第28回「試してみましょう、DB on Flash Storageの効果」(2013/08/29 on しすなま!)

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下記のしすなま!録画と併せてご覧ください。資料・録画の内容は生放送時点のものです。
第28回「試してみましょう、DB on Flash Storageの効果」(2013/08/29)
<出演①> 井深 祐輝 日本アイ・ビー・エム(株) システムx事業部 テクニカル・セールス
<出演②> 早川 哲郎 日本アイ・ビー・エム(株) システムズ&テクノロジー・エバンジェリスト
http://www.ustream.tv/recorded/37954491

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第28回「試してみましょう、DB on Flash Storageの効果」(2013/08/29 on しすなま!)

  1. 1. © 2013 IBM CorporationSmarter Computing 『しすなま!第28回』 「試してみましょう、DB on Flash Storageの効果 」
  2. 2. © 2013 IBM Corporation IBM System x / BladeCenter : Smarter Computing 本日のパネリスト 井深 祐輝(Yuki Ibuka) System xテクニカルセールス 早川 哲郎(Tetsuro Hayakawa) System xエバンジェリスト 2
  3. 3. © 2013 IBM Corporation IBM System x / BladeCenter : Smarter Computing 井深祐輝とは? 3
  4. 4. © 2013 IBM Corporation IBM System x / BladeCenter : Smarter Computing 今日のお題 DB on FlashStorageの効果を測る 生放送中にベンチマークやっちゃうぞ! 4
  5. 5. © 2013 IBM Corporation IBM System x / BladeCenter : Smarter Computing なぜDB on FlashStorageなのか? 5
  6. 6. © 2013 IBM Corporation IBM System x / BladeCenter : Smarter Computing データベースで困っていること データベースの肥大化による パフォーマンス課題 最近データベース がどんどん遅くなっ てきた。。。orz バックアップが時間 内に終わらない。。 6
  7. 7. © 2013 IBM Corporation IBM System x / BladeCenter : Smarter Computing データベースで困っていること アプリケーション修正での 性能向上が困難 パッケージベン ダー任せだからわ からない。。。 アプリ修正のコスト が。。。 7
  8. 8. © 2013 IBM Corporation IBM System x / BladeCenter : Smarter Computing データベースで困っていること ビッグデータ分析などの要望 リアルタイムな分 析ができない。。。 たまっているデータ を分析するといい ことあるかも!! 8
  9. 9. © 2013 IBM Corporation IBM System x / BladeCenter : Smarter Computing 結果として データベースの多くの問題は 性能にかかわる問題 最新のハードウェアで解決できる問題 9
  10. 10. © 2013 IBM Corporation IBM System x / BladeCenter : Smarter Computing データベースサーバーの性能はどこで決まるの? データベースサーバーの性能を決める要素は、ハードウェアとしては、プロセッ サー・メモリー・ディスクに分かれます。 プロセッサー x86プロセッサーテクノロジーの進化により、高速化が進んでいます。これはSQLの解析 処理の高速化に貢献しています。 マルチコア化により、SQLの並列処理や、マルチユーザーからのSQL処理能力の向上 に貢献しています。 メモリー メモリーサイズが大きくなることで、多くのデータをメモリー内にキャッシュすることが可能 となります。 サーバーに搭載可能なメモリー量には限界があるためすべてのデータをメモリー上に配 置することは困難です。 ディスク データベースサーバーの一番のボトルネック要因はディスク装置となります。ディスク装 置を高速にするための既存のアプローチはディスク本数を増やす、高価なストレージ装 置に変更などのやり方をとっています。 あるいは、データ圧縮・索引のチューニングなどによるソフトウェア的なアプローチも行わ れます。 ディスク装置が高速になることで、データベースサーバーの性能を飛躍的に上げること ができます。 10
  11. 11. © 2013 IBM Corporation IBM System x / BladeCenter : Smarter Computing ディスクの性能を早くするためには? ハードディスク ※1 フラッシュメモリー ※2 比率 読み取り平均時間 3.4ms=3400μs 47μs 72倍 書き込み平均時間 3.9ms=3900μs 15μs 260倍 フラッシュテクノロジーを活用することで ハードウェアのレベルでI/Oを高速にできる! ※1 http://www.seagate.com/jp/ja/internal-hard-drives/enterprise-hard-drives/hdd/cheetah-15k/のデータ ※2 https://www.fusionio.com/products/iodrive2/のデータ 11
  12. 12. © 2013 IBM Corporation IBM System x / BladeCenter : Smarter Computing DB on FlashStorageって何がいいのか? データベースサーバーの記憶域としてフラッシュメモリーを活用す ることで、RDBでボトルネックになることが多いディスクI/Oを高速 化します。 サーバーで使用できるフラッシュメモリーは多くの種類があります が、それぞれ特性が異なります。必要に応じたものを選択するこ とで、多くの用途で提案することが可能です。 SSDを使用するケース PCIe型を使用するケース 外部フラッシュストレージを使 用するケース 12
  13. 13. © 2013 IBM Corporation IBM System x / BladeCenter : Smarter Computing DB on FlashStorageでどれくらい速くなるのか? いままでの経験では大体5-10倍程度。 実行する負荷によっても異なる。 速くならないケースもある。(後述) 13
  14. 14. © 2013 IBM Corporation IBM System x / BladeCenter : Smarter Computing 14
  15. 15. © 2013 IBM Corporation IBM System x / BladeCenter : Smarter Computing マシン環境 System x3750 M4 CPU: Intel Xeon E5-4650 2.7GHz 8core ×4 Memory: 480GB15 HDD 300GB ×8 RAID 5 SAS 6Gb/s 15Krpm Hドライブ IBM ServeRAID M5110 HDD 300GB×3 RAID 5 Cドライブ Windows Server 2012 IBM High IOPS アダプター(ioDrive 2) 785GB Fドライブ
