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de Stockage Hautes Performances
Pour optimiser vos offres et vos coûts
Pierre-Jean BOCHARD
Chef produit solutions de stockage
06 88 21 98 76
pjard@fr.ibm.com
Agenda
IBM Software Defined Storage
IBM SmartCloud Virtual Storage Center
Classe de stockage Extrêmes Performances
Evolution des infras Cloud vers le SDx
La nouvelle infrastructure Cloud doit être de type Software Defined
Environment
Ce que veut le Business :
• Définition des besoins business.
• Identification des opportunités et des
pré requis pour ces nouveaux
services.
• Mise en oeuvre et tests rapides
des nouveaux services.
Ce que SDE propose :
• Des règles business (définies dans des
“Patterns of Expertise”) permettent de
définir la meilleure infrastructure pour
faire tourner le workload.
• Orchestration Automatisée des
workloads
• Optimisations des workloads grâce à des
outils analytiques.
Optimisationencontinu
Priority
Policy
Service
Priority
Policy
Service
Solution Definition
Que sont les Software Defined Environments (SDE)?
Avec le SDE, l’infrastructure est totalement
programmable pour déployer rapidement des
workloads en optimisant les ressources IT et en
pouvant répondre instantanément aux
changements des demandes métier.
Application AwareApplication Aware
ComputeCompute StorageStorage NetworkNetwork
AnalyticsPatternsDefinition
Resource SmartResource Smart
Software
Defined
Environments
Les ressources des infrastructures IT sont virtualisées et
mises sous une couche d’abstraction par du logiciel.
Ce sont les Applications qui définissent les pré requis
d’infrastructure et de configuration.
L’infrastructure IT permet d’élargir les environnements
pour aller au delà du data center (fédération de Datacenters)
SDS
Software Defined Storage
Actions
1.Virtualisation des serveurs
2.Virtualisation du stockage
3.Virtualisation du réseau
4.Gestion intégrée des ressources physiques et virtualisées.
Actions
1.Virtualisation des serveurs
2.Virtualisation du stockage
3.Virtualisation du réseau
4.Gestion intégrée des ressources physiques et virtualisées.
La première étape vers SDE: Vitualiser, optimiser et automatiser
SDC
Software Defined Compute
SDN
Software Defined Network
Software Defined Storage (SDS) est un des composants de SDE
• SDE repose sur deux niveaux :
– Workload definition and Orchestration
– Software Defined Infrastructure (SDI)
• SDE repose sur des ressources physiques
virtualisées (SDI) qui peuvent être configurées
pour correspondre au SLA d’un catalogue de
services.
2
Workloads
Traditional
Middleware Based
Cloud Based
Services
Software
Defined
Compute
Software
Defined
Network
Software
Defined
Storage
Heterogeneous
Compute Resources
Virtualized Network
Virtual Storage
Layer
Resource Abstraction
Software Defined Infrastructure
Workload Definition
Workload Orchestration
Workload Definition and Orchestration
Software Defined Environment
• SDS créé des liens intelligents entre les workloads
et le stockage en :
– Proposant des fonctionnalités (classes de service, par ex.),
aux workloads pour permettre le provisioning du stockage
(par OpenStack, , etc) avec les caractéristiques les plus adaptées
à ceux-ci.
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selon ses besoins.
• Comptabilité des consommations: par utilisateur,
département, etc.
