Software-Defined Storage und Parallel-I/O-Technologie – Lösen Server den klassischen Storage ab?

Software-Defined Storage und Parallel-I/O-Technologie

Der Storage-Markt befindet sich im massiven Umbruch. Mit ein Grund dafür sind technologische Umwälzungen, die sich mit Software-definierten Storage (SDS)-Architekturen und Hyperkonvergenzansätzen etabliert haben und nun weiterentwickelt werden. Aufsehen erregt derzeit Parallel I/O-Software. Sie macht Standardserver so leistungsstark, dass sie herkömmlichen, das heißt auch teuren Storage in vielen Unternehmen bald obsolet machen könnten.

Parallel Computing ist nicht neu und ging einher mit der Entwicklung der modernen Mikroprozessor-Technologie, die den Siegeszug des PCs einläutete und bis in heutige Smartphones reicht. Auf diesen Prozessoren setzte das Parallel Computing auf, um die Leistung durch die synchrone Nutzung vieler Prozessoren zu optimieren. Diese Prozessoren wurden stetig weiterentwickelt und ihre Taktfrequenz und Dichte verdoppelte sich, ganz dem Moore’schen Gesetz folgend, alle 12 bis 24 Monate. Die Entwicklung erfolgte so rasant, dass das komplexe Parallel Processing überflüssig und nahezu vergessen wurde.

Zwickmühle Hyperkonvergenz. Als die physikalischen Möglichkeiten zur Weiterentwicklung der Uni-Prozessoren an ihre Grenzen gerieten, begann man immer mehr Kerne auf einen Prozessor zu packen. Für diese Multicore-Server wurden die modernen Systemumgebungen optimiert, und auch die Servervirtualisierung baut darauf auf. Sie nutzt Server mit starken CPU- und RAM-Kapazitäten, um verschiedene Workloads auf einer Hardware zu konsolidieren. Die Applikationen werden von Änderungen bei der Hardware abstrahiert und können flexibel bereitgestellt werden.

Dafür wird performanter, flexibler und kosteneffizienter Storage benötigt, der idealerweise über Software-defined-Storage-Ansätze bereitgestellt wird. Software-defined-Storage-Ansätze unterstützen dabei virtuelle (und physische) Server durch eine Optimierung von Kapazitätsbereitstellung, Performance, Ausfallsicherheit, Flexibilität und letztlich Wirtschaftlichkeit. So konsolidiert etwa die SDS-Plattform SANsymphony™ externe SAN-Arrays, Direct Attached Storage ebenso wie interne Ressourcen.

Diese SDS-Software residiert auf einem Standardserver, ebenso die Virtual-SAN-Software des Herstellers DataCore, mit der hyperkonvergente Komplettlösungen aus Server, Storage und Hypervisor kompiliert werden können. Während aber die verschiedenen Arbeitslasten in heutigen Multicore-Architekturen der Server-CPUs parallel verarbeitet werden, erfolgt die Verarbeitung der speicherseitigen Input/Output-Operationen (I/O) durch die Hypervisoren, Betriebssysteme und Container-Systeme seriell. Dies führt zu einem Dilemma: Entweder nimmt man die Verlangsamung der virtualisierten Applikationen in Kauf, oder muss die Anzahl der Server im Virtualisierungsumfeld erhöhen, was den erhofften wirtschaftlichen Nutzen der Konsolidierung beschneidet.

Parallel I/O sprengt Performance-Limits. Die meisten hyper-konvergenten Lösungen sind proprietär und gelten gemeinhin als schlecht skalierbar. Durch die SDS-Unterstützung werden diese Einschränkungen beseitigt. Die neuartige Parallel I/O-Software von DataCore adressiert nun aber darüber hinaus den Flaschenhals Performance. Sie ermöglicht eine parallele I/O-Verarbeitung, nutzt also erstmals die ganze Power von modernen MultiCore-Prozessoren, die heute mit für die Speicherverarbeitung zuständig sind.

Die Auswirkungen sind spektakulär: Im SPC-1-Test, dem anerkannten Branchenstandard, erzielt die Parallel I/O-Software Rekordergebnisse:

  • Bestes Price-Performance-Verhältnis: $0.08 pro SPC-1 IOPS™
  • Schnellste Antwortzeit: 0,32 Millisekunden Latenz bei Voll-Last
  • Höchste IOPS pro Rack-Einheit: 4.590.000 SPC-1 IOPS in 2U

Durchgeführt wurden die Tests in einer hyperkonvergenten Konfiguration mit einem Standardserver zu einem Gesamtpreis von unter 40.000 US-Dollar. Bei den Latenzzeiten wurden High-End-Storages führender Hersteller, darunter auch All-Flash-Systeme, mit Kosten bis zu über einer Million US-Dollar geschlagen. Beim Preis-Leistungs-Verhältnis liegt der Zweitplatzierte um den Faktor 4 darüber und das einzig weitere Hyperkonvergenz-System, das sich je dem Test stellte, liegt beim 91-fachen des vorliegenden Ergebnisses.

 

 DataCore ist führend beim Price-Performance-Verhältnis und DataCore hat die niedrigste Latenzzeit.

DataCore ist führend beim Price-Performance-Verhältnis und DataCore hat die niedrigste Latenzzeit.

 

The »Game Changer«: Weniger schafft mehr. Diese Ergebnisse auf Basis von Software-Defined Storage und Parallel-I/O-Technologie erschüttern herkömmliche Storage-Paradigmen grundlegend. Sie bedeuten weniger Server, schnellere Applikationen ohne zusätzlichen Hardwareeinsatz, eine höhere VM-Dichte pro Server, weniger Komplexität. Insgesamt optimale Leistung und geringe Latenzen mit weniger Investitionen.

Parallel-I/O könnte also der nächste »Game Changer« werden, der die Spielregeln in der Speicherindustrie verändert: Storage-Landschaften lassen sich, so das Ergebnis des SPC-1-Benchmark, selbst für transaktionsreiche Anwendungen anders gestalten als mit klassischer Storage-Hardware – und bedeutend günstiger. Anwender haben nicht mehr die Notwendigkeit, dedizierte Storage-Hardware für Hunderttausende an Euro ins Rechenzentrum zu stellen.

SDS mit Parallel-I/O-Software bringt Server und Speicher direkt an die Anwendung – ohne Einbußen bei Verfügbarkeit, Skalierbarkeit und Performance. Anwender von hyper-konvergenten Systemen können diese auch nachträglich mit intelligenter Software kombinieren, und damit Insellösungen konsolidieren und effektiver verwaltbar machen.

Derzeit ist Parallel I/O verfügbar in der DataCore™ Hyper-converged Virtual SAN-Software sowie der SDS-Plattform SANsymphony™.


 

Weitere Informationen unter:
https://www.datacore.com/de/datacore-bietet-ihnen-das-beste-price-performance