NetAppのフラッシュ技術ポートフォリオ ー NetAppとフラッシュ ー バーチャル ストレージ ティア ー オール フラッシュ アレイ：EF540 ー オール フラッシュ アレイ：FlashRay

1. NetApp Confidential For Internal and NDA Partner Use Only
ネットアップ株式会社
システム技術本部
パートナー SE 部
岩本知博
あらゆるワークロードに
最適なフラッシュ技術を
選択できる NetApp
ポートフォリオ
1NetApp Confidential For Internal and NDA Partner Use Only

2.  NetApp のフラッシュ技術ポートフォリオ
– NetApp とフラッシュ
– バーチャル ストレージ ティア
– オール フラッシュ アレイ：EF540
– オール フラッシュ アレイ：
FlashRay & Mars OS
– ご参考
2NetApp Confidential For Internal and NDA Partner Use Only
Agenda

3. 3
NetApp とフラッシュ
NetApp Confidential For Internal and NDA Partner Use Only

4. 44 ペタバイト
フラッシュの導入実績
4 エクサバイト
ストレージ高速化に貢献
4NetApp Confidential For Internal and NDA Partner Use Only

5. Server
NetApp のフラッシュ導入形態
5
SSD
Controller
Disk Shelf
Storage
Disk Shelf
SSD HDD HDD
SSD
PCIe
SSD SSD
PCIe
Virtual Storage Tier（VST）
 NetApp のストレージ自動階層化
アプローチ
 フラッシュ デバイスを
キャッシュとして活用する
All Flash Array
 OS までもフラッシュに最適化
した上で、全て SSD で構成
 永続的なデータ格納先として
SSD を使用
NetApp Confidential For Internal and NDA Partner Use Only

6. NetApp のポートフォリオ
プラットフォーム
6
占有型インフラ共有型インフラ
 FAS / V シリーズ
 E シリーズ
 FlashRayTM対応プラットフォーム
NetApp Confidential For Internal and NDA Partner Use Only

7. NetApp のポートフォリオ
フラッシュ技術
7
占有型インフラ共有型インフラ
 Virtual Storage Tier
– Flash Cache
– Flash Pool
– Flash Accel
 EF540
 FlashRayTM対応フラッシュ技術
NetApp Confidential For Internal and NDA Partner Use Only

8. ストレージの I/O 性能と容量の関係
8NetApp Confidential For Internal and NDA Partner Use Only
706050454035302520 1009080 125 200175150
SATA
SAS
0
1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
60
70
80
90
100
125
150
175
200
5 10 13 15
ストレージ容量（TB）
ストレージI/O性能（K）
オーバー
サイジングの領域
ギャップが発生
求められる要件 要件を満たす構成

9. ストレージの I/O 性能と容量の関係
9NetApp Confidential For Internal and NDA Partner Use Only
706050454035302520 1009080 125 200175150
SATA
SAS
0
1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
60
70
80
90
100
125
150
175
200
5 10 13 15
ストレージ容量（TB）
ストレージI/O性能（K）
ハイブリッド SAS
SAS &
ハイブリッド SATA
求められる要件
オーバー
サイジングの領域

10. ストレージの I/O 性能と容量の関係
10NetApp Confidential For Internal and NDA Partner Use Only
7060504540353025201513105 1009080 125 2001751500
1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
60
70
80
90
100
125
150
175
200
ストレージ容量（TB）
ストレージI/O性能（K）
SATA
SAS &
ハイブリッド SATA
ハイブリッド SAS
オール
フラッシュ

11. ストレージの I/O 性能と容量の関係
11NetApp Confidential For Internal and NDA Partner Use Only
7060504540353025201513105 1009080 125 2001751500
1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
60
70
80
90
100
125
150
175
200
ストレージ容量（TB）
ストレージI/O性能（K）
SATA
SAS &
ハイブリッド SATA
ハイブリッド SAS
オール
フラッシュ
Tier0 Apps
DSS/DW
Collaboration
HPC
MCBP
CR
App-Dev
IT Infra
Web Infra
FMV
Tech Comp

12. ストレージの I/O 性能と容量の関係
12NetApp Confidential For Internal and NDA Partner Use Only
7060504540353025201513105 1009080 125 2001751500
1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
60
70
80
90
100
125
150
175
200
ストレージ容量（TB）
ストレージI/O性能（K）
ハイブリッド SAS
オール
フラッシュ
Virtual Storage Tier
EF540
FlashRay
Tier0 Apps
DSS/DW
Collaboration
HPC
MCBP
App-Dev
IT Infra
Web Infra
FMV
Tech Comp
CR

