NetApp AFF: All-Flash FAS

Из всей троицы продуктов, появившихся у NetApp этим летом, а именно: FAS2500, FAS8080EX и NetApp AFF, совершенно неожиданно для меня именно последний стал предметом преткновения, пост про который я пишу уже вторую неделю. Если про FAS2500 я написал сразу, и там, в целом, все ясно по прочтении техспек и  Technical FAQ / SE Presentation, если c FAS8080ES тоже все ясно, это “больше, выше, сильнее”, вот, в общем, и все что про него можно рассказать, я даже отдельно про него писать не стану, то вот в отношении All-Flash FAS такая ясность долго не наступала. И далее я попробую рассказать, в чем, собствено, состоял предмет затруднения.

Flash-memory, появившаяся на массововом рынке сравнительно недавно, успела не только, крайне стремительно, завоевать его и проникнуть во все области (у кого из нас нет USB-stick в кармане, карты памяти в телефоне и фотоаппарате, SSD в ноутбуке?), но и обрасти огромным числом мифов и заблуждений, непониманий и давно неактуальных сведений. Такое происходит, наверное, с любыми новыми технологиями, но быстрый прорыв в массовый рынок только усугубляет весь этот сопутствующий шлейф. Все мы знаем, что Flash – это энергонезависимая память, в которую что запишешь – то в ней и остается. Что единственный способ ее использовать в компьютерах – это эмулировать из нее жесткий диск, сделать так называемый “SSD”, Solid-state Disk. Что SSD бешено производителен, и превосходит в десятки раз любой “традиционный” жесткий диск. Что диск этот быстр, но не надежен. Что надо любой ценой ограничивать число записей на SSD, потому что его ресурс ограничен, и “кто писал на мой SSD и весь его вЫписал?!” ;). Наконец, что лучшее место для SSD – хост-сервер, а не сетевая система хранения, и что для полноценного, настоящего использования SSD с ним должен работать специально разработанный для этого типа, особо опимизированный контроллер с минимальным оверхедом на data path, иначе не видать нам производительности.

Так вот, несмотря на то, что все эти утверждения выше кажутся вам совершенно очевидными и чистой правдой, все они являются в той или иной степени заблуждениями (да, я специально их такие подобрал). Удивлены?

Узнав некоторое время назад новость, что NetApp планирует выпустить на рынок систему FAS, оснащеную только лишь дисками SSD, я был в некоторой растерянности. С одной стороны, Flash, как продукт, для NetApp совсем не новинка, более того, NetApp вообще один из пионеров и лидеров использования Flash, впервые он начал его поставлять в составе модуля Performance Acceleration Module II (PAM-II),более 4 лет назад, раньше кого бы то ни было на рынке энтерпрайз-стораджей. Вслед за этим он поставлял и целые дисковые полки SSD, для традиционных дисковых массивов, продвигал идею Virtual Storage Tiering и Flash Pool, а относительно недавно на рынок была выведена система хранения EF540, а за ней EF550, с более мошным контроллером, и это не считая экспериментальных продуктов, таких как Flash Accel и Flash Ray. Зачем в этом цветнике еще один продукт? Чего, в данном случае, не хватает, и зачем плодить внутреннюю межлинеечную конкуренцию, ведь как минимум один All-Flash NetApp есть в продуктах в виде очень успешного EF550?

Для начала, чтобы пояснить то, какое место для NetApp занимает Flash:

image

Отсюда видно, что Flash для NetApp совсем не “увлечение”. И начав с Flash Cace / Flash Pool, он все расширяет “область применимости”.

В самом начале это был Flash Cache, отдельная плата с Flash, устанавливаемая “кэшем второго уровня” на шину PCIe контроллера, а затем – Flash Pool, диск SSD, помещенные в Hybrid Aggregate, вместе с обычными HDD в полке. Такая система хорошо подходила для большинства general-purpose нагрузок и задач, сравнительно просто устанавливалась и настраивалась, и, за счет использования такой “гибридной” схемы, при которой во flash попадали только активные, “горячие” данные, дорогой flash использовался максимально эффективно. Но у такой схемы есть некоторые, несмертельные недостатки (например, это сравнительно долгий “разогрев” кэша из холодного состояния после включений или тэйковера).

