あらゆるワークロードに最適なフラッシュ技術を選択できるNetAppポートフォリオ

NetApp Confidential For Internal and NDA Partner Use Only

ネットアップ株式会社

システム技術本部

パートナー SE 部

岩本知博

あらゆるワークロードに最適なフラッシュ技術を選択できる NetApp ポートフォリオ

1 NetApp Confidential For Internal and NDA Partner Use Only

NetApp のフラッシュ技術ポートフォリオ

– NetApp とフラッシュ

– バーチャルストレージティア

– オールフラッシュアレイ：EF540

– オールフラッシュアレイ： FlashRay & Mars OS

– ご参考


Agenda

3

NetApp とフラッシュ


44 ペタバイト

フラッシュの導入実績

4 エクサバイト

ストレージ高速化に貢献


Server

NetApp のフラッシュ導入形態

5

SSD

Controller

Disk Shelf

Sto

rage

Disk Shelf

SSD HDD HDD

SSD

PCIe

SSD SSD

PCIe

Virtual Storage Tier（VST） NetApp のストレージ自動階層化アプローチ

フラッシュデバイスをキャッシュとして活用する

All Flash Array OS までもフラッシュに最適化した上で、全て SSD で構成

永続的なデータ格納先として SSD を使用


NetApp のポートフォリオプラットフォーム

6

占有型インフラ共有型インフラ

FAS / V シリーズ E シリーズ FlashRayTM 対応プラットフォーム


NetApp のポートフォリオフラッシュ技術

7

占有型インフラ共有型インフラ

Virtual Storage Tier – Flash Cache – Flash Pool – Flash Accel

EF540 FlashRayTM 対応フラッシュ技術


ストレージの I/O 性能と容量の関係


70 60 50 45 40 35 30 25 20 100 90 80 125 200 175 150

SATA

SAS

0

1

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100

125

150

175

200

5 10 13 15

ストレージ容量（TB）

ストレージ

I/O

性能（

K）

オーバーサイジングの領域

ギャップが発生

求められる要件要件を満たす構成



70 60 50 45 40 35 30 25 20 100 90 80 125 200 175 150

SATA

SAS

0

1

5

10

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20

25

30

35

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60

70

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90

100

125

150

175

200

5 10 13 15


ストレージ

I/O

性能（

K）

ハイブリッド SAS

SAS & ハイブリッド SATA

求められる要件

オーバーサイジングの領域



70 60 50 45 40 35 30 25 20 15 13 10 5 100 90 80 125 200 175 150 0

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125

150

175

200


ストレージ

I/O

性能（

K）

SATA



オールフラッシュ



70 60 50 45 40 35 30 25 20 15 13 10 5 100 90 80 125 200 175 150 0

1

5

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200


ストレージ

I/O

性能（

K）

SATA




Tier0 Apps DSS/DW

Collaboration

HPC

MCBP

CR

App-Dev

IT Infra

Web Infra

FMV

Tech Comp



70 60 50 45 40 35 30 25 20 15 13 10 5 100 90 80 125 200 175 150 0

1

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200


ストレージ

I/O

性能（

K）



Virtual Storage Tier

EF540 FlashRay

Tier0 Apps DSS/DW

Collaboration

HPC

MCBP

App-Dev

IT Infra

Web Infra

FMV

Tech Comp

CR

13

NetApp Virtual Storage Tier


フラッシュデバイス活用のアプローチ

求められる要件をどう満たすか

– 性能：フラッシュデバイス

– 容量：HDD

使用頻度が高いデータだけをどのようにフラッシュデバイスに配置するか

14

フラッシュデバイス


Virtual Storage Tier NetApp のアプローチの優位点

15

SSD

SAS

SATA

Disk Pool

他社のアプローチスケジュール性ポリシーの検討が必要余計な I/O と CPU 消費

NetApp の VST リアルタイム自動最小限のオーバーヘッド

キャッシュ領域

Level 1

Level 2

SATA


Virtual Storage Tier を実現する 3 つの機能

16

Sto

rag

e S

ide

Serv

er

Sid

e

Con

troller

Level

Arr

ay

Level

aggregate aggregate w/ Flash Pool

app

Flash Cache Flash Pool

Flash Accel Server Cache Partners


Virtual Storage Tier を実現する 3 つの機能

17

Sto

rag

e S

ide

Serv

er

Sid

e

Con

troller

Level

Arr

ay

Level

aggregate aggregate w/ Flash Pool

app

Flash Cache Flash Pool

Flash Accel Server Cache Partners

read キャッシュの拡張領域

メモリ：L1 キャッシュ

Flash Cache：L2 キャッシュ不揮発な read & write キャッシュ

read 処理を SSD にキャッシュ

overwrite（上書き）処理も SSD にキャッシュ

ストレージへの I/O を最小化

より低い latency の実現

サーバ～ストレージ間のデータの一貫性を担保


18

Flash Cache Flash Pool Flash Accel

対応ワークロードランダム読み込み

ランダム読み込み

ランダム書き込み

（上書き）

ランダム読み込み

シーケンシャル読み込み

キャッシュの適用範囲コントローラ単位アグリゲート単位仮想ディスク

キャッシュの永続性永続（ストレージの計画外停止時は非永続）

永続（ストレージの計画外停止時も永続）

永続 ESXi ホスト / 仮想マシン再起動時も無効化されない

使用可能

プラットフォーム

（現行ラインナップ）

ミッドレンジクラスから搭載可能

FAS3200 シリーズから

エントリクラスから使用可能

FAS2200 シリーズから

vSphere 5.0 環境で稼働する Windows Server 2008 R2


Virtual Storage Tier キャッシュの永続性

19

【検証結果】 Flash Cache Flash Pool


検証結果：Flash Cache の効果 VDI ブートストームへの対応

20

VST 適

用前

V

ST 適

用後

起動完了起動完了

HDD からの読み込みがなくなるフラッシュデバイスで対応

HDD I/O がボトルネック


0

10

20

30

40

50

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70

80

90

100

10

0

20

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0

11

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13

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14

00

15

00

16

00

ドライブ使用率（

%）

同時接続ユーザ数

HDD - HDD only HDD - FlashCache

HDD - FlashPool SSD - FlashPool

検証結果：Flash Cache と Flash Pool Web ショッピング（商品検索:商品購入 = 50:50）

21

0

1

2

3

4

5

6

7

8

10

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10

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20

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40

01

50

01

60

0

スループット（相対値）

同時接続ユーザ数

TPS - HDD only TPS - FlashCache

TPS - FlashPool

HDD 使用率が減少

22

【検証結果】 Flash Pool を活用した統合インフラの実現


Flash Pool の活用による DB 統合検証内容

OLTP x 3 稼働中に、sequential read が発生する SQL を発行する

23

aggr w/ Flash Pool

