下記のしすなま!録画と併せてご覧ください。資料・録画の内容は生放送時点のものです。 第9回「Fusion-io ioDriveがもたらした新世界とテクノロジーの肝」(2011/10/06) <出演①> 長谷川 猛 様 フュージョンアイオー(株) ソリューション・アーキテクト <出演②> 東根作 成英 日本アイ・ビー・エム(株) システムx事業部 事業開発部長 http://www.ustream.tv/recorded/17707893

1. October 6, 2011
System x部
Fusion-io ioDriveが示す
新世 ジ
System x部
新世界へのテクノロジ
長谷川 猛
e-mail: THasegawa@fusionio.com
This presentation don’t represent company’s positions,
strategies or opinions.

2. 本日の内容〜抑えておきたいioDriveのポイント〜本日の内容 抑えておきたいioDriveのポイント
• 高パフォーマンスを実現する設計思想
– ioDriveと従来ストレージとの違い
– ioDriveの性能を語るための３大ポイント
• 専用コントローラが実現する信頼性専用 ラ 実現す 信頼性
– NANDフラッシュデバイスの基礎知識
– ioDriveの信頼性・可用性設計
• Fusion-ioの管理性の管理性
– CUI, GUI, SNMPエージェントによるioDriveの管理
• Fusion-ioを用いたシステム構成例
10/6/2011 2

3. Fusion-ioの軌跡Fusion-ioの軌跡
0
7
8
09
10
06
07
0
0
11
2006
会社設立
2007
Virtual ioMemory
2008
ネィティブ PCIe
2009
IBM社 OEM開始
2010
3万枚出荷達成
2011
総出荷容量20会社設
メモリーとストレージ
の融合を目指す
y
テクノロジの発表
ネィティブ PCIe
NANDフラッシュデ
バイスの出荷開始
IBM社 OEM開始
チーフサイエンティ
ストとしてSteve
Wozniakが参加
3万枚出荷達成
WSJ にて#1新興
IT企業に
総出荷容量20
Petabytesに
1000 を超えるユ
ーザ企業
日本国内で1600
枚以上の出荷実
績
6月9日IPO(NYSE)
3310/6/2011
6月9日IPO(NYSE)

4. Fusion-io採用企業の一例Fusion-io採用企業の 例
Financials
Manufacturing/
GovernmentWeb Technology Retail
国
4410/6/2011
内

5. 様々な分野に適用可能様々な分野に適用可能
LAMP
NoSQL
Messaging
Tibco 29West/Informatica WebSphere MQ
Additional Solutions
5510/6/2011
Tibco, 29West/Informatica, WebSphere MQ
Openwave MMS

6. 高パフォーマンスを実現する設計思想高パフォ マンスを実現する設計思想

7. ioDriveと従来のストレージの違いioDriveと従来のストレ ジの違い
AN
SSDのアプローチ：
HDDプラ タ の
torage/SA
HDDプラッターの
Flashメモリー代替
Fusion‐ioのアプローチ:
ttachedSt
Memory
Fusion ioのアプロ チ:
新たなメモリー階層
RAM
etworkAt
HDDs
SSDs
ioM
1
L2
L3
Ne
25µs
3桁の
パフォーマンス
の違い
L1
C
P
U
7710/6/2011
レイテンシ(Sec)
ミリ秒 (10E-3)ナノ秒 (10E-9) マイクロ秒 (10E-6)

8. 全ての性能はレイテンシに通ず全ての性能はレイテンシに通ず
• レイテンシ、はシステム全体の性能を犠牲にするレイテンシ、はシステム全体の性能を犠牲にする
パフォーマンス
(トランザクシ ン/秒)(トランザクション/秒)
メモリ レイテンシ
低高
8810/6/2011
メモリ レイテンシ