Идея, что для All-Flash хорошо подойдет специаьный, или хотя бы максимально простой контроллер, с минимальной длиной data path, от порта контроллера, и до порта диска, родила на свет систему EF, базирующуюся на сравнительно простых (по сравнению с FAS) контроллерах E-series и OS SANtricity. Это была крайне быстрая хранилка, достигшая на тестах предельно высоких показателей по IOPS и latency.

Где же во всей этой, описанной выше картине, с точки зрения NetApp место для такой системы, как All Flash FAS? И, прежде всего, что же такое – All-Flash FAS?

AFF, Аll-Flash FAS, это НЕ какая-то отдельная железка, или какой-то специальный софт. Это – конфигурация. Так решено называть конфигурацию, состоящую из обычного контроллера FAS, укомплектованого полками с SSD, и только ими. Под названием NetApp AFF будут выпускаться несколько готовых бандлов, построенных с использованием топовых контроллеров 8000-й серии: FAS8060 и FAS8080EX. Что, конечно, не исключает, возможности вам построить такой “AFF” самостоятельно с любым контроллером. Но учтите, что слабые контроллеры могут не дать “раскочегариться” большому многодисковому SSD-массиву.

Кроме того, как удалось понять, на NetApp AFF будет работать самая обычная, vanilla версия Data ONTAP. Конечно, Data ONTAP прошла довольно большой путь оптимизации и тюнинга, прежде чем она хорошо зарботала с SSD, но это, тем не менее, вот прямо вот та самая Data ONTAP, что и на обычных HDD и HDD+SSD хранилищах.

И вот, вопреки, казалось бы вполне логичному убеждению в том, что для All-Flash не подходит такая “фичастая” (а следовательно с длинным “путем” данных) OS, как Data ONTAP  в контроллерах FAS, неожиданно выяснилось, что, после некоторых твиков и допиливания, внесенных в mainstream код, она не только вполне справляется с нагрузками SSD и обеспечивает с ними весьма высокое быстродействие, но еще и добавляет много полезных фич к стораджу, от которого привычно ожидать быть “быстрым, но тупеньким”.
Да, она остается медленнее, чем EF550, допустим, но в жизни существует довольно много задач, в которых достигнутое быстродействие на AFF вполне достаточно, и роль начинают играть “фичи”. (По популярной легенде, в техпаспорте автомобиля Роллс-Ройс в графе “Мощность двигателя” написано: “Достаточная”;)

Я не устаю повторять в этом блоге мысль, что скорость – это еще не все. Что когда некоторый уровень быстродействия для реальной задачи достигнут, то дальнейший рост ее бысродействия уже не дает ощутимого “выхлопа”, что в мире, кроме болидов Формулы-1 еще есть и другие автомобили, и, сюрприз, ездим в жизни мы совсем не на болидах, и покупаем для себя тоже не их.

Это не значит, что “болиды – не нужны”, нужны. Но – на своем месте. И это довольно специальное место (гоночный трек;). Более того, парадоксальным образом, в реальных задачах системы хранения с формально более низкими предельными показателями по IOPS, оказываются производительнее, и позволяют системе достичь более высоких показателей ovеrall.

На NetApp BreakFASt специалист московского NetApp, Роман Ройфман, в докладе об AFF, показывал результаты тестирования, в которой All-Flash FAS объективно обыгрывал EF550, прежде всего за счет того, что “умная” хранилка на ряде задач эффективнее “быстрой, но глупой”.

Если не топовую производительность и сверхнизкую latency, то что же может предложить AFF?

Прежде всего, это функциональность, знакомую пользователям классических “дисковых” и гибридных (HDD+SSD/Flash Cache), становящихся сегодня “новым мэйнстримом”.

Это дедупликация и “не-дупликация”, например в форме FlexClone. Это интеграция в кластер Clustered Data ONTAP, и, значит, все плюсы этого решения, включая non-disruptive operations, живую миграцию данных без прерывания к ним доступа. Это защита данных, и это не просто RAID. Это мультипротокольность, unified access, thin by design, и прочее. Flash storage становится при этом не “устройством в себе”, очередным “островом хранения”, а интегрированным компонентом общего IT-решения, и это совершенно беспрецедентная гибкость его использования.

