NetApp-informatiebrochure - Ontwerpaspecten voor het

Informatiebrochure
Ontwerpaspecten voor het
netwerk om te profiteren van
de voordelen van flashstorage
Flashgeheugen is gebruikt om
consumentenapparaten zoals
smartphones, tablets en ultra-/
notebooks drastisch te versnellen
en is nu ook geschikt voor gebruik
in datacenters. Gartner merkt op
dat flashgeheugen een van de
"belangrijkste technologieën is in
de toekomst van uw datacenter".
Datacenterbeheerders zijn over
het algemeen op de hoogte van de
voordelen van flashstorage in een
datacenteromgeving, maar hebben
moeite met beslissingen over
implementatie. Bij de implementatie
van flashstorage is de essentiële vraag
of de voordelen van de versnelling
van applicaties worden ondersteund
door het netwerk en anders of een
organisatie het knelpunt niet gewoon
verplaatst van de storage naar het
netwerk.
De datatoegangstijd wordt steeds
belangrijker naarmate bedrijven
meer applicaties implementeren
in dynamische, gevirtualiseerde
omgevingen waarin data realtime
beschikbaar moeten zijn, zoals
in omgevingen met een virtuele
desktopinfrastructuur, Big Datamining en private-cloudinfrastructuren.
Fathom, een bedrijf voor digitale
marketing en analyses, stelt dat het
gemiddelde bedrijf uit de FORTUNE®
100 met een bedrijfsomgeving die
veel opportunity's kan opleveren een
omzetstijging van $ 2 miljard kan
verwachten door de databruikbaarheid
met slechts 10% te verhogen. De
omschakeling naar flashgeheugen
voor tier-1 storage kan nieuwe omzet
genereren door nieuwe IT-services aan
te bieden.
NetApp en Brocade bieden een
infrastructuur voor datacenterstorage
die de performance, schaalbaarheid
en betrouwbaarheid levert
voor de huidige dynamische
datacenteromgevingen. Bij het
implementeren van flashstorage in een
datacenteromgeving moet er rekening
gehouden worden met verschillende
best practices en ontwerpaspecten.
Er is een aantal mogelijkheden voor
het implementeren van flash in het
datacenter (figuur 1).
• Hybride storageoplossingen
bieden de snelheid van flash én
de capaciteit van HDD's door
veelgebruikte data via migratie of
caching in flash te bewaren.
• Serverflashoplossingen kunnen
data via persistente solidstatestorage of cachedata van HDD-
storage aanleveren op flashapparaten
in servers. Hierdoor ondervinden
applicaties die met cachedata werken
extreem weinig latency.
• All-flasharrays zorgen ervoor
dat data altijd in minder dan een
milliseconde beschikbaar zijn voor
applicaties die snelheid en minimale
latency vereisen.
NetApp biedt een volledige
flashportfolio waardoor klanten de
oplossingen kunnen kiezen die de
performance en capaciteit bieden die
ze nodig hebben. Verder kunnen ze
deze oplossingen precies afstemmen
op de vereisten van hun applicaties.
Omdat flashgeheugen invloed heeft
op de gehele infrastructuur, omvat de
NetApp-portfolio ook hybride storage,
serverflash en all-flasharrays.
• Hybride flashoplossingen zijn
verkrijgbaar voor platforms van
zowel de NetApp® FAS-serie als
de NetApp E-serie. NetApp Flash
Cache™ en Flash Pool™ intelligente
caching voor de FAS- en V-serie
en NetApp SANtricity® SSD Cache
voor de E-serie gebruiken flash om
veelgebruikte data automatisch
te bufferen zonder complexe
configuraties of doorlopend
management.
Figuur 1) Opties voor enterprisestorage.
• NetApp-serverflash combineert
NetApp Flash Accel™-software
met een breed scala aan
flashgebaseerde serverhardware
om een persistente cache te bieden
voor applicaties die minimale
latency vereisen.
• NetApp-flasharrays zorgen ervoor
dat data altijd in minder dan een
milliseconde beschikbaar zijn voor
applicaties waarvoor minimale
latency cruciaal is. De NetApp
EF540 Flash Array heeft in de
praktijk zijn dienst al bewezen en
beschikt over een gestroomlijnd
besturingssysteem dat minimale
latency, uitzonderlijke doorvoer en
scale-upmogelijkheden biedt. De
NetApp FlashRay™-storagearray
is een speciaal ontwikkelde allflasharchitectuur die minimale
latency combineert met robuust
datamanagement, geïntegreerde
dataprotectie en ingebouwde
storage-efficiency.
