フラッシュを活用した 次世代ストレージ基盤の構築例 Nimble Storage Japan合同会社 シニアセールスエンジニア 竹内 洋 2016/04/28 © 2016 Nimble Storage Nimble Storage について Nimble Storage, Inc. • 設立： 2008年 1月 • 製品出荷： 2010年 8月 • CEO： Suresh Vasudevan • 本社： San Jose, California, USA • 従業員数： 1,200名以上 • 売上高： 3億2,220万ドル (FY2016) © 2016 Nimble Storage Nimble Storage Japan合同会社 設立： 2013年12月27日 Nimble Storage, Inc.の 100%出資会社として設立 2 全世界顧客数7500を突破！ 400社を超えるグローバル企業 フォーチュン・グローバル500社中 78社 600社を超えるサービスプロバイダーが Nimble Storageを採用 © 2016 Nimble Storage 3 Leader on 2015 Magic Quadrant for General-Purpose Disk Arrays Gartner has positioned Nimble Storage as a Leader based on its completeness of vision and ability to execute. On the Magic Quadrant for General-Purpose Disk Arrays Gartner includes providers of midrange, high-end and networkattached storage (NAS) systems, and hybrid arrays, and positions these vendors into one of four quadrants—Leaders, Challengers, Visionaries, and Niche Players.* *Gartner Magic Quadrant for General-Purpose Arrays, Stanley Zaffos, Roger W. Cox, Valdis Filks, Santhosh Rao, 21 October 2015 : This graphic was published by Gartner, Inc. as part of a larger research document and should be evaluated in the context of the entire document. The Gartner document is available upon request from Nimble Storage. Gartner does not endorse any vendor, product or service depicted in its research publications, and does not advise technology users to select only those vendors with the highest ratings or other designation. Gartner research publications consist of the opinions of Gartner's research organization and should not be construed as statements of fact. Gartner disclaims all warranties, expressed or implied, with respect to this research, including any warranties of merchantability or fitness for a particular purpose. © 2016 Nimble Storage 4 ビジネスにおけるストレージの位置づけ ストレージはビジネスに必要なデータを格納するITインフラ基盤 止まってはならない 金融機関では1時間のシステム停 止が7億円以上の損害に ※ データを失っては ならない 失われたデータは買い戻すことが できない 遅くてはいけない ストレージの遅延がビジネスの遅延 を引き起こし機会損失が発生 ストレージは ビジネスに直接 影響を及ぼす 最重要基盤 ストレージに多大な投資が必要に ※Source: https://www.nipron.co.jp/product_info/technical_dictionary/3_4.htm © 2016 Nimble Storage 5 ストレージ業界の変遷 ストレージがビジネスへインパクトを与える時代に フラッシュ クラウド ビッグデータ分析 1980年代 DASの時代 © 2016 Nimble Storage 1995年以降 ネットワーク・ストレージの時代 今日 新たな時代が到来 6 データへの素早いアクセスが世の中の必須事項に © 2016 Nimble Storage | Confidential:Do Not Distribute © 2016 Nimble Storage 7 データアクセスの遅延がユーザー体験に影響する時代に © 2016 Nimble Storage | © 2016 Nimble Storage 8 アプリケーションとデータ、その間に潜むギャップ eDiscovery コール センター 製品 開発 決定 サポート コラボレーション 重大な ビジネス プロセス サプライ チェーンの 最適化 アプリケーションと データ間のギャップに よりデータ配送が遅延 © 2016 Nimble Storage 9 アプリケーションとデータ間ギャップによるビジネスインパクト 74% が業務上で利用するソフトウェア の遅延を経験 46% が時折 遅延を経験、28% はいつも 経験すると回答 業務でアプリケーションを使用 する際、遅延を経験したことは ありますか。 50% パフォーマンスの遅さは、顧客満足に どの程度悪い影響を与えますか。 