• Réactivité : La mise à disposition du stockage
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Catalogue
de
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(classes de stockage)
FlashSystem, une nouvelle classe de performances extrêmes
FlashSystem
2 à 40 TB utiles
2U, 700Watts,
1 million d'IOPs
Latence: 0,9 à 0,135 millisec
Boost
Performance
Reduce
Costs
Open new
Opportunities
Accelerate
Virtualization &
VDI
Accelerate
Latency
Sensitive
Applications
Accelerate
Infrastructure
Optimize
Datacenter
TCOEnable
Datacenter
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Run Mixed
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Improve
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Productivity
Accelerate
Entreprise
Compétitivity
Accelerate
Databases &
Datawarhouse
IBM FlashSystem is about Economics & Competitiveness
IBM FlashSystem, delivers DB2 Extreme Perfs & reduce Hosting Costs
Normalized $
/ IOPS
2,500 Disks
+ 128 SSDs
5,000
Disks
11x Less
IBM
FlashSystem
Space
IBM
FlashSystem
2,500 Disks
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5,000
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Proof of Performances & Energy Efficiency:
Performance Results
• 1.3 Million IOPS with 200 microseconds
latency
• 43K+ Customer Transactions per second
• 13K Update Transactions per second
Configuration Details
• Ten 10c DB2 PureScale cluster members
• Two 8c Cluster Caching Facility (CF)
• Four IBM FlashSystem 820, 20 TB each in 4U
• IBM Power 780+, 4.42GHz , 4 nodes 128 cores, 2 TB
memory
IBM FlashSystem 840
FlashSytem boosts CPU usage on your servers
MicroLatency
deliver a microsecond response time to accelerate critical
applications to achieve competitive advantages
• Faster decision making
• Increase revenue
• Accelerate cost savings
• Eliminate wait time
• Scale performance with
capacity
I/O Time Network Time CPU Time
I/O
Time
Network Time CPU Time Time Recovered for more
Compute in servers
Disk-Based
FlashSystem
The IBM FlashSystem MicroLatency advantage
5 milliseconds
0,2 milliseconds
Data center optimized to deliver
extreme performance,
flexible capacity
and total system protection Accelerate applications with
enterprise-class,
Software Defined Storage with
Full Stack of Data management
IBM FlashSystem 840 IBM FlashSystem V840
IBM FlashSystem addresses the two primary segmentations of the flash market as defined by IDC:
Absolute Performance - There is a need for extreme raw performance of throughput, IO, and latency.
In this use case, performance is paramount, therefore anything negatively impacting performance
should not be included in the storage array data path such as virtualization, data efficiency, or features.
Enterprise - Acceleration of applications is important and will provide consistent latency faster than
traditional spinning disk, but enterprise feature sets such as snapshots, clones, site replication, and data efficie
must be included to ensure data protection
Comprehensive IBM flash offerings strategy
IBM FlashSystem 840 – Data Centre Optimized
FlashSystem 840 - Components
Redundant components (no SPOF)
Concurrent Maintenance (Hot Swap)
2U
Flash modules (x12)Batteries
(2x)
Power
Alim (x2)
FC, FCoE, IB or iSCSI Interfaces (x4)
GbE Interfaces (x2)
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FlashSystem 840 - Resilient architecture
Two high-speed non-blocking crossbar busses
support wire speed data transmission from
host interface modules to flash modules.
All FPGA components in the data path provides
lowest possible latency (Minimum 135us
Read, 90us Write).
Both data busses connect all components for
redundancy and performance.
A separate management bus connects all
components – isolated from the data busses.
Redundant battery and power supply modules
support all three busses and connected
components.
System designed from ground up for high
performance, high availability and
serviceability, and concurrent code load
(CCL).
2D Raid protection (chips & modules)
Protecting business’s most valuable asset
FlashSystem 840 - Encryption
Industry standard XTS-AES-256 required by most leading compliance regulations such as HIPAA
(health) and FIPS
Decoding the acronym:
– XTS is a mode of encryption, using two AES keys
– AES is the underlying encryption algorithm
– 256 is the length, in bits, of the AES encryption keys
Data-at-rest design
Local key management
Affect on performance
– Parallel pipeline architecture at full data rate, should not affect throughput of
large blocks
– Encrypting the tweak adds latency which will somewhat affect small block
(likely a few percent)
– All performance measurements published at GA and later include the affect of
encryption, even if it is not enabled – we encrypt with a default key
Data Integrity
– we have parity checks on encryption/decryption
– we have an on-going, periodic decryption check being performed of all
encryption operations to quickly detect any failure of the encryption circuits
FlashSystem 840 - Summary
What if you could deliver better ERP performance with…
• no changes to the software
• no re-coding
• no expensive and risky migrations
• without code optimization
• 100% reuse of your current equipment
• No costly labor to tune (DBA, Storage expert)
• Typical installations taking less than a few hours.