Het is normaal dat één computernode
veel verschillende gevirtualiseerde
applicaties bevat, allemaal met
verschillende performance-,
dataprotectie- en flexibiliteitseisen.
Door de wachttijd van applicaties te
verkorten en de bedrijfsactiviteiten
te versnellen, kunnen bedrijven
hun looptijden verkorten,
marktintroductietijd versnellen, meer
I/O per seconde verwerken en sneller
op behoeften van klanten inspringen.
Flashgeheugen is ontworpen met
het oog op deze voordelen. Met de
implementatie van flashstorage moeten
bedrijven echter ook hun netwerklaag
optimaliseren, zodat er geen knelpunten
in het netwerk ontstaan.
Brocade® Gen 5 Fibre Channel SANoplossingen zijn speciaal ontwikkeld
voor flashstorage en leveren
baanbrekende applicatieprestaties,
schaalbaarheid en beschikbaarheid.
De juiste netwerkarchitectuur kan
voorkomen dat er in de netwerklaag
nieuwe knelpunten ontstaan als
gevolg van de implementatie van
flashgeheugen in de storagelaag.
Gen 5 Fibre Channel (16 Gbps)
biedt de betrouwbaarheid,
schaalbaarheid en krachtige fabrics
die nodig zijn voor de ondersteuning
van flashstorageoplossingen. U
krijgt geavanceerde monitoring,
netwerkmanagement en diagnostiek
om te zorgen dat het netwerk
betrouwbaar is en geen uitval
kent. Dankzij Gen 5 Fibre Channel
wordt eenvoudige scale-up van
netwerkinfrastructuren mogelijk en
kunnen data van gevirtualiseerde
applicaties op maximale I/O-snelheid
worden verwerkt. De technologie is
ook geoptimaliseerd voor SSD en
flashstorage. De extreme doorvoer
maakt de implementatie van meer
servers, desktops en OLTP-workloads
mogelijk zonder daarvoor in te
leveren op betrouwbaarheid in het
softwaregedefinieerde datacenter.
Hierna vindt u een paar belangrijke
overwegingen die u in acht moet
nemen bij het ontwerpen van het
juiste netwerk ter ondersteuning van
flashstorage.
Ontwerpoverwegingen
Voldoet het netwerk aan de vereiste
bandbreedte?
Bestaande infrastructuren die
draaien op 1 Gigabit Ethernet (GbE)
of 10 GbE, of op Fibre Channel
met 2 Gbps, 4 Gbps of zelfs
8 Gbps hebben mogelijk te weinig
bandbreedte voor de ondersteuning
van flashtechnologie zoals in de
NetApp EF540, die data continu met
6 Gbps kan verwerken. Bovendien
wordt het grote aantal IOPS dat
gevirtualiseerde applicaties van
flashstorage vereisen steeds
belangrijker, evenals de vereiste
bandbreedte en doorvoer. De
applicatieverkeerpatronen en
verhoogde I/O blijven de grens
voor de vereiste bandbreedte
opschuiven en zijn de voornaamste
reden waarom 10 GbE en
Gen 5 Fibre Channel (16 Gbps)
standaardvereisten zijn geworden voor
datacenterinfrastructuren.
Beschikt het netwerk over
multipathmogelijkheden voor een
robuuste en flexibele verbinding?
Een groot voordeel van Fibre
Channel is dat het in wezen een
fabricarchitectuur is met als
kernvoorziening multipathing. De
best practices van Fibre Channelimplementatie omvatten ten minste
twee dataverbindingen; beide zijn
als actief aangewezen (ook wel
active-activeontwerpen genoemd).
Deze verbindingen optimaliseren
Figuur 2) De belangrijkste eigenschappen worden gemonitord door Brocade Network Advisor.
het gebruik van verbindingen binnen
een topologie. Ter vergelijking: een
standaard IP-topologie heeft actieve
en passieve verbindingen, wat leidt
tot lagere netwerkbenutting. Dit
type topologie vereist ook complexe
softwareconfiguratie om redundantie
en failover te bieden.
Kan het netwerk de enorme
groei van het aantal input-/
outputactiviteiten per seconden
(IOPS) aan?