DB1 DB2 DB3

instance

OLTP instance

OLTP instance

OLTP

NetApp

DB4

instance DWH / BI

SQL

TABLE FULL SCAN

sequential read


アジェンダ

0

2

4

6

8

1023

:01

:39

23

:01

:51

23

:02

:03

23

:02

:15

23

:02

:27

23

:02

:39

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:02

:51

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:03

:03

23

:03

:15

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:03

:27

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:03

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:03

:51

23

:04

:03

23

:04

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:05

:03

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:05

:15

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:05

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:03

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:07

:03

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:07

:15

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:51

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:08

:03

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:08

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:08

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:09

:03

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:09

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:10

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:51

23

:12

:03

Su

m o

f T

XN

/ s

ec

(R

ela

tive

Ra

te)

TIME (hh:mm:ss)

TPS: DB1 TPS: DB1 + DB2 TPS: DB1 + DB2 + DB3

0

20

40

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80

100

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:01

:39

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:03

:03

23

:03

:15

23

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:03

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23

:04

:03

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:04

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:03

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:05

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:03

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:07

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:08

:03

23

:08

:15

23

:08

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:08

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:03

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23

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:09

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:03

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:10

:15

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23

:11

:03

23

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:15

23

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23

:11

:39

23

:11

:51

23

:12

:03

Sto

rag

e R

es

ou

rce

Uti

liza

tio

n (

%)

TIME (hh:mm:ss)

CPU SSD HDD

検証結果

SQL：TABLE FULL SCAN

HDD リソースを活用し、SQL を処理

DWH / BI 系 SQL 実行中も性能が劣化していない

24 24

Flash Pool の活用による DB 統合まとめ

多様なワークロードの DB 統合を実現

コストの大幅な増大やストレージ構成の複雑性を伴わない

– ランダム I/O ⇒ SSD で対応

– シーケンシャル I/O ⇒ HDD で対応

– I/O ワークロードの種類は Data ONTAP が自動的に判別


26

All Flash Array


All Flash Array の 2 つのゾーンスケールアップとスケールアウト

27

ストレージ容量

ストレージ

I/O

性能

200K

400K

600K

800K

1,000K

25TB 50TB 75TB 100TB

容量の拡張

性能の拡張

ZONE1：スケールアップモデル


EF540

ZONE2：スケールアウトモデル

FlashRay

All Flash Array の 2 つのゾーンスケールアップとスケールアウト

28

ストレージ容量

ストレージ

I/O

性能

200K

400K

600K

800K

1,000K

25TB 50TB 75TB 100TB

ZONE1：スケールアップモデル ZONE2：スケールアウトモデル

1node

2node

4node

8node

12node

Storage Efficiency


EF540

FlashRay

29

All Flash Array NetApp EF540


集約密度（2U）

All Flash Array NetApp EF540

30

【性能】

350,000 IOPS 1ms latency 未満

【容量】

800GB x 24

19.2TB

エンタープライズに相応しい信頼性

スナップショット

同期ミラーリング

非同期ミラーリング

500,000 台を

超える導入実績

（E シリーズ）

冗長構成

オンライン

メンテナンス


100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

IOP

S

READ RATE

12 Drives Model IOPS - 4KB Random I/O

RAID0 RAID10 RAID5 RAID6

32

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

IOP

S

READ RATE



100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

IOP

S

READ RATE

Effect of Data Assurance - 4KB Random I/O

RAID0 - DA off RAID0 - DA on RAID10 - DA off RAID10 - DA on

RAID5 - DA off RAID5 - DA on RAID6 - DA off RAID6 - DA on

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

IOP

S

READ RATE



33

FlashRay & Mars OS

※ 本製品についてのスライドはプレゼンテーションのみのスライドになります


34

ご参考


Tech ONTAP フラッシュ連載

Oracle データベース環境における NetApp VST の有効性と次世代の統合インフラの実現


NetApp のフラッシュ技術是非ご参照ください

Tech ONTAP ネットアップのフラッシュ技術検索

ネットアップ TR-4162 検索

35


Technology

あらゆるワークロードに最適なフラッシュ技術を選択できるNetAppポートフォリオ