66 percent
reduction in SAP ERP
application response times
97 percent
cut in potential footprint
requirement
95 percent
decrease in power
consumption
Solution Components
• SAP ERP
• IBM FlashSystem
• IBM SAN Volume Controller
• Oracle database
• VMware
Cegeka
Enabling lightning-fast performance to lead enterprises to the cloud
Business challenge: To broaden its cloud-services client base, Cegeka
targeted enterprises with demanding SLA requirements. Could it meet data
performance and scalability needs without costs spiraling out of control?
The solution: Cegeka gained the capacity to support enterprise clients in the
cloud, helping to meet corporate growth objectives, while continuing to
attract and retain business from existing customers.
“IBM FlashSystem Enterprise Solution accelerates some SAP ERP
processing jobs by up to 90 percent.”
- Luc Greefs, Director of Cloud Services, Cegeka
DB Parallel Reads IO:
Improvement ratio: X 10!
Average IO Wait time:
from 10,5ms to 1,1ms
DB Sequential Reads IO:
Drastic reduction!
Average IO wait time:
from 3,3ms to 0,45ms
Global IO WAIT TIME
Extreme reduction
464% improvement
v
v
Analysis of Oracle performances traces (AWR) on SAP/Oracle: w. &w/o. Flash
Get a complimentary Oracle
performance analysis from
IBM!
IBM has an extensive team of field
engineers and Oracle DBAs that
provide free analysis of your
Oracle system performance.
→ Contact Pierre-Jean BOCHARD:
pjard@fr.ibm.com, 06 88 21 98 76
How can I tell if my Oracle database has latency problems?
IBM Confidential
Simple, standard, mature, performant, green efficient...
2 200 FlashSystem deployed worldwide in last 12 months
Pierre-Jean BOCHARD
IBM FlashSystem
Product Manager
Systems & Technology Group
IBM France
Tel. +33 6 88 21 98 76
pjard@fr.ibm.com
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Stockage et Cloud [#CloudAccelerate 13/06/2014 @ IBM CC Paris]

  • 1. Nouvelles solutions de Stockage Hautes Performances Pour optimiser vos offres et vos coûts Pierre-Jean BOCHARD Chef produit solutions de stockage 06 88 21 98 76 pjard@fr.ibm.com
  • 2. Agenda IBM Software Defined Storage IBM SmartCloud Virtual Storage Center Classe de stockage Extrêmes Performances Evolution des infras Cloud vers le SDx
  • 3. La nouvelle infrastructure Cloud doit être de type Software Defined Environment Ce que veut le Business : • Définition des besoins business. • Identification des opportunités et des pré requis pour ces nouveaux services. • Mise en oeuvre et tests rapides des nouveaux services. Ce que SDE propose : • Des règles business (définies dans des “Patterns of Expertise”) permettent de définir la meilleure infrastructure pour faire tourner le workload. • Orchestration Automatisée des workloads • Optimisations des workloads grâce à des outils analytiques. Optimisationencontinu Priority Policy Service Priority Policy Service Solution Definition
  • 4. Que sont les Software Defined Environments (SDE)? Avec le SDE, l’infrastructure est totalement programmable pour déployer rapidement des workloads en optimisant les ressources IT et en pouvant répondre instantanément aux changements des demandes métier. Application AwareApplication Aware ComputeCompute StorageStorage NetworkNetwork AnalyticsPatternsDefinition Resource SmartResource Smart Software Defined Environments Les ressources des infrastructures IT sont virtualisées et mises sous une couche d’abstraction par du logiciel. Ce sont les Applications qui définissent les pré requis d’infrastructure et de configuration. L’infrastructure IT permet d’élargir les environnements pour aller au delà du data center (fédération de Datacenters)
  • 5. SDS Software Defined Storage Actions 1.Virtualisation des serveurs 2.Virtualisation du stockage 3.Virtualisation du réseau 4.Gestion intégrée des ressources physiques et virtualisées. Actions 1.Virtualisation des serveurs 2.Virtualisation du stockage 3.Virtualisation du réseau 4.Gestion intégrée des ressources physiques et virtualisées. La première étape vers SDE: Vitualiser, optimiser et automatiser SDC Software Defined Compute SDN Software Defined Network