Het verwerken van I/O kan een
uitdaging zijn en dit proces verschilt
per bandbreedte. U kunt bandbreedte
zien als bijvoorbeeld het aantalen
rijbanen op een snelweg. IOPS zijn
in dit geval dan het aantal auto's,
de ruimte tussen de auto's ofwel
dichtheid en de gemiddelde snelheid.
Zwaar gevirtualiseerde omgevingen
zijn dan erg zwaar belast met IOPS.
Fibre Channel-netwerken zijn een
goede aanvulling op flashstorage
omdat ze beschikken over een lage
overhead en latency. Bovendien
zijn flashstoragearrays ontworpen
voor maximale IOPS-doorvoer.
Omdat IOPS bijna evenwijdig kan
meeschalen met de uitbreiding
van storagecapaciteit, bieden de
deterministische datatoegang en de
cut-through architectuur van het Fibre
Channel-protocol (FCP) maximale
ondersteuning voor IOPS.
Voorziet deze infrastructuur ook in
onze toekomstige behoeften?
Het is nu belangrijker dan ooit om
een infrastructuur te hebben die ook
is toegerust op toekomstige groei.
De operationele vereisten om een
productlevenscyclus van 5 tot 7 jaar te
ondersteunen gaan vaak niet samen
met de vereisten voor uitbreiding en
groei van de datacenteromgeving.
Brocade en NetApp begrijpen dat het
belangrijk is om een goede balans
te vinden tussen de technische en
zakelijke beslissingen en bieden
oplossingen die aan de vereisten
van vandaag voldoen en daarbij de
betrouwbaarheid, schaalbaarheid en
het hoge verwerkingsvermogen voor
de behoeften van morgen leveren. De
nieuwe generaties van producten zijn
ontworpen om naadloos samen te
werken met de oudere producten en
zo de bruikbaarheid van de aanwezige
producten te verbeteren.
Is het netwerk ook betrouwbaar
en beschikbaar voor kritieke
workloads en workloads met hoge
dichtheid?
Door de uitzonderlijk hoge doorvoer
is het mogelijk om meerdere servers,
desktops en OLTP-workloads te
implementeren. Hierdoor wordt wel
het belang van een betrouwbaar
netwerk dat beschikbaar is en de
risico's en de gevolgen voor het
bedrijf bij downtime in gevirtualiseerde
en cruciale omgevingen minimaliseert
groter. Gen 5 Fibre Channel vergroot
de beschikbaarheid voor cruciale
workloads en workloads met hoge
dichtheid met behulp van pro-actieve
monitoringtools. Deze tools beperken
de onderbrekingen en downtime tot
een minimum door de problemen te
identificeren voordat de activiteiten er
hinder van ondervinden. Ook gebruikt
Gen 5 Fibre Channel baanbrekende
diagnosetools.
Operationele overwegingen
Latency
Een ander voordeel van Fibre Channel
bij de implementatie van flashstorage
is de inherente snelle datatoegang
van Fibre Channel en dus minimale
latency. Minimale en consistente
latency is essentieel voor de tier-1
storage en bedrijfsapplicaties. Bij
andere protocollen kan de latency in
een netwerk erg veranderlijk zijn. Deze
inconsistenties zorgen er voor dat
beheerders een 'in het ergste geval'configuratie moeten ontwerpen die
rekening houdt met deze inefficiënties.
FCP (seriële SCSI 3 via Fibre Channel)
staat bekend als een protocol dat
snellere datatoegang biedt dan de
meeste andere protocollen omdat
de meeste NFS-/CFIS-platforms
(of iSCSI-platform) via TCP of
IP-protocollen worden verplaatst.
Fibre Channel schrijft individuele
blokken van data en gebruikt een
'buffer-tot-buffer'-creditmechanisme
om consistente datatransmissie
te verzekeren. Hierdoor hoeven
veel minder transmissies opnieuw
uitgevoerd te worden en is er minder
overhead. De server heeft dan direct
toegang tot de storage in plaats van
via het bestandsysteem. Hierdoor is
de overhead van een IP-gebaseerd
bestandsysteem niet meer
noodzakelijk.
Framegebaseerde trunking
•Frames worden verdeeld over maximaal acht ISL's
van 16 Gbps
•Trunking-afstand tot 250 km
•ASIC behoudt levering op volgorde
•De post moet tot dezelfde poortgroep (octet)
behoren binnen ASIC
Dynamische padselectie (DPS)
•De belastingen worden op exchangeniveau
verdeeld over onafhankelijke ISL's of trunks
•Levering op volgorde wordt gegarandeerd
binnen de exchange
•Belastingen van poorten op elke fysieke
locatie worden verdeeld
Figuur 3) Voordelen van ISL-trunking en dynamische padselectie.
