2017/02/01 10:00:00

All-Flash – болид для бизнеса или деньги на ветер?

По оценкам аналитиков, в 2020 году флеш-массивы почти полностью вытеснят традиционные решения из сферы производительных вычислений. На сегодня почти каждый производитель СХД представил как минимум по одной линейке All-Flash. Большинство крупных компаний – банки, телеком-операторы, ритейлеры – уже приобрели массивы на твердотельных накопителях, многие сейчас находятся в процессе выбора и покупки. Некоторые организации больше 5 лет эксплуатируют флеш-решения и, по нашему опыту, можно уже говорить о достаточной зрелости данной технологии.


Автор: Владимир Беляевский,
менеджер по развитию бизнеса компании «Инфосистемы Джет»

Содержание

Зачем же сразу All-Flash?

Владимир Беляевский, менеджер по развитию бизнеса компании «Инфосистемы Джет»
Владимир Беляевский, менеджер по развитию бизнеса компании «Инфосистемы Джет»

Рынок заставляет бизнес постоянно меняться, предлагая все новые и новые услуги. Все стараются быть максимально полезными клиенту, знать о каждом его требовании еще до того, как он сам об этом узнает. Данная цель достигается полнейшей интеграцией всех ИТ-систем с бизнесом и друг с другом.

Требования к информационным технологиям становятся все жестче: выделяя на них некоторый бюджет, компания рассчитывает получить определенную информационную услугу. В частности, она заинтересована получать самую актуальную информацию здесь и сейчас, чтобы оперативно отвечать на требования рынка, создавать новые сервисы и доводить их до клиента. Зачастую это связано с необходимостью извлекать крупицы полезных сведений из огромного количества данных, не прерывая при этом обычную операционную деятельность.

По факту же, кроме услуги, бизнес получает массу ограничений: сложные запросы запускать нельзя, отчеты строятся непозволительно долго, не хватает выделенных окон на технологические работы. Все это приводит к невозможности строить глубокую и сложную аналитику, видеть картину бизнеса в реальном времени, быстро разворачивать сервисы. Ситуация, когда ИТ диктуют бизнесу, как и когда работать, а не наоборот, уже давно беспокоит наших заказчиков.

В такой ситуации All-Flash решения действительно приносят ощутимую выгоду. Они позволяют получить комбинацию высокой производительности (от 100K IOPS до нескольких миллионов) и экстремально низкой задержки (менее 1 мс) практически на любом количестве данных. Это позволяет ИТ перестать беспокоиться о недостатке производительности и сосредоточиться на бизнес-задачах.

Практическое применение и результаты

Одним из наглядных примеров работы флеш-накопителей является проект, который мы реализовали для телеком-оператора. При переводе 9 высоконагруженных баз данных системы биллинга на All-Flash массив нам удалось в 2 раза повысить производительность, и в 8 раз сократить задержку доступа к данным. Это, в свою очередь, в 4 раза уменьшило время закрытия расчетного дня. Технологическое время на процесс резервирования также сократилось почти вдвое. Кроме того, упростилась реализация нового функционала – мощности системы достаточно для более глубокой аналитики, более частых запросов и изменений. Бизнес получил запас производительности, возможность развивать свои сервисы и не переживать об СХД.

Если говорить, например, о банковской сфере, то здесь количество данных традиционно невелико (по сравнению с ИТ- и медиа-компаниями, такими как "Яндекс" или СТС), но их ценность невероятно высока. Потеря данных или доступа к ним, а также задержки и снижение производительности сразу ведут к потерям прибыли. База данных АБС, CRM, аналитика и скоринг – примеры критичных бизнес-систем. Для них заказчики требуют любой ценой обеспечить высокий уровень производительности и минимальное время отклика. Традиционные системы на механических дисках не способны обеспечить нужную «плотность» производительности (количество IOPS на 1 ГБ), поэтому приходится покупать избыточное число дисков, максимально разгружать систему и осторожно подходить к «навешиванию» нового функционала. SSD-накопители лишены этого недостатка и способны обеспечить высокую производительность и сверхмалую задержку даже на небольшом количестве данных. В примере, который я описывал ранее, мы перевели систему с 700 дисков на 21 флеш-модуль. И это с повышением производительности!