  • 6. Software Defined Storage (SDS) est un des composants de SDE • SDE repose sur deux niveaux : – Workload definition and Orchestration – Software Defined Infrastructure (SDI) • SDE repose sur des ressources physiques virtualisées (SDI) qui peuvent être configurées pour correspondre au SLA d’un catalogue de services. 2 Workloads Traditional Middleware Based Cloud Based Services Software Defined Compute Software Defined Network Software Defined Storage Heterogeneous Compute Resources Virtualized Network Virtual Storage Layer Resource Abstraction Software Defined Infrastructure Workload Definition Workload Orchestration Workload Definition and Orchestration Software Defined Environment • SDS créé des liens intelligents entre les workloads et le stockage en : – Proposant des fonctionnalités (classes de service, par ex.), aux workloads pour permettre le provisioning du stockage (par OpenStack, , etc) avec les caractéristiques les plus adaptées à ceux-ci. – Proposant des outils pour mieux adapter le stockage aux workloads (exemple Applied Analytics) – Déplacant des fonctions stockage au plus près des workloads (exemple : réplication). – Augmentant la banalisation du matériel qui devient de la commodité (principe de base de la virtualisation)
  • 7. Software Defined Storage chez IBM : les solutions (1/2) IBM SDS Control Plane Policy Automation Analytics and Optimization Integration and API Services Backup and Copy Management Storage Virtualization Storage Cloud IBM SDS Data Plane Scalable storage Capacity Virtual StorageVirtual Storage Open Common Control Plane to Manage Storage Services for the Workloads Storage Systems Storage Systems ISIS VMWare VASA integration SCSA Cloud service portal OpenStack APIs Cinder, Swift TPC, FCM, TSM Enterprise Storage management VSC Virtual Storage Center Workload Optimized and Transaction Integrity Agility and Rapid Scale
  • 8. IBM SmartCloud Virtual Storage Center • Pour faire entrer le stockage dans le monde du Cloud Computing • Simple à acheter et à déployer • Pricing Pay-as-you-go SAN Snapshot Data ProtectionStorage Virtualization Infrastructure Resource Management IBM SmartCloud Virtual Storage Center (VSC) Storage Optimization, Provisioning and Transformation
  • 9. Advanced Analytics et fonctionnalités Cloud dans VSC Advanced Analytics• Automated Storage Tiering: – Migration automatique des volumes entre classes de service / pools de stockage selon des règles définies par l’administrateur. – Programmation d’analyses récurrentes • Dynamic Storage Pool Utilization – Vue en temps réel de l’utilisation des pools de stockage (performance, taux d’occupation) • Storage Volume Transformation – Possibilité de transformer un volume existant en un nouveau type (thin provisioning, compressé, etc). Ceci est rendu possible par la couche de virtualisation du stockage intégrée dans SCVSC. • Service Classes / Storage Pools – Gestion des classes de service et des storage pools avec possibilité de créer, modifier, et supprimer les ressources depuis l’interface graphique. • Self-Service Provisioning – Provisioning du stockage selon une classe de service, soit par l’administrateur du stockage, soit par délégation à un autre administrateur (VMware) soit via un framework (OpenStack) ou un portail Self Service comme IBM SCSA
  • 10. Thin Provisioning Storage Analytics Engine Non-disruptive data migration Integration with Server Hypervisor's Application Integration with FlashCopy Manager Real-time Compression (Option) EasyTier Advanced Mirroring and Copy Services Common Management Cloud Ready Les fonctions avancées de SCVSC
  • 11. Intégration SCVSC et Openstack (Compatible CINDER)
  • 12. Le portail IBM SCSA (SmartCloud Storage Access) • Self-Service : Un demandeur (DBA, administrateur serveur, etc) initialise une requête d’obtention de stockage selon ses besoins. • Comptabilité des consommations: par utilisateur, département, etc. • Réactivité : La mise à disposition du stockage (provisioning) est très rapide car automatisée. • Elasticité : Les volumétries sont allouées et libérées selon les besoins (périodes d’expiration)
