Virtuelle Umgebungen gibt es in fast allen Rechenzentren. Manche Anwendungen verlangen ihnen ein Extra an Performance und Zuverlässigkeit ab. Um dies zu bedienen, lassen sich virtualisierte IT-Umgebungen mit PCIe-Flash-Accleratoren aufrüsten, die schnelle Pools oder eine weitere Speicherebene bieten können. Wir sprachen dazu mit Datacore-Director Alexander Best und Vertriebsspezialist Gaetano Pastore von Stec.

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Alexander Best

Manche Anwendungen benötigen einfach mehr Performance und Zuverlässigkeit als andere. Wie kann man dies in einer virtuellen Umgebung bedienen?

Best: Es lassen sich so genannte PCIe-Acceleratoren mit SSDs einsetzen, die dann in Verbindung mit anderen Laufwerken oder Geräten einen mehrstufigen Pool bieten, aus dem dann die Ressourcen optimal verteilt werden. Dadurch wird gewährleistet, dass die Performance über lange Zeit stabil bleibt und die Ausdauer des Geräts sehr hoch ist.

Wie sieht das zum Beispiel in einer Datacore-Umgebung aus?

Best: Unser Speicher-Hypervisor »SANsymphony-V« kann PCIe-Beschleuniger wie beispielsweise den »s1120 PCIe Acclerator« von Stec als dedizierte Hochleistungs-Speicherpools oder als ultraschnelle Tiers in einem mehrstufigen Storage-Pool nutzen. Die Auto-Tiering-Funktion von Sansymphony-V sorgt dafür, dass Daten je nach Zugriffshäufigkeit automatisch zwischen Speicherstufen verschoben werden. Hierbei werden »heiße« Daten in der schnellsten Stufe und »kalte« Daten in kostengünstigeren Stufen abgelegt.

Pastore: Die S1120 ist ein Solid-State-Drive (SSD) in Form einer PCIe-Erweiterungskarte. Die PCIe-Technologie soll effiziente Bereitstellung von Storage-Stacks ermöglichen: Protokolle wie SAS oder SATA müssen nicht wie bei einem herkömmlichen HBA konvertiert werden. Dadurch kann eine direkte Übertragung der Daten über PCIe erfolgen, was hohe Bandbreiten und geringere Latenzen zur Folge hat. Mit der Karte lassen sich Bandbreiten bis zu 2 GByte/s erreichen.

Sind denn mit den PCIe-Karten höhere Kapazitäten und Zuverlässigkeit sowie Datenschutz realisierbar?

Pastore: Bei den Kapazitäten kann der Anwender zwischen 480 GByte, 980 GByte und 2 TByte in MLC und 240 GByte in SLC wählen. Unsere Fünfjahresgarantie verdeutlicht, dass die Technologie ausgereift und ausdauernd ist. Darüber hinaus nutzen wir verschiedene Verfahren, um die Datensicherheit zu gewährleisten. Dazu gehört »PowerSafe«, was Daten-Persistenz bei plötzlichem Verlust der Stromversorgung garantiert. »S.A.F.E.« bietet die Möglichkeit einer Kompensierung von NAND-Flash-Page-, Block-, Die- und Chip-Fehlern, und »CellCare« verlängert die Lebensdauer der Flash-Zellen durch den Einsatz von adaptiven Algorithmen des Flash-Managements.

Welche Vorteile bietet eine Datacore-Stec-Lösung?

Best: In unseren Tests haben sich zahlreiche Vorteile gezeigt, natürlich allen voran die bessere Performance bei Random-Zugriffen. Darüber hinaus lassen sich VM- und SAN-Managementaufgaben wie Snapshots, Migrationen und Sicherungen schneller durchführen, was geringere Auswirkung auf die Produktivität ergibt. Zudem sind höhere Server-Konsolidierungsraten möglich sowie Plug- & Play-Installationen. Dazu stehen der Sansymphony-V nun mehr Ressourcen für die Zwischenspeicherung und andere Dienste zur Verfügung, da weniger CPU- und Speicherbedarf besteht. Die Lösung ist von uns getestet, gewährleistet hohe Zuverlässigkeit sowie ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis, nicht zuletzt benötigt sie geringeren Stromverbrauch.

Welchen Erkenntnisse konnten aus den Datacore-Tests gewonnen werden?

Best: Wir konnten feststellen, dass der PCIe-Beschleuniger von Stec in Verbindung mit Sansymphony-V für hohe Performance dedizierter Hochleistungs-Speicherpools sorgt, und sich hervorragend als Hochleistungsstufe in Auto-Tiering-Speicherpools eignet. Im Vergleich zu einer SATA-Festplatte erreichte die Stec-Karte einen mehr als 100-mal höheren IOPS-Wert bei einem sechzigstel der Leselatenz. Besonders effizient im Hinblick auf die Begrenzung der Leselatenz war die PCIe-SSD bei gemischter Lese-Schreib-Belastung (weniger als 5 ms gegenüber bis zu 300 ms). Dies ist wichtig für gleichbleibende Anwendungsperformance bei variabler, »schubweiser« Schreibbelastung. Außerdem haben wir den Zeitaufwand für die Bereitstellung einer virtuellen Maschine unter Windows 2008 auf einem Tier-1-PCIe-Beschleuniger mit der auf einem Tier-2-Volume aus SATA-Festplatten (RAID 5 in 4+1-Konfiguration) verglichen. Die Bereitstellung umfasste die Einrichtung, die Inbetriebnahme und die Anpassung der virtuellen Maschine. Der Zeitaufwand für die Bereitstellung betrug in unserem Test vier Minuten und 21 Sekunden, gegenüber 14 Minuten und sieben Sekunden bei den SATA-Laufwerken – dies entspricht einer 3,2-fachen Verbesserung.