83% のIT部門意思決定者が、顧客満足に ソフトウェア パフォーマンスの遅さが影 響すると回答 [ソフトウェア パフォーマンス遅延の顧客 満足に与える影響] 9% 最も顧客満足に影響すると認める 37% 非常に影響すると回答 37% 何らかの形で影響すると回答 A lot Somewhat Very little More than anything else Not at all 0% 50% 100% Don't know 46% 45% 40% 35% 28% 30% 25% Somewhat 18% 20% 15% 7% 10% 5% 0% 時折 いつも パフォーマンスの遅さは、顧客維持に どの程度悪い影響を与えますか。 80% のIT部門意思決定者が、顧客維持に ソフトウェア パフォーマンスの遅さが影 響すると回答 たまに Yes, but Yes, all the Yes, but 経験する 経験する 経験する only time very rarely occasionally © 2016 Nimble Storage いいえ No [ソフトウェア パフォーマンス遅延の顧客 維持に与える影響] 10% 最も影響すると回答 30% 非常に影響すると回答 40% 何らかの形で影響すると回答 A lot Very little More than anything else Not at all Don't know 0% 50% 100% 年間75億ドルの生産性を損失 *Source: Nimble Storage App Data Gap Report, March 2016 10 アプリケーションとデータ間のギャップの根本原因 eDiscovery アプリケーションとデータ間の ギャップの原因* コール センター 製品 開発 決定 サポート コラボレーション サプライ チェーンの 最適化 ストレージ 関連 構成上の 問題 相互接続性の 問題 ストレージ以外の ベスト プラクティス ホスト、 CPU、VMなど *出典：7,500を超す顧客から得られた InfoSightデータによる分析結果 © 2016 Nimble Storage 11 ストレージ高速化のためのフラッシュの最適な利用方法とは？ 比較 フラッシュ ランダム IOPS / $ 30-100X ディスク１本あたりの 書き込み性能 ディスク 1X 5000 IOPS 5,000 4,500 4,000 3,500 シーケンシャル IO / $ 1X 3X 3,000 2,500 2,000 容量 / $ 1X 15X 1,500 1,000 500 書き込み耐久性 低 高 0 70 IOPS 7.2K HDD 180 IOPS 15K HDD MLC SSD ポイントはフラッシュとディスクのお互いの利点を生かせるように上手く組み合わ せる事 © 2016 Nimble Storage 12 Nimble Storage CASLアーキテクチャ: 書き込み最適化レイアウト • インライン圧縮 – 様々なアプリケーションブロックサイズに対する高速インライン 圧縮により入ってくる書き込みデータを最大75%削減 • ランダムIOはシーケンシャルに書き込まれる – フル書き込みストライプを形成できるだけの様々なサイズのブ ロックが蓄積すると、CASLはデータをディスクに書き込む – もし書き込まれるデータがアクティブデータであれば高速読込み のためのSSDキャッシュにもコピーされる。HDDに書き込まれる データはディスク同時3本障害にも耐えられるトリプルパリティ RAIDで保護 © 2016 Nimble Storage 13 実はフラッシュはそんなに必要無い？ 100% 90% 80% Working Set Size 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Exchange VDI Windows File SQL Server Server Sharepoint Oracle Other Database Other Flash-Only Array Source: InfoSight analytics based on 1,000s of systems © 2016 Nimble Storage 1414 ストレージ以外による遅延原因も・・・ データ遅延を引き起こして いる主な要因 1 2 ストレージ関連 28% 構成の問題 3 相互接続性の問題 4 ベストプラクティス違反 5 ホスト、VM 46% 11% 8% 7% *Source: InfoSight analysis across more than 7,500 customers © 2016 Nimble Storage 15 InfoSight: クラウドベースのモニタリングとデータ分析サービス 包括的なテレメトリー • ログファイル • センサー (1日3,000万以上!) • ヘルス・ステータス 5分間隔のハートビート InfoSight エンジ ン アレイ <------> Nimbleサポート 予兆監視 1台のアレイから1日あたり30,000,000以上のセンサーデータを収集 © 2016 Nimble Storage 16 InfoSight予測分析による絶え間ない可用性 問題を未然に防いで ダウンタイムを回避 インフラ全体を跨いだ 迅速な根本原因分析 将来のニーズを予測 して計画を簡素化 実際に発生する前に 問題を検出 マルチテナント SaaSポータル 実測データに基づくア ップタイム 予測 分析 <1 分 © 2016 Nimble Storage 高度なサポートエンジニア に話すまでの待機時間 17 Nimble CSアレイのポートフォリオ CS700 CS500 非常に高性能で統合環境に最適 125K+ IOPS All-Flash Shelf ベストな価格性能比 とIOPS単価 CS300 90K IOPS CS300/500/700でサポート ベストな容量単価 CS235 システムあたり16TBまでキャッシュ を拡張 30K IOPS コスト効果の高い容量 CS210/215 小規模環境向けFC接続 15K IOPS 小規模環境に最適 15K IOPS © 2016 Nimble Storage The Adaptive Flash Platform パフォーマンス & 容 量 組み込み済みの データ保護機能 Scale-to-Fit Proactive Wellness Flash 18 ビジネス要件の変化に応じて柔軟な拡張が可能 CS700 4 Node CS700 Cluster 125K IOPS AFS 最大 500K IOPS 最大25.6TB のflash 