  • 13. Le portail IBM SCSA (SmartCloud Storage Access) • Self-Service : Un demandeur (DBA, administrateur serveur, etc) initialise une requête d’obtention de stockage selon ses besoins. • Comptabilité des consommations: par utilisateur, département, etc. • Réactivité : La mise à disposition du stockage (provisioning) est très rapide car automatisée. • Elasticité : Les volumétries sont allouées et libérées selon les besoins (périodes d’expiration)
  • 14. Demandeur (DBA par ex.) Portail en self service Mise à disposition du stockage en mode NAS (CIFS,NFS) ou SAN (FCP) Refacturation éventuelle Interface avec les baies de stockage NAS ou SAN Moteur de Provisionning automatisé Catalogue de Services (classes de stockage) Serveur d’authentification LDAP ou AD Intégration de SCVSC et du portail Self-Service SCSA NAS: baies IBM V7000U – SONAS SAN: Baies IBM V7000 – XIV – FlashSystem Baies non IBM via virtualisation SVC
  • 15. Catalogue de Services (classes de stockage) FlashSystem, une nouvelle classe de performances extrêmes FlashSystem 2 à 40 TB utiles 2U, 700Watts, 1 million d'IOPs Latence: 0,9 à 0,135 millisec
  • 16. Boost Performance Reduce Costs Open new Opportunities Accelerate Virtualization & VDI Accelerate Latency Sensitive Applications Accelerate Infrastructure Optimize Datacenter TCOEnable Datacenter Consolidation Run Mixed Workloads Improve Workforce Productivity Accelerate Entreprise Compétitivity Accelerate Databases & Datawarhouse IBM FlashSystem is about Economics & Competitiveness
  • 17. IBM FlashSystem, delivers DB2 Extreme Perfs & reduce Hosting Costs Normalized $ / IOPS 2,500 Disks + 128 SSDs 5,000 Disks 11x Less IBM FlashSystem Space IBM FlashSystem 2,500 Disks + 128 SSDs 5,000 Disks 80x Less Energy IBM FlashSystem 2,500 Disks + 128 SSDs 5,000 disks 26x Less IBM FlashSystem Proof of Performances & Energy Efficiency: Performance Results • 1.3 Million IOPS with 200 microseconds latency • 43K+ Customer Transactions per second • 13K Update Transactions per second Configuration Details • Ten 10c DB2 PureScale cluster members • Two 8c Cluster Caching Facility (CF) • Four IBM FlashSystem 820, 20 TB each in 4U • IBM Power 780+, 4.42GHz , 4 nodes 128 cores, 2 TB memory IBM FlashSystem 840
  • 18. FlashSytem boosts CPU usage on your servers MicroLatency deliver a microsecond response time to accelerate critical applications to achieve competitive advantages • Faster decision making • Increase revenue • Accelerate cost savings • Eliminate wait time • Scale performance with capacity I/O Time Network Time CPU Time I/O Time Network Time CPU Time Time Recovered for more Compute in servers Disk-Based FlashSystem The IBM FlashSystem MicroLatency advantage 5 milliseconds 0,2 milliseconds
  • 19. Data center optimized to deliver extreme performance, flexible capacity and total system protection Accelerate applications with enterprise-class, Software Defined Storage with Full Stack of Data management IBM FlashSystem 840 IBM FlashSystem V840 IBM FlashSystem addresses the two primary segmentations of the flash market as defined by IDC: Absolute Performance - There is a need for extreme raw performance of throughput, IO, and latency. In this use case, performance is paramount, therefore anything negatively impacting performance should not be included in the storage array data path such as virtualization, data efficiency, or features. Enterprise - Acceleration of applications is important and will provide consistent latency faster than traditional spinning disk, but enterprise feature sets such as snapshots, clones, site replication, and data efficie must be included to ensure data protection Comprehensive IBM flash offerings strategy
  • 20. IBM FlashSystem 840 – Data Centre Optimized
  • 21. FlashSystem 840 - Components Redundant components (no SPOF) Concurrent Maintenance (Hot Swap) 2U Flash modules (x12)Batteries (2x) Power Alim (x2) FC, FCoE, IB or iSCSI Interfaces (x4) GbE Interfaces (x2) Ventilateurs (x4)
  • 22. FlashSystem 840 - Resilient architecture Two high-speed non-blocking crossbar busses support wire speed data transmission from host interface modules to flash modules. All FPGA components in the data path provides lowest possible latency (Minimum 135us Read, 90us Write). Both data busses connect all components for redundancy and performance. A separate management bus connects all components – isolated from the data busses. Redundant battery and power supply modules support all three busses and connected components. System designed from ground up for high performance, high availability and serviceability, and concurrent code load (CCL). 2D Raid protection (chips & modules)
  • 23. Protecting business’s most valuable asset FlashSystem 840 - Encryption Industry standard XTS-AES-256 required by most leading compliance regulations such as HIPAA (health) and FIPS Decoding the acronym: – XTS is a mode of encryption, using two AES keys – AES is the underlying encryption algorithm – 256 is the length, in bits, of the AES encryption keys Data-at-rest design Local key management Affect on performance – Parallel pipeline architecture at full data rate, should not affect throughput of large blocks – Encrypting the tweak adds latency which will somewhat affect small block (likely a few percent) – All performance measurements published at GA and later include the affect of encryption, even if it is not enabled – we encrypt with a default key Data Integrity – we have parity checks on encryption/decryption – we have an on-going, periodic decryption check being performed of all encryption operations to quickly detect any failure of the encryption circuits
  • 24. FlashSystem 840 - Summary
  • 25. What if you could deliver better ERP performance with… • no changes to the software • no re-coding • no expensive and risky migrations • without code optimization • 100% reuse of your current equipment • No costly labor to tune (DBA, Storage expert) • Typical installations taking less than a few hours.
  • 26. 66 percent reduction in SAP ERP application response times 97 percent cut in potential footprint requirement 95 percent decrease in power consumption Solution Components • SAP ERP • IBM FlashSystem • IBM SAN Volume Controller • Oracle database • VMware Cegeka Enabling lightning-fast performance to lead enterprises to the cloud Business challenge: To broaden its cloud-services client base, Cegeka targeted enterprises with demanding SLA requirements. Could it meet data performance and scalability needs without costs spiraling out of control? The solution: Cegeka gained the capacity to support enterprise clients in the cloud, helping to meet corporate growth objectives, while continuing to attract and retain business from existing customers. “IBM FlashSystem Enterprise Solution accelerates some SAP ERP processing jobs by up to 90 percent.” - Luc Greefs, Director of Cloud Services, Cegeka
  • 27. DB Parallel Reads IO: Improvement ratio: X 10! Average IO Wait time: from 10,5ms to 1,1ms DB Sequential Reads IO: Drastic reduction! Average IO wait time: from 3,3ms to 0,45ms Global IO WAIT TIME Extreme reduction 464% improvement v v Analysis of Oracle performances traces (AWR) on SAP/Oracle: w. &w/o. Flash
  • 28. Get a complimentary Oracle performance analysis from IBM! IBM has an extensive team of field engineers and Oracle DBAs that provide free analysis of your Oracle system performance. → Contact Pierre-Jean BOCHARD: pjard@fr.ibm.com, 06 88 21 98 76 How can I tell if my Oracle database has latency problems?
  • 29. IBM Confidential Simple, standard, mature, performant, green efficient... 2 200 FlashSystem deployed worldwide in last 12 months
  • 30. Pierre-Jean BOCHARD IBM FlashSystem Product Manager Systems & Technology Group IBM France Tel. +33 6 88 21 98 76 pjard@fr.ibm.com Learn more at ibm.com/storage/flash