Management:
De mogelijkheid om omgevingen
te monitoren en beheren is van
essentieel belang bij de implementatie
van flashtechnologie. Volgen van de
eerste implementatie en de lopende
activiteiten is zeer belangrijk om goed
vast te kunnen stellen of de verwachte
performanceverbetering wel wordt
behaald. Ook de eenvoudige
configuratie en dagelijks management
dragen bij aan het continu verbeteren
van de performance en het verhogen
van het rendement van een
flashstorage-investering. Dit helpt
dan weer bij het behouden van de
laagst mogelijke operationele uitgaven
en het verhogen van de ROI op
kapitaaluitgaven.
De EF540 Flash Array draait
op het beproefde SANtricitysoftwareplatform. Met SANtricity
kunnen storagebeheerders maximale
performance en benutting van hun
NetApp EF540 realiseren dankzij
flexibele configuratie, aangepaste
performancetuning en complete
controle over dataplaatsing.
Naast automatische I/O-failover,
online beheer en uitgebreide
diagnostiekmogelijkheden, houdt
SANtricity proactief de SSD-slijtage
bij en kan het aangeven wanneer een
schijf aan vervanging toe is.
De Brocade Fabric Visiontechnologie is een uitbreiding op
Gen 5 Fibre Channel en introduceert
baanbrekende hardware- en
softwareoplossingen die de uptime
maximaliseren en ongeëvenaarde
zichtbaarheid van en inzicht bieden
in het storagenetwerk. Fabric
Vision-technologie helpt beheerders
problemen te voorkomen, applicaties
te versnellen en operationele
kosten te verlagen door de
innovatieve diagnostische, volg- en
beheermogelijkheden.
Fabric Vision-technologie is in het
netwerkmanagementplatform Brocade
Network Advisor geïntegreerd
(Figuur 2). Daarmee kunnen via
aanpasbare dashboards sneller
problemen worden aangewezen, SANconfiguratie en -management worden
vereenvoudigd en operationele kosten
worden verlaagd.
Netwerkopties voor flashoptimalisatie
Veel tier-1 applicaties worden nu
geïmplementeerd met behulp van
FCP. Dit biedt klanten een vertrouwde
methode om flashtechnologie
mee te implementeren
binnen hun omgevingen. Een
netwerkinfrastructuur op basis van
Fibre Channel maakt het ook mogelijk
om een netwerk snel te voorzien
van een nieuwe architectuur voor
de implementatie van flashstorage.
Wanneer flashstorage wordt
aangesloten op een Fibre Channelnetwerk zijn er opties beschikbaar
waarmee het netwerk volledige
benutting van flasharray kan bereiken.
Optie 1: wanneer de klant switches
van Gen 5 Fibre Channel heeft
geïnstalleerd, kunnen SFP's van
16 Gbps worden geïmplementeerd.
Deze overstap naar 16 Gbps
verdubbelt de doorvoer ten opzichte
van SFP's van 8 Gbps.
Optie 2: de trunkingtechnologie
van Brocade (Figuur 3) kan worden
gebruikt om grotere 'pipes' te creëren
in bestaande netwerken. Door meer
interswitchlinks (ISL's) toe te voegen en
trunkingtechnologie mogelijk te maken,
kunnen de bandbreedteswitches enorm
worden verbeterd (tot wel 127 Gbps
of 8 links). Hierdoor wordt de algehele
prestatie van het netwerk verbeterd.
De trunkingtechnologie behandelt de
meerdere links als één logische 'pipe'
die verkeer op frameniveau verdeelt
voor een gelijkmatig en optimaal
gebruik. Deze technologie kan snel en
eenvoudig worden toegevoegd aan een
bestaande netwerkinfrastructuur om de
bandbreedte waar nodig te vergroten.
Optie 3: dit is volgens NetApp de
beste optie. Installeer de Gen 5 Fibre
Channel-producten (16 Gbps) op
het verzamelpunt of de kern van het
netwerk. Na de upgrade kunnen de
producten voor edgeconnectiviteit
worden ingezet om de lifecycle van de
activa te verlengen. Met de introductie
van de nieuwe Gen 5 Fibre Channelproducten in de kern van een netwerk,
kunnen Fibre Channel SFP's van
16 Gbps worden geïmplementeerd
om de volle bandbreedte te
benutten daar waar het merendeel
van het dataverkeer zich bevindt.
