Gagnez en performance et réduisez vos coûts avec les SSD Flash !

Juillet 2009 Sun Inner Circle France Comment tempérer la débâcle économique Nouveaux informaticiens : comment décrocher dès maintenant le poste de vos rêves ? Partager: Sur le Même Sujet Les technologies Flash de Sun Les systèmes Sun Open Storage Les pools de stockage hybride de Sun Comment déployer des pools de stockage hybride associant technologie flash et système de fichiers ZFS Comment optimiser vos systèmes en utilisant la mémoire Flash comme alternative au disque dur Inner Circle Subscriber Center Get the content that meets your interests and needs: » Update your profile. Not a member? » Join now. Version imprimable Pour contacter Sun France

Vous recherchez une solution simple et rapide pour décupler la performance technique et économique de votre infrastructure de stockage ? Découvrez vite les SSD Flash.

La loi de Moore conserve toute son actualité. Les processeurs continuent à devenir de plus en plus denses, rapides et bon marché — et les architectures multicœurs ne font que bonifier ces avantages. Dans ces conditions, pourquoi est-il toujours aussi difficile — et coûteux — d’améliorer la performance des applications ?

Tout simplement parce qu’en matière de performance, le goulot d’étranglement réside dans les E/S et non dans la puissance de calcul brute. Pour la nouvelle génération d’applications à forte intensité de données, les temps de recherche, les délais de rotation et le nombre d’opérations d’entrée-sortie par seconde (IOPS) constituent des indicateurs de performance plus fiables que la vitesse CPU.

Support mémoire effaçable et reprogrammable alliant haute performance et efficacité énergétique, la technologie Flash permet de lever le goulot d’étranglement des E/S pour un coût abordable. Les lecteurs flash SSD (Solid State Drive) offrent une performance largement supérieure à celle des disques durs actuels pour un coût bien inférieur à celui des mémoires DRAM (Dynamic Random Access Memory). Ils représentent de ce fait un compromis idéal entre ces deux technologies en termes de prix/performance.

C’est pourquoi la technologie Flash gagne rapidement du terrain au sein des datacenters d’entreprise, ce qui a conduit Sun à jouer un rôle de premier plan dans le développement de produits intégrant cette technologie.

Des perspectives révolutionnaires pour les architectures informatiques

Sun est le premier grand fournisseur de systèmes informatiques à intégrer la technologie Flash sur l’ensemble de son offre — y compris ses serveurs Blade, ses serveurs x64 et ses serveurs CoolThreads. Sun vient également de mettre son tout nouveau composant Flash Module — premier exemple mondial d’un modèle de spécifications Flash de qualité entreprise fondé sur des standards ouverts — à la disposition des développeurs et de la communauté OpenSolaris Storage dans le but de stimuler l’innovation dans le domaine de la technologie Flash.

La technologie Flash offre d’ores et déjà des possibilités nouvelles susceptibles de révolutionner les architectures informatiques — tout particulièrement dans les environnements de stockage :

• Accélération du traitement transactionnel : le déploiement d’une forte capacité de mémoire Flash optimisée pour les opérations d’écriture permet d’obtenir des temps de réponse extrêmement brefs pour les requêtes synchrones — particulièrement fréquentes dans le domaine des applications de traitement transactionnel à forte intensité de données. La mémoire Flash peut également être utilisée comme tampon pour ce type d’opérations.
• Mémoire Flash utilisée comme cache : la mémoire Flash peut également être exploitée et gérée comme une capacité de cache de niveau 3 ou 4, ce qui permet de remplacer à moindre coût les mémoires DRAM tout en se dotant d’une très grande quantité de mémoire cache secondaire en technologie Flash. Les éléments retirés de la mémoire principale seront ainsi transférés dans une mémoire cache de type Flash optimisée pour la lecture, ce qui augmentera considérablement la taille du cache de travail.

Associés à d’autres technologies Sun, les SSD Flash permettent en outre de redéfinir la conception des environnements de stockage de façon à gagner en performance tout en réduisant la consommation énergétique et le coût total de possession. Le meilleur exemple de cette évolution réside dans le concept exclusif de Sun baptisé « pool de stockage hybride ».

Le pool de stockage hybride : un rapport prix/performance sans précédent

Nouvelle approche de la conception d’infrastructures de stockage, le pool de stockage hybride dispose les données là où elles pourront être utilisées le plus efficacement. Dans ce modèle, les SSD Flash permettent de déployer un niveau de stockage supplémentaire — inséré entre les supports rotatifs classiques, tels que les disques durs 15 000 tours/minute, et les supports mémoires bien plus rapides mais aussi plus coûteux, tels que les mémoires DRAM.

Dans la plupart des cas, cela revient à étoffer l’environnement existant en introduisant des SSD Flash, plutôt qu’à remplacer des composants d’ancienne génération par des équipements Flash. Vous pourrez par exemple intégrer un petit nombre de SSD Flash pour assurer la mise en cache au sein du pool de stockage, de façon à obtenir des gains de performance significatifs avec les applications à forte intensité d’entrées-sorties. Sachant que les SSD Flash sont nettement moins onéreux et plus denses que les mémoires DRAM, leur association avec des disques durs classiques et des composants DRAM augmentera fortement la rapidité globale de l’infrastructure de stockage du point de vue des applications tout en réduisant les coûts d’infrastructure correspondants. Enfin, les SSD induisent une réduction spectaculaire de la consommation d’énergie — plus de 80 % par rapport aux disques rotatifs.