9. 1 高い帯域幅性能1. 高い帯域幅性能
3〜7倍のReadパフォーマンス
6〜7倍のWriteパフォーマンス
9910/6/2011

10. 2 高いIOPS・安定した低レイテンシ性能2. 高いIOPS 安定した低レイテンシ性能
101010/6/2011

11. 111110/6/2011

12. いわゆるSSDとの比較いわゆるSSDとの比較
121210/6/2011

13. PCIeネイティブなNANDフラッシュデバイスPCIeネイティブなNANDフラッシュデバイス
Fusion-io ioDrive
Application CPU
PCIe
ioDrive
Metadata
Processor
1 Bandwidth1
Flash
Controller
2
Bandwidth
R: 770MB/S
W: 750MB/s
HDD型SSD、およびレガシなPCIe SSD Metadata
Processor
→1GB/s x4
←1GB/s x4
Bandwidth
R 約300MB/S
PCIe SATA
SSDRAID ControllerApplication CPU
4
33a
4a
R: 約300MB/S
W: 約200MB/s
5
6
Flash
Controller
5
1
SSD3b
2
89
131310/6/2011
4b
→300MB/s
←300MB/s

14. ホストシステムの性能を活用するioDriveホストシステムの性能を活用するioDrive
ホスト側プロセッサ
ioMemory (ioDrive)システムメモリ C
ioMemory (ioDrive)
Virtualization Virtual Storage
システムメモリ
P
U
Tables Layer
Wide
Operating
System
Commands
PCI‐E
hannels W
ioMemory
Controller
Syste
and
Application
Memory
Data Transfers
25 Ch
Memory
141410/6/2011
2‐8
Banks

15. 専用コントローラが実現する信頼性専用コントロ ラが実現する信頼性

16. NANDフラッシュの種類 — SLC と MLCNANDフラッシュの種類 SLC と MLC
Single Level Cell Multi Level Cell
１００％
g
(SLC)
１００％
(MLC) ※ 2値の場合
１００％ １００％
１１１
１０
０ ０１０
００
161610/6/2011
０％ ０％
００

17. NANDフラッシュは 壊れるデバイスNANDフラッシュは、壊れるデバイス
SLC型–SLC型
•SLC型は1つの記録素子に1ビットのデータを保持する。
−蓄積電荷量の検出を "Hi/Low" の2値で判断する。蓄積電荷量の検出を Hi/Low の2値で判断する。
•書き換え可能な上限回数が多く、データ保持期間が比較的長い。
MLC型–MLC型
•MLC型は1つの記録素子に2ビット以上のデータを保持する。
−蓄積電荷量の検出を"Hi/Low"だけでなく 2つの間にいくつかの中間値を設定して蓄積電荷量の検出を Hi/Low だけでなく、2つの間にいくつかの中間値を設定して
、4値や8値、16値といった多値で判断する。
•MLC型はSLC型と比べて書き換え可能な回数とデータ保持期間で劣るが、1セルあ
たりの記憶容量が倍増（4値の場合）する。
–出典：Flash SSD http://ja.wikipedia.org/wiki/Flash_SSD
10/6/2011 17

18. 壊れないNANDフラッシュデバイスを目指して壊れないNANDフラッシュデバイスを目指して
• SSS最強クラスの ECCSSS最強クラスの ECC
• 24+1セットのNANDフラッシュによるRAID5相当の内部保護
• PCIeバスのデータ転送はすべてパリティ保護PCIeバスのデ タ転送はす てパリティ保護
• メタデータ ロギング
（DBのログ相当をデバイスレベルで実装する特許技術）装
• 故障予兆を示したフラッシュチップの切り離し
• Glooming/Advanced Wear Leveling
データの完全性
(D t I t it )
データの完全性
(D t A il bilit )
データ寿命
(D t L it )
181810/6/2011
(Data Integrity) (Data Availability) (Data Longevity)

19. 高度なテクノロジが可能にする”長寿命化”高度なテクノロジが可能にする 長寿命化
SLC MLCSLC MLC
書き換え耐性 ◎
MLCの10 20倍
△ →○
MLCの10‐20倍
応答速度 ◎ △ →○
1チップの容量 △ ◎
容量当たりの単価 $$$ $容量当たりの単価 $$$ $
主な利用用途 エンタープライズ
利用
一般ユーザ利用
利用
↓
エンタープライズ
↓
高パフォーマンス
19
エンタープライズ
利用
高パフォーマンス
利用