2+ PBの容量 メインストリー ム アプリケーショ ン CS500 90K IOPS CS300 パフォーマンス 30K IOPS CS215 / 235 ~15K IOPS 容量 106TB 336TB *with CS300, CS500, CS700 606TB *with CS300, CS500, CS700 小規模構成からエンタープライズ・レベルまで拡張 © 2016 Nimble Storage 1919 無停止でのアプリケーションライブマイグレーション ハイブリッドアレイおよびオールフラッシュ・アレイ間の無停止でのアプリケーションの移行 ハイブリッドアレイ オールフラッシュ Test & Dev Test & Dev パフォーマンスとキャパシティのバランス © 2016 Nimble Storage 待機時間の影響を受けるワークロード 20 他社ストレージとの構成比較例 他社ストレージ 本体：コントローラ x1 台 本体：CS235-2P-24T-1200F x1台 拡張シェルフ x13台 拡張：ES1-H90T x3台 Disk：HDD x312本 Disk：HDD 57本 IOPS：20,000 IOPS IOPS：15,000 IOPS 実効容量: 331TB 実効容量: 321TB (圧縮率1.5倍を想定) ※ Flash容量：512GB Flash容量：6,900GB ラックスペース: 78U ラックスペース: 12U Disk Rack Space Power (kW) 他社 ストレージ Nimble CS235 Savings 312 57 ▲255 78U 12U ▲66U 6.4kW 1.7W ▲4.7kW 同等容量・性能で、消費電力・ラックスペースの大幅削減を実現！ © 2016 Nimble Storage ※実際の圧縮率は環境により異なります 1.5倍はNimbleの全顧客の平均値 21 運用コスト試算 Power (Watts) Power & Cooling Cost (Cumulative) Lower is better Assumed $.20 per KWh Cost = ($ per KW/h * Watts per year ) $120,000.00 $100,000.00 $80,000.00 Nimble Watts $60,000.00 Nimble NetApp 他社 NetApp 他社 $40,000.00 $20,000.00 $Year 1 0 2000 4000 6000 8000 Year 2 Year 3 Year 4 Year 5 $82414 savings over 5 Years 5年間で運用（電力・冷却）コスト約1千万円を削減可能 © 2016 Nimble Storage 22 顧客事例 © 2016 Nimble Storage アーレスティ様 Nimbleの利点 Nimbleソリューション WindowsXPからの移行に伴い新規でVDIを導入 最終構成として1500ユーザの仮想環境をニンブルストレージで提供 VMware Horizon6 Microsoft Windows Server 2008 R2 サーバ Cisco UCS C220 M3 複数ストレージを検討したが、ストレージの能 力、コスト、電力消費量で最もバランスの良い Nimble Storageを採用 検証済みのアーキテクチャSmartStackを採用するこ とで、当時のNimbleの少ない国内導入実績をカ バー ストレージは多種多様だが、費用対性能において Nimbleは最適解 基幹システムや稼働中の仮想環境でもCS300をメ インストレージとして採用 スイッチ Cisco Nexus 3048 北米関連会社でも1筐体稼働中 WAN Nimble Storage CS700 © 2016 Nimble Storage 24 朝日放送様 課題事項 既存の他社製ハイブリッドスト レージでは、VDI環境でIOボトル ネックが発生していた 障害発生時にストレージベンダー から何度もログ取得を依頼される など、解決までに手間と時間がか かっていた VM環境に特化したストレージも 検討したが、価格も高く用途が限 られることが課題に Nimbleソリューション 200ユーザの仮想デスクトップ環境と仮 想サーバ群をニンブルストレージで提供 VMware Horizon VMware ESXi Nimbleの利点 高いパフォーマンスと大容量を両立 既存ストレージで発生していたIOボトルネックが なくなった 他社製ストレージからのストレージvMotionが高速 に 初期構築が非常に簡単で数時間で構築が完了し、 手離れもよい ブレード サーバ シンプルなGUIで運用が楽 InfoSightによりサポート側で必要なログを既に保持 しているため、障害発生時の初動対応が速い 10GbEス イッチ 他社製ストレー ジ © 2016 Nimble Storage 25 豪州の大手商業銀行 課題事項 ストレージコストが 全体のIT資産コストの 30%を締め、経営の課 題に 競合のハイブリッド Nimble VS. ストレージソリューション ソリューション 6 Racks 50%の資産コストで1.5倍の実効容量 Phase 1: Exchange ½ Rack 主要な判断要素: • • • パフォーマンスの拡 張性 ストレージコスト データセンタース ペースの削減 Nimbleの利点 3 Racks Phase 2: SQL Databases ¾ Rack 電気代、冷却代が10分の1に 圧倒的にシンプルなストレージ運用 管理 圧倒的に安価なコストで2.5倍のパ フォーマンスと2倍の実効容量を実 現 電気代、冷却代を75%低減 圧倒的にシンプルなストレージ運 用管理 © 2016 Nimble Storage 26 まとめ 従来、ストレージにはお金がかかってきました なぜなら、ストレージは ビジネスに直接影響を及ぼすからです 止まってはならない Nimbleは99.9997%の実測可用性 データを失っては ならない Nimbleはディスク同時３本障害に 耐えられるトリプルパリティRAIDで データを保護 遅くてはいけない Nimbleはフラッシュに最適化され 1ms以下の平均遅延を実現 Nimbleは低い TCOでこれらを 実現します でストレージ基盤を次世代へ © 2016 Nimble Storage 27
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