  16. 16. © 2013 IBM Corporation IBM System x / BladeCenter : Smarter Computing ベンチマークの流れ 16 負荷生成サーバーDBサーバー ①tpccスキーマ の生成(済) ②ユーザーの 生成 ③RUN!!
  17. 17. © 2013 IBM Corporation IBM System x / BladeCenter : Smarter Computing 17
  18. 18. © 2013 IBM Corporation IBM System x / BladeCenter : Smarter Computing ioDrive2 vs HDD RAID 5 18 tpm vuser IBMの一環境での結果です。 IBMはこの結果を保証するわけではありません。
  19. 19. © 2013 IBM Corporation IBM System x / BladeCenter : Smarter Computing どういうフラッシュを使えばよいのか? 19
  20. 20. © 2013 IBM Corporation IBM System x / BladeCenter : Smarter Computing IBMが提供できるフラッシュソリューションのパターン -1 サーバーサイドフラッシュ (サーバー内に内蔵 できる) SSD ­ ハードディスクの代替として、記憶素子をフラッシュ メモリーに変更したもの ­ SSD内にコントローラを持ち、ハードディスクとの互 換性が高いため、OSブートに使用できる ­ HDDの接続と同じなので、ソフトウェアスタック、コ ントローラでのオーバーヘッドが発生 ­ GBあたりのコスト安 PCIe型 ­ サーバーのPCIeバスに直結した形のデバイス、2 つのタイプに分かれる • HIGH IOPS MLCアダプター 既存のHDDとの互換性にこだわらないため、OSブートに は使用できない レイテンシーが低く、性能が高い • HIGH IOPS モジュラーアダプター RAIDコントローラーとSSDをPCIeアダプター内に搭載し たもの、互換性高く、OSブート使用可能 SAS HBA or SAS RAID SAS Driver OS SSD SSD SSD SAS or SATA Protocol SSD Controller SSD Controller SSD Controller RAID Controller HIGH IOPS Adapter 独自 Driver OS ASIC Flash Chip Flash Chip Flash Chip Flash Chip Flash Chip Flash Chip HIGH IOPS MLCアダプターの例 Flash Chip Flash Chip Flash Chip チップレベルでのRAID保護 SSDレベルでのRAID保護 20
  21. 21. © 2013 IBM Corporation IBM System x / BladeCenter : Smarter Computing IBMが提供できるフラッシュソリューションのパターン - 2 SAN/NASストレージ+SSD SSD ­ サーバー内蔵型SSDと同じく、ハードディスクの代 替としてSSDを使用する ­ ソフトウェアスタック、コントローラでのオーバーヘッ ド ­ フラッシュストレージと比べ安価に構成可能 ­ ストレージコントローラの持つスナップショットなど の各種機能を利用可能 フラッシュストレージ FlashSystem ­ フラッシュチップを直接Flash Controllerが制御す るため、高い性能を持つ ­ チップレベル、モジュールレベルでの可用性を持つ ため、高い信頼性 ­ 複数のサーバーから共有可能なFC、Infiniband接 続を持つ Storage Controller FC/iSCSI Driver OS SSD SSD SSD SAS or SATA Protocol SSD Controller SSD Controller SSD Controller RAID Controller Flash Controller ASIC チップレベルRAID保護 SSDレベルでのRAID保護 FC / iSCSI Protocol FC/iSCSI HBA FC/iSCSI Controller FC/IB Driver OS FC/IB HBA FC/IB Controller Flash Chip Flash Chip Flash Chip Flash Chip Flash Chip Flash Chip Flash Chip Flash Chip Flash Chip Flash Chip Flash Chip Flash ChipモジュールレベルRAID保護 FC / IB Protocol 21
  22. 22. © 2013 IBM Corporation IBM System x / BladeCenter : Smarter Computing でどれがいいのか? 必要な性能と必要な容量に応じて選択! サーバー内蔵できるのは10TB程度までが限界! 内蔵タイプは、フラッシュデバイス数によって性能はスケー ル 必要な機能に応じて選択! HA構成は必須? 過去のOSを使いたい? スナップショットなどの便利機能を使いたい? 22
  23. 23. © 2013 IBM Corporation IBM System x / BladeCenter : Smarter Computing 高速化に向かないケース 高速化すると別の問題が発生する? 1. メモリー内で処理が完結されている 2. シングルスレッド処理が多い 3. アプリケーションでの処理が多い そもそもディスクがボトルネックになっている? 1. ロックが発生して性能アップできない 2. プロセッサーが足りない 23
  24. 24. © 2013 IBM Corporation IBM System x / BladeCenter : Smarter Computing まとめ フラッシュテクノロジーを活用することで、データベース サーバーの性能を大きく・簡単に伸ばしていくことが可能 です。 データベースを高速化することで、以下のような悩みを一 挙に解決することができます。 ­ アプリケーションのレスポンスが悪い ­ バッチ処理が時間内に終わらなくなってきた ­ データベースの専門家が居ないのでチューニングを施せない ­ 分散した多数のRDBサーバーを統合したい ­ 会社の経営状態を分析して、ビジネスに役立てたい 24
  25. 25. © 2013 IBM Corporation IBM System x / BladeCenter : Smarter Computing 次回しすなま!第29回のご案内 【日時】 2013年9月26日(木) 18:00-19:30 (約90分) 【テーマ】 vExpertによる座談会 【出演】 パネラー: 社外・社内より、3名のvExpertの方に、ご出演いただきます。 ナビゲーター: 東根作 成英 25
  26. 26. © 2013 IBM Corporation IBM System x / BladeCenter : Smarter Computing ご清聴ありがとうございました

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