Где же позиционирует AFF сам NetApp?

Сегодня видится следующая картина.

Нишу сверху, быстрых, но тупых железок, с топовыми и предсказуемо предельно высокими значениями IOPS и latency, для задач “производительность любой ценой”, которые, строго говоря, есть узкая ниша (ну, положа руку на сердце, много ли вы знаете задач, в которых “цена решения не важна”?) занимает NetApp EF. Это решение для специальных типов данных и специальных нагрузок. Для людей, которые понимают, что они берут и зачем.

Над “классическими” дисковыми стораджами располагается “новый мэйнстрим”, с хорошими средними показателями latency (я выше показывал, почему, в случае кэширования, мы говорим тут о “хороших средних” показателях), экономически эффективных с точки зрения эффекта от вложенного “погонного доллара”. Высокой и сверхвысокой емкости хранения. Хорошо подходящие для большинства областей применений и большинства типов рабочих нагрузок.

И вот как раз между ними двумя расположен gap, зазор, в котором и играют AFF. В тех случаях, когда от функциональность Data ONTAP мы отказаться не хотим, когда есть интерес использовать ее кластерные возможности, интеллектуальные алгоритмы доступа, read-ahead, сериализацию записей, дедупликацию данных и кэша, но при этом нам для наших задач нужна предсказуемость значений latency и IOPS (то есть не среднего, а пикового значения!), с трудом и сложно достигаемых при использовании кэширования во flash. Вот в этот зазор как раз хорошо попадают новые AFF.

image

Остальные продукты также распихиваются по нишам. От развития FlashAccel, то есть чисто софтверного решения для host-side кэширования под виртуальные платформы было решено отказаться, на рынке становится тесно от стартапов, которые занимаются подобными проектами и имеют больше ресурсов для развития этих продуктов.

FlashRay, официально все еще не показанный, сегодня рассматривается как “полигон” и площадка для перспективных исследований, на котором обкатываются решения для “Data ONTAP Next”. Он пока в этой роли в компании остается и так рассматривается.

Ну, и “чтобы два раза не вставать”, в заключение об объявленной программе warranty на SSD. Помните, выше, я в списке распространенных заблуждений написал про всем хорошо известное “исчерпание ресурсов записи на SSD”, все, буквально все “знают”, что на SSD нельзя писать, а если писать, то очень-очень редко, и вообще “SSD – ненадежны”, это аксиома.

NetApp дает для поставляемых ей SSD, неважно, в составе AFF или Flash Pool, пять лет гарантии (3 года стандартных, плюс два года extended, если она приобретается на систему), причем, в отличие от некоторых других вендоров, в условиях отсутствует маленькая серая звездочка и мелкий шрифт внизу страницы, где написано “только при условии не превышения нормированного числа перезаписей”. Этого условия у NetApp нет. Гарантия 3+2 без дополнительных условий для поставляемых SSD. MTBF для SSD у NetApp сегодня прогнозируется равным 2 миллиона часов, то есть фактически равен (или даже превышает) MTBF для жестких дисков. Время не стоит на месте, и технологии во flash развиваются, делая ваши старые “убеждения” невалидными.

image

4 комментария

  1. sanet:

    > показывал результаты тестирования, в которой All-Flash FAS объективно обыгрывал EF550

    На клонировании VDI или ещё на чём-то? (Проспал я этот момент на брекфесте).

  2. Artur:

    Тоже интересно почитать про кейс когда AFF быстрее EF.

  3. sanet:

    AFF обгоняет EF на профиле нагрузки VDI вообще, а не только при клонировании, благодаря записи тетрисами. Возможно, дедупликация тоже играет роль.

  4. Odna Ptichka:

    Может Рома сделает отдельный пост по теме тестов AFF для VDI, если осталось много вопросов?

Оставить комментарий

20/0.142

Данный блог не спонсируется, не аффилирован, и не санкционирован компанией NetApp, Inc. Излагаемая в этом блоге точка зрения выражает мнение исключительно его автора и может не совпадать с позицией NetApp, Inc.

This content is not endorsed, sponsored or affiliated with NetApp, Inc. The views expressed in this blog are solely those of the author and do not represent the views of NetApp, Inc.