Afhankelijk van de potentiële
verwachte groeisnelheid van een
bedrijfsarchitectuur kunnen modulaire
Fibre Channel-producten zoals
Brocade-backbones bovendien een
betere optie zijn dan de implementatie
van vaste poortswitches. Modulaire
apparaten zoals backbones bieden
een hoger niveau van schaalbaarheid
en redundantie. Bovendien
bieden ze meer gedetailleerde
opties voor het creëren van een
pay-as-you-grow-omgeving.
zonder flash
met flash
Server
2× bandbreedte
Brocade Fibre
Channel Switch
4× bandbreedte
2× bandbreedte
NetApp-storage
NetApp EF540
Figuur 4) Vergelijking van Fibre Channel-topologie met een opgewaardeerde versie met daarin ISL-getrunkte verbindingen of SFP's van 8 Gbps die zijn vervangen door SFP's van 16 Gbps.
Samenvatting
Flashstorage kan aan de bestaande
datacenteromgevingen worden
toegevoegd om bestaande applicaties
te optimaliseren. Flash kan ook
worden ingepast in totaal nieuwe
omgevingen voor nieuwe applicaties
die zeer snelle dataverwerking
vereisen. In beide gevallen is Fibre
Channel het beste netwerkplatform
dat u kunt kiezen. Het biedt
betrouwbaarheid, schaalbaarheid
en krachtige fabrics die nodig
zijn voor de ondersteuning van
flashstorageoplossingen.
(van NetApp) biedt in combinatie met
de flashoplossingen van NetApp de
optimale netwerkomgeving.
NetApp levert een complete
flashportfolio zodat klanten de
oplossingen kunnen kiezen die de
benodigde prestaties en capaciteit
leveren. Zo kan NetApp er dus voor
zorgen dat de oplossingen exact
aansluiten op de vereisten en de
applicaties van de klant. De portfolio
van NetApp bestaat uit arrays met
hybride storage, serverflash en allflash omdat flashgeheugen van
belang is in de gehele infrastructuur.
Het Gen 5 Fibre Channel-platform
Over Brocade
De netwerkoplossingen van Brocade
helpen bedrijven naadloos over te
stappen naar een wereld waarin
applicaties en informatie overal
een plekje kunnen krijgen. Vandaag
al breidt Brocade zijn bewezen
datacenterexpertise uit naar het
gehele netwerk met open, virtuele
en efficiënte oplossingen die zijn
ontworpen voor consolidatie,
virtualisatie en cloudcomputing. Lees
meer op www.brocade.com.
www.netapp.com/nl
De juiste netwerkarchitectuur kan
voorkomen dat er knelpunten
ontstaan in de netwerklaag als
gevolg van de implementatie van
flashgeheugen in de storagelaag.
Gen 5 Fibre Channel levert de
benodigde geavanceerde monitoring-,
netwerk- en diagnosemogelijkheden
die nodig zijn voor een betrouwbaar
netwerk zonder onderbrekingen.
© 2014 NetApp, Inc. Alle rechten voorbehouden. Niets uit dit
document mag worden gereproduceerd zonder voorafgaande
schriftelijke toestemming van NetApp, Inc. Specificaties kunnen
zonder aankondiging worden gewijzigd. NetApp, het NetApp-logo,
Go further, faster, Flash Accel, Flash Cache, Flash Pool, FlashRay en
SANtricity zijn handelsmerken of gedeponeerde handelsmerken van
NetApp, Inc. in de Verenigde Staten en/of andere landen. Brocade
is een gedeponeerd handelsmerk van Brocade Communications
Systems Inc., in de Verenigde Staten en/of in andere landen. Alle
overige merken of producten zijn handelsmerken of gedeponeerde
handelsmerken van hun respectieve eigenaars en dienen als zodanig
te worden behandeld. DS-3518-0414-nlNL
Over NetApp
NetApp biedt innovatieve storage- en
datamanagementoplossingen om
doorbraken en kostenbesparingen te
realiseren. NetApp zet zich in om zijn
kernwaarden in praktijk te brengen en
op de hele wereld te worden erkend
als prima werkplek. Dit is cruciaal
voor de groei en het succes van het
bedrijf op lange termijn en voor onze
partners en klanten. Lees meer op
www.netapp.com/nl.
Go further, faster
®
Volg ons op: