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Nouvelles solutions de Stockage Hautes Performances Pour optimiser vos offres et vos coûts Pierre-Jean BOCHARD Chef produit solutions de stockage 06 88 21 98 76 [email protected]

Stockage et Cloud [#CloudAccelerate 13/06/2014 @ IBM CC Paris]

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Nouvelles solutions de Stockage Hautes Performances Pour optimiser vos offres et vos coûts

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Nouvelles solutions de Stockage Hautes PerformancesPour optimiser vos offres et vos coûts

Pierre-Jean BOCHARDChef produit solutions de stockage06 88 21 98 [email protected]

Page 2: Stockage et Cloud [#CloudAccelerate 13/06/2014 @ IBM CC Paris]

Agenda

IBM Software Defined Storage

IBM SmartCloud Virtual Storage Center

Classe de stockage Extrêmes Performances

Evolution des infras Cloud vers le SDx

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La nouvelle infrastructure Cloud doit être de type Software Defined Environment

Ce que veut le Business :

• Définition des besoins business.

• Identification des opportunités et des pré requis pour ces nouveaux services.

• Mise en oeuvre et tests rapides des nouveaux services.

Ce que SDE propose :

• Des règles business (définies dans des “Patterns of Expertise”) permettent de définir la meilleure infrastructure pour faire tourner le workload.

• Orchestration Automatisée des workloads

• Optimisations des workloads grâce à des outils analytiques.

Op

tim

isa

tion

en

con

tinu

PriorityPolicyService

PriorityPolicyService

Solution Definition

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Que sont les Software Defined Environments (SDE)?

Avec le SDE, l’infrastructure est totalement

programmable pour déployer rapidement des

workloads en optimisant les ressources IT et en

pouvant répondre instantanément aux

changements des demandes métier.

Application AwareApplication Aware

ComputeCompute StorageStorage NetworkNetwork

AnalyticsPatternsDefinition

Resource SmartResource Smart

Software

Defined

Environments

Les ressources des infrastructures IT sont virtualisées et

mises sous une couche d’abstraction par du logiciel.

Ce sont les Applications qui définissent les pré requis

d’infrastructure et de configuration.

L’infrastructure IT permet d’élargir les environnementspour aller au delà du data center (fédération de Datacenters)

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SDSSoftware Defined Storage

Actions1.Virtualisation des serveurs2.Virtualisation du stockage3.Virtualisation du réseau4.Gestion intégrée des ressources physiques et virtualisées.

Actions1.Virtualisation des serveurs2.Virtualisation du stockage3.Virtualisation du réseau4.Gestion intégrée des ressources physiques et virtualisées.

La première étape vers SDE: Vitualiser, optimiser et automatiser

SDCSoftware Defined Compute

SDNSoftware Defined Network

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Software Defined Storage (SDS) est un des composants de SDE

• SDE repose sur deux niveaux :– Workload definition and Orchestration

– Software Defined Infrastructure (SDI)

• SDE repose sur des ressources physiques virtualisées (SDI) qui peuvent être configurées pour correspondre au SLA d’un catalogue de services.

2

Workloads

Traditional Middleware Based

Cloud Based Services

Software Defined Compute

Software Defined Network

Software Defined Storage

Heterogeneous Compute Resources

Virtualized Network

Virtual Storage Layer

Resource Abstraction

Software Defined Infrastructure

Workload Definition

Workload Orchestration

Workload Definition and Orchestration

Software Defined Environment

• SDS créé des liens intelligents entre les workloads et le stockage en :

– Proposant des fonctionnalités (classes de service, par ex.),

aux workloads pour permettre le provisioning du stockage

(par OpenStack, , etc) avec les caractéristiques les plus adaptées à ceux-ci.

– Proposant des outils pour mieux adapter le stockage aux workloads (exemple Applied Analytics)

– Déplacant des fonctions stockage au plus près des workloads (exemple : réplication).

– Augmentant la banalisation du matériel qui devient de la commodité (principe de base de la virtualisation)

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Software Defined Storage chez IBM : les solutions (1/2)

IBM SDS Control Plane

Policy Automation

Analytics and Optimization

Integration and API Services

Backup and Copy

Management

Storage Virtualization

Storage Cloud

IBM SDS Data Plane

Scalable storage Capacity

Virtual StorageVirtual Storage

Open Common Control Plane to Manage Storage Services for the Workloads

Storage Systems

Storage Systems

ISISVMWare VASA integration

SCSA Cloud service portal

OpenStack APIs Cinder, Swift

TPC, FCM, TSM Enterprise Storage management

VSCVirtual StorageCenter

Workload Optimized and

Transaction IntegrityAgility and

Rapid Scale

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IBM SmartCloud Virtual Storage Center• Pour faire entrer le stockage dans le monde du Cloud Computing

• Simple à acheter et à déployer

• Pricing Pay-as-you-go

SAN

Snapshot Data ProtectionStorage Virtualization

Infrastructure Resource Management

IBM SmartCloud Virtual Storage Center (VSC)

Storage Optimization, Provisioning andTransformation

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Advanced Analytics et fonctionnalités Cloud dans VSC

Advanced Analytics• Automated Storage Tiering:– Migration automatique des volumes entre

classes de service / pools de stockage selon des règles

définies par l’administrateur.

– Programmation d’analyses récurrentes

• Dynamic Storage Pool Utilization– Vue en temps réel de l’utilisation des pools de stockage

(performance, taux d’occupation)

• Storage Volume Transformation– Possibilité de transformer un volume existant en un nouveau type

(thin provisioning, compressé, etc). Ceci est rendu possible par la couche de virtualisation du stockage intégrée dans SCVSC.

• Service Classes / Storage Pools– Gestion des classes de service et des storage pools avec possibilité de

créer, modifier, et supprimer les ressources depuis l’interface graphique.

• Self-Service Provisioning– Provisioning du stockage selon une classe de service, soit par

l’administrateur du stockage, soit par délégation à un autre administrateur (VMware) soit via un framework (OpenStack) ou un portail Self Service comme IBM SCSA

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Thin Provisioning

Storage AnalyticsEngine

Non-disruptive datamigration

Integration with Server Hypervisor's

Application Integrationwith FlashCopy

Manager

Real-time Compression

(Option)

EasyTierAdvanced

Mirroring andCopy Services

Common Management

CloudReady

Les fonctions avancées de SCVSC

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Intégration SCVSC et Openstack (Compatible CINDER)

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Le portail IBM SCSA (SmartCloud Storage Access)

• Self-Service : Un demandeur (DBA, administrateur serveur, etc) initialise une requête d’obtention de stockage selon ses besoins.

• Comptabilité des consommations: par utilisateur, département, etc.

• Réactivité : La mise à disposition du stockage (provisioning) est très rapide car automatisée.

• Elasticité : Les volumétries sont allouées et libérées selon les besoins (périodes d’expiration)

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Le portail IBM SCSA (SmartCloud Storage Access)

• Self-Service : Un demandeur (DBA, administrateur serveur, etc) initialise une requête d’obtention de stockage selon ses besoins.

• Comptabilité des consommations: par utilisateur, département, etc.

• Réactivité : La mise à disposition du stockage (provisioning) est très rapide car automatisée.

• Elasticité : Les volumétries sont allouées et libérées selon les besoins (périodes d’expiration)

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Demandeur (DBA par ex.)

Portail en self service

Mise à disposition du stockage en mode NAS (CIFS,NFS) ou SAN (FCP)

Refacturation

éventuelle

Interface avec les

baies de stockage NAS ou SAN

Moteur de Provisionning

automatiséCatalogue

de Services

(classes de stockage)

Serveur d’authentificationLDAP ou AD

Intégration de SCVSC et du portail Self-Service SCSA

NAS: baies IBM V7000U – SONASSAN: Baies IBM V7000 – XIV – FlashSystem

Baies non IBM via virtualisation SVC

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Catalogue de

Services(classes de stockage)

FlashSystem, une nouvelle classe de performances extrêmes

FlashSystem

2 à 40 TB utiles2U, 700Watts, 1 million d'IOPsLatence: 0,9 à 0,135 millisec

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Boost

Performance

Reduce Costs

Open new

Opportunities

Accelerate Virtualization & VDI

Accelerate Latency Sensitive Applications

Accelerate Infrastructure

Optimize DatacenterTCOEnable

Datacenter Consolidation

Run Mixed Workloads

Improve Workforce Productivity

Accelerate Entreprise Compétitivity

Accelerate Databases & Datawarhouse

IBM FlashSystem is about Economics & Competitiveness

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IBM FlashSystem, delivers DB2 Extreme Perfs & reduce Hosting Costs

Normalized $ / IOPS

2,500 Disks + 128 SSDs

5,000 Disks

11x Less

IBM

FlashSystem

Space

IBM

FlashSystem

2,500 Disks + 128 SSDs

5,000 Disks

80x Less

Energy

IBM

FlashSystem

2,500 Disks + 128 SSDs

5,000 disks

26x Less

IBM FlashSystem

Proof of Performances & Energy Efficiency:

Performance Results

• 1.3 Million IOPS with 200 microseconds latency

• 43K+ Customer Transactions per second

• 13K Update Transactions per second

Configuration Details• Ten 10c DB2 PureScale cluster members

• Two 8c Cluster Caching Facility (CF)

• Four IBM FlashSystem 820, 20 TB each in 4U

• IBM Power 780+, 4.42GHz , 4 nodes 128 cores, 2 TB memory

IBM FlashSystem 840

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FlashSytem boosts CPU usage on your servers

MicroLatencydeliver a microsecond response time to accelerate critical

applications to achieve competitive advantages

• Faster decision making

• Increase revenue

• Accelerate cost savings

• Eliminate wait time

• Scale performance with capacity

I/O Time Network Time CPU Time

I/O Time

Network Time CPU Time Time Recovered for more Compute in servers

Disk-Based

FlashSystem

The IBM FlashSystem MicroLatency advantage

5 milliseconds

0,2 milliseconds

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Data center optimized to deliverextreme performance, flexible capacity and total system protection Accelerate applications with

enterprise-class, Software Defined Storage with Full Stack of Data management

IBM FlashSystem 840 IBM FlashSystem V840

IBM FlashSystem addresses the two primary segmentations of the flash market as defined by IDC:

� Absolute Performance - There is a need for extreme raw performance of throughput, IO, and latency.In this use case, performance is paramount, therefore anything negatively impacting performance should not be included in the storage array data path such as virtualization, data efficiency, or features.

� Enterprise - Acceleration of applications is important and will provide consistent latency faster than traditional spinning disk, but enterprise feature sets such as snapshots, clones, site replication, and data efficie

must be included to ensure data protection

Comprehensive IBM flash offerings strategy

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IBM FlashSystem 840 – Data Centre Optimized

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FlashSystem 840 - Components

�Redundant components (no SPOF)�Concurrent Maintenance (Hot Swap)

2U

Flash modules (x12)Batteries (2x)

PowerAlim (x2)

FC, FCoE, IB or iSCSI Interfaces (x4)

GbE Interfaces (x2)

Ventilateurs (x4)

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FlashSystem 840 - Resilient architecture

Two high-speed non-blocking crossbar busses support wire speed data transmission from host interface modules to flash modules.

All FPGA components in the data path provides lowest possible latency (Minimum 135us Read, 90us Write).

Both data busses connect all components for redundancy and performance.

A separate management bus connects all components – isolated from the data busses.

Redundant battery and power supply modules support all three busses and connected components.

System designed from ground up for high performance, high availability and serviceability, and concurrent code load (CCL).

2D Raid protection (chips & modules)

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Protecting business’s most valuable asset

FlashSystem 840 - Encryption

� Industry standard XTS-AES-256 required by most leading compliance regulations such as HIPAA (health) and FIPS

� Decoding the acronym:

– XTS is a mode of encryption, using two AES keys

– AES is the underlying encryption algorithm

– 256 is the length, in bits, of the AES encryption keys

� Data-at-rest design

� Local key management

� Affect on performance

– Parallel pipeline architecture at full data rate, should not affect throughput of large blocks

– Encrypting the tweak adds latency which will somewhat affect small block(likely a few percent)

– All performance measurements published at GA and later include the affect of encryption, even if it is not enabled – we encrypt with a default key

� Data Integrity

– we have parity checks on encryption/decryption

– we have an on-going, periodic decryption check being performed of all encryption operations to quickly detect any failure of the encryption circuits

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FlashSystem 840 - Summary

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What if you could deliver better ERP performance with…

• no changes to the software

• no re-coding

• no expensive and risky migrations

• without code optimization

• 100% reuse of your current equipment

• No costly labor to tune (DBA, Storage expert)

• Typical installations taking less than a few hours.

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66 percentreduction in SAP ERP application response times

97 percent cut in potential footprint requirement

95 percentdecrease in power consumption

Solution Components• SAP ERP• IBM FlashSystem• IBM SAN Volume Controller• Oracle database• VMware

Cegeka Enabling lightning-fast performance to lead enterprises to the cloud

Business challenge: To broaden its cloud-services client base, Cegeka targeted enterprises with demanding SLA requirements. Could it meet data performance and scalability needs without costs spiraling out of control?

The solution: Cegeka gained the capacity to support enterprise clients in the cloud, helping to meet corporate growth objectives, while continuing to attract and retain business from existing customers.

“IBM FlashSystem Enterprise Solution accelerates some SAP ERP processing jobs by up to 90 percent.”

- Luc Greefs, Director of Cloud Services, Cegeka

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DB Parallel Reads IO: � Improvement ratio: X 10!

Average IO Wait time:

from 10,5ms � to 1,1ms

DB Sequential Reads IO:� Drastic reduction!

Average IO wait time:

from 3,3ms � to 0,45ms

Global IO WAIT TIME� Extreme reduction

464% improvement

v

v

Analysis of Oracle performances traces (AWR) on SAP/Oracle: w. &w/o. Flash

Page 28: Stockage et Cloud [#CloudAccelerate 13/06/2014 @ IBM CC Paris]

Get a complimentary Oracle performance analysis from

IBM!

IBM has an extensive team of field engineers and Oracle DBAs that provide free analysis of your Oracle system performance.

→ Contact Pierre-Jean BOCHARD: [email protected], 06 88 21 98 76

How can I tell if my Oracle database has latency problems?

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IBM Confidential

Simple, standard, mature, performant, green efficient...2 200 FlashSystem deployed worldwide in last 12 months

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Pierre-Jean BOCHARD

IBM FlashSystem Product Manager

Systems & Technology GroupIBM France

Tel. +33 6 88 21 98 [email protected]

Learn more at ibm.com/storage/flash