D’autres innovations introduites par Sun jouent ici un rôle clé. Par exemple, le système de fichiers ZFS tire pleinement parti des avantages offerts par les SSD Flash en termes de coût et de performance, d’où une amélioration de la performance des applications et du système de fichiers proprement dit.

« Ajouter de la mémoire SSD Flash à un système de stockage exploitant Solaris ZFS est en soi suffisant pour accélérer ce système, affirme John Fowler, EVP Systèmes de Sun. Vous atteignez ainsi un rapport prix/performance sans précédent tout en réduisant la consommation énergétique et en améliorant la fiabilité de l’ensemble de l’infrastructure de stockage — sans rien sacrifier par ailleurs. »

Solaris ZFS assure de façon transparente la mise en cache des données sur les SSD sans qu’il soit besoin de modifier les applications. A la différence d’autres systèmes de fichiers moins évolués, ZFS assure la distinction et optimise la gestion des différents types de médias de façon à maximiser la capacité de traitement du système.

« Le grand avantage de ZFS est qu’il assure automatiquement le placement physique des données, alors que les autres systèmes vous obligent à monter manuellement les disques appropriés et à transférer de multiples fois les données d’un support à un autre, souligne John Fowler. ZFS dirige de lui-même les données fréquemment sollicitées vers les SSD, et les données moins utilisées vers les disques durs, plus lents et plus économiques. »

Les fonctionnalités supplémentaires intégrées dans certains produits ont pour effet de maximiser les avantages des SSD Flash. Ainsi, les systèmes de la gamme Sun Storage 7000 Unified Storage Systems comportent un mécanisme de protection du cache d’écriture en cas de coupure de courant, d’où un gain de fiabilité appréciable. Ces systèmes tirent également parti du logiciel DTrace, qui permet à l’administrateur de localiser et d’isoler rapidement les défaillances ainsi que d’optimiser la performance du stockage et l’utilisation de la capacité disponible — tout cela sans jamais interrompre le fonctionnement des systèmes en production.

Dans quels cas envisager le déploiement d’un pool de stockage hybride

Le pool de stockage hybride est une solution tout indiquée pour les environnements de stockage présentant un haut niveau d’exigence et une forte intensité d’entrées-sorties. Une telle initiative peut également répondre à des problématiques d’entreprise d’ordre plus général dans un large éventail de scénarios. Deux exemples parmi bien d’autres :

• Développer l’activité sans étendre le datacenter. Nombre d’entreprises se trouvent tout simplement à court d’espace au sein de leurs datacenters, du fait d’une brusque croissance de la demande de services réseau ou suite à une consolidation des datacenters. Un pool de stockage hybride permettra à l’entreprise d’assurer ses engagements de niveau de service avec un nombre sensiblement réduit de disques physiques. Dans bien des cas, elle sera ainsi à même de renforcer quantitativement et qualitativement son offre de services sans augmenter pour autant les besoins en espace, en alimentation électrique et en refroidissement liés au datacenter.
• Réduire le coût total de possession de l’infrastructure de stockage. Un pool de stockage hybride fondé sur la gamme Sun Storage 7000 offre plusieurs leviers de réduction du TCO : il permet d’assurer une performance équivalente et une capacité de traitement accrue sans recourir à des supports très consommateurs d’énergie tels que les disques 15 000 tours/minutes ; à capacité de stockage équivalente, il ne requiert qu’une fraction de l’espace physique mobilisé par l’infrastructure classique ; enfin, il permet d’économiser plusieurs milliers de dollars correspondant aux frais de licence associés aux systèmes propriétaires.

Exemple : Pour un environnement d’applications nécessitant une capacité de 350 Go d’espace de travail et un volume de 30 000 IOPS pour couvrir ses engagements de niveau de service, il faudrait déployer 100 lecteurs de disques durs 15 000 tours/minutes. En tablant pour chaque lecteur sur une capacité de 300 Go, une consommation de 17,5 watts et un coût de 750 $, l’infrastructure classique assurant le volume d’IOPS requis offrirait une capacité de 30 To pour un coût d’achat de 75 000 $ et une consommation électrique de 1,75 kWh.

Dans le cadre d’un pool de stockage hybride, il suffira de six SSD de 64 Go (d’un coût unitaire de 1000 $) pour assurer les 30 000 IOPS et fournir les 350 Go d’espace de travail requis. Des disques haute capacité, moins coûteux, pourront être utilisés pour stocker le volume de données restant : 30 disques 1 To à 7200 tours/minutes, coûtant 689 $ chacun (soit 20 670 $ au total) pour une consommation de 13 watts, offriront ainsi une capacité de stockage sur disque dur d’un bon rapport coût-efficacité. L’économie obtenue est spectaculaire : 64 % sur le coût d’achat, et 77 % sur la consommation électrique.