20. Fusion-ioの管理性Fusion ioの管理性

21. 寿命の確認による予防保守寿命の確認による予防保守
ioDriveを以下の状態で確認することがで
きます。
•Healthy
•Reduced-write
•Read-Only
•Unknown
0%: 書き込み抑制モードへの移行
隠 容量 ある時点隠し容量のある時点:
Read Onlyモードへの
移行
212110/6/2011
10%: Warningの発行

22. 充実した管理ツール充実した管理ツ ル
専用の管理ツールで専用の管理ツ ルで
• fio-status (CUI)
i M (GUI)• ioManager (GUI)
既存の管理ツールで
SNMP• SNMP
• WMI
• SMI
222210/6/2011

23. ioMemory ProductsoMe o y oducts
160 GB – SLC
140K/135K (512B read/write IOPS)
123 000 (75/25 / i 4k k t i )
320 GB - SLC
ioDrive Duo
ioDrive
123,000 (75/25 r/w mix 4k packet size)
320 GB – SLC
140K/135K (512B read/write IOPS)
261K/262K (512B read/write IOPS)
238,000 (75/25 r/w mix 4k packet size)
640 GB SLC
( )
119,000 (75/25 r/w mix 4k packet size
320 GB – MLC
100K/141K (512B read/write IOPS)
640 GB - SLC
273K/252K (512B read/write IOPS)
236,000 (75/25 r/w mix 4k packet size)
100K/141K (512B read/write IOPS)
67,000 (75/25 r/w mix 4k packet size
640 GB – MLC
93K/145K (512B d/ it IOPS)
640 GB - MLC
196K/285K (512B read/write IOPS)
138,000 (75/25 r/w mix 4k packet size)
93K/145K (512B read/write IOPS)
74,000 (75/25 r/w mix 4k packet size)
1.28 TB - MLC
185K/278K (512B read/write IOPS)
150,000 (75/25 r/w mix 4k packet size)

24. Fusion-ioを用いたシステム構成例Fusion ioを用いたシステム構成例

25. サーバーが壊れたらどうするの？サ バ が壊れたらどうするの？
同期（非同期）レプリケーション同期（非同期） リケ シ
レプリケーション
データ本体、データベースの
WALログなどを同期
プライマリサーバ セカンダリ/バックアップサーバ
単一障害点の解消 評価環境としての利用
本番系統に負荷をかけず
にバックアップ
252510/6/2011

26. データベース利用例： 高負荷MySQL環境デ タベ ス利用例： 高負荷MySQL環境
‐ 自社製Key‐Value StoreをMySQL クラスタにリプレース
‐ 96台のサーバを8台に削減 ー 91% OFF
‐ 空間（ラックスペース) あたりの性能向上 ー 集積度 4.5X 空間（ラック ) あたりの性能向 集積度
‐ 故障ポイントの削減、管理性の向上
コスト削減および運用の合理化を達成しつつ
262610/6/2011
3.5 倍のトランザクションを処理可能に!!

27. 仮想デスクトップ利用例: VMware View仮想デスクトップ利用例: VMware View
多ユーザー同時利用時も快適ユーザーの体感性能が向上
サーバー群
I/Oサイジングを簡単・容易に ラック・空調、運用コストを削減
共有ストレージ(SAN等)
以下のデータを保存
サ バ 群
デスクト プPC
以下 デ タを保存
• 共有領域
• ユーザープロファイル
デスクトップPC
ノートPC
ioDrive(高速半導体ドライブ)
ジを保存
シンクライアント端末
以下のイメージを保存
• マスターイメージ
• クローンイメージ
272710/6/2011
VDIサーバー
（ハイパーバイザー）
コネクション
ブローカー
クライアント群

28. T H A N K Y O U