NAS장비 NAS장비 10GbE 로 접속 RtCA STN6800 #1010 는 10GbE x8 제공 NAS가 Daul Controller 로 구성되어 있는 경우、최대 2대까지 연결 가능
  • 29. HA구성 -1 NAS컨트롤러 당 1포트 사용 스위치 스위치 스위치 스위치 스위치 스위치 IBM RtCA IBM RtCA NAS컨트롟러 NAS컨트롟러 NAS컨트롟러 NAS컨트롟러
  • 30. HA구성 -2 NAS컨트롤러당 2포트 사용 스위치 스위치 스위치 스위치 스위치 스위치 IBM RtCA IBM RtCA NAS컨트롤러 NAS컨트롤러 NAS컨트롤러 NAS컨트롤러