Один из наших заказчиков (банк, входящий в топ 10) столкнулся с проблемами при внесении новой функциональности в CRM-решение. Данный процесс представлял собой серьезную процедуру с резервным копированием всей системы, восстановлением копии в prod-like системе, согласованным даунтаймом (минимум на 2 часа для установки и тестирования обновления). Естественно, эта подготовка влияла на производительность продуктивной системы. Если во время внедрения функционала происходил сбой, то даже 4 часов не всегда хватало для возобновления работы, так как требовалось восстановление из резервной копии. Для решения этой проблемы мы внедрили All-Flash решение с функционалом «тонких» клонов, что позволило за секунду делать полную копию продуктивной системы и разворачивать из нее prod-like. Кроме того, процессы резервного копирования, восстановления и установки обновлений существенно ускорились. Требуемый даунтайм теперь меньше 1 часа – это время необходимо для тестирования обновления. Клонирование и восстановление системы происходят за секунды, благодаря мгновенным снимкам, и это не влияет на производительность флеш-решения.

Особый случай представляет собой VDI. Обращение сотен виртуальных машин к одному и тому же ресурсу образует так называемый эффект «блендера». Он заключается в значительном повышении случайных операций ввода-вывода к небольшому куску данных. Большое количество российских VDI-проектов первой волны провалилось или потребовало доработок как раз из-за дисковых массивов, которые были не в состоянии обеспечить требуемую производительность. Это приводило к медленной работе приложений и недовольству конечных пользователей. Флеш-накопители, из-за отсутствия движущихся частей, вполне хорошо справляются с подобной нагрузкой.

Оценка производительности VDI (из отчета HPE Survey Report:Flash Insights and Revelations From 1,000 Storage Users, апрель 2016)
Оценка производительности VDI (из отчета HPE Survey Report:Flash Insights and Revelations From 1,000 Storage Users, апрель 2016)

В настоящее время мы тестируем несколько VDI решений на All-Flash у наших заказчиков. Результаты более чем удовлетворительные: при заданных объемах легко достигается 20‒40 IOPS на виртуальную машину с откликом меньше 2 мс.

Твердотельные накопители ‒ экономика вопроса

Кажется, что All-Flash – это очень дорого. На самом деле существует ряд технологий, которые существенно уменьшают итоговую стоимость хранения данных. Во-первых, используемая крупными заказчиками схема хранения предполагает наличие множества копий данных (для продуктивной эксплуатации, резервного копирования, создания отчетов, тестов и разработки). Такой подход обусловлен проблемами с производительностью. All-Flash решения позволяют иметь один экземпляр данных и с помощью мгновенных снимков или «тонких» клонов получать необходимое количество копий для любых целей. Все это минимальным образом сказывается на производительности, но помогает заметно освободить пространство хранения.

Во-вторых, в All-Flash применяются технологии сбережения места (дедупликация и сжатие). На механических дисках они приводили к серьезной деградации производительности из-за превращения последовательной нагрузки в случайную. Однако флеш-решения нечувствительны к таким изменениям и позволяют действительно хорошо экономить на емкости (до 2‒13 раз). Особенно это заметно на примерах больших баз данных, виртуализации, VDI. Некоторым нашим заказчикам применение All-Flash обходилось дешевле, чем использование механических дисков. Так, в случае с VDI речь идет о большом количестве очень похожих объектов (виртуальных машин), поэтому уменьшение объема данных может быть существенным. На реальных данных заказчиков мы получали коэффициент дедупликации до 13:1

Средний коэффициент экономии пространства хранения по типам СХД (из отчета HPE Survey Report:Flash Insights and Revelations From 1,000 Storage Users, апрель 2016)
Средний коэффициент экономии пространства хранения по типам СХД (из отчета HPE Survey Report:Flash Insights and Revelations From 1,000 Storage Users, апрель 2016)

«Торопиться не надо» (c)

Конечно All-Flash – не серебряная пуля, призванная решить любые проблемы заказчика. Например, медленная работа приложения может быть обусловлена неэффективными запросами к базе данных, неправильной логикой построения информационной системы. Кроме того, внедрение флеш-системы бессмысленно при недостаточной мощности серверной или сетевой инфраструктуры. Все это способно свести к нулю выгоду от применения All-Flash. Именно поэтому, прежде чем приступать к подобным проектам, мы проводим технический аудит ИТ-инфраструктуры и прикладного ландшафта, выявляем существующие проблемы, их причины и способы устранения. Но главная цель таких обследований – ответ на вопрос: «Какие результаты (технические и экономические) будущий проект даст бизнесу заказчика?».

121