13. 13
NetApp
Virtual Storage Tier
NetApp Confidential For Internal and NDA Partner Use Only

14. フラッシュ デバイス活用のアプローチ
 求められる要件をどう満たすか
– 性能：フラッシュ デバイス
– 容量：HDD
 使用頻度が高いデータだけをどのように
フラッシュ デバイスに配置するか
14
フラッシュ デバイス
NetApp Confidential For Internal and NDA Partner Use Only

15. Virtual Storage Tier
NetApp のアプローチの優位点
15
SSD
SAS
SATA
Disk Pool
他社のアプローチ
 スケジュール性
 ポリシーの検討が必要
 余計な I/O と CPU 消費
NetApp の VST
 リアルタイム
 自動
 最小限のオーバーヘッド
キャッシュ領域
Level 1
Level 2
SATA
NetApp Confidential For Internal and NDA Partner Use Only

16. Virtual Storage Tier を実現する
3 つの機能
16
StorageSideServerSide
Controller
Level
Array
Level
aggregateaggregate
w/ Flash Pool
app
Flash
CacheFlash Pool
Flash Accel
Server Cache Partners
NetApp Confidential For Internal and NDA Partner Use Only

17. Virtual Storage Tier を実現する
3 つの機能
17
StorageSideServerSide
Controller
Level
Array
Level
aggregateaggregate
w/ Flash Pool
app
Flash
CacheFlash Pool
Flash Accel
Server Cache Partners
read キャッシュの拡張領域
 メモリ：L1 キャッシュ
 Flash Cache：L2 キャッシュ不揮発な read & write キャッシュ
 read 処理を SSD にキャッシュ
 overwrite（上書き）処理も SSD
にキャッシュ
ストレージへの I/O を最小化
 より低い latency の実現
 サーバ～ストレージ間のデータ
の一貫性を担保
NetApp Confidential For Internal and NDA Partner Use Only

18. 18
Flash Cache Flash Pool Flash Accel
対応ワークロード ランダム読み込み
ランダム読み込み
ランダム書き込み
（上書き）
ランダム読み込み
シーケンシャル
読み込み
キャッシュの適用範囲 コントローラ単位 アグリゲート単位 仮想ディスク
キャッシュの永続性
永続
（ストレージの計画
外停止時は非永続）
永続
（ストレージの計画
外停止時も永続）
永続
ESXi ホスト / 仮想
マシン再起動時も
無効化されない
使用可能
プラットフォーム
（現行ラインナップ）
ミッドレンジ クラス
から搭載可能
FAS3200 シリーズ
から
エントリ クラス
から使用可能
FAS2200 シリーズ
から
vSphere 5.0 環境で
稼働する Windows
Server 2008 R2
NetApp Confidential For Internal and NDA Partner Use Only
Virtual Storage Tier
キャッシュの永続性

19. 19
【検証結果】
Flash Cache
Flash Pool
NetApp Confidential For Internal and NDA Partner Use Only

20. 検証結果：Flash Cache の効果
VDI ブート ストームへの対応
20
VST適用前VST適用後
起動完了起動完了
HDD からの読み込みがなくなる
 フラッシュ デバイスで対応
HDD I/O がボトルネック
NetApp Confidential For Internal and NDA Partner Use Only

21. 0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
ドライブ使用率（%）
同時接続ユーザ数
HDD - HDD only HDD - FlashCache
HDD - FlashPool SSD - FlashPool
検証結果：Flash Cache と Flash Pool
Web ショッピング（商品検索:商品購入 = 50:50）
21
0
1
2
3
4
5
6
7
8
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
スループット（相対値）
同時接続ユーザ数
TPS - HDD only TPS - FlashCache
TPS - FlashPool
HDD 使用率が減少

22. 22
【検証結果】
Flash Pool を活用した
統合インフラの実現
NetApp Confidential For Internal and NDA Partner Use Only

23. Flash Pool の活用による DB 統合
検証内容
 OLTP x 3 稼働中に、sequential read が発
生する SQL を発行する
23
aggr w/ Flash Pool
DB1 DB2 DB3
instance
OLTP
instance
OLTP
instance
OLTP
NetApp
DB4
instance
DWH / BI
SQL
 TABLE FULL SCAN
 sequential read
NetApp Confidential For Internal and NDA Partner Use Only

24. アジェンダ
0
2
4
6
8
10
23:01:39
23:01:51
23:02:03
23:02:15
23:02:27
23:02:39
23:02:51
23:03:03
23:03:15
23:03:27
23:03:39
23:03:51
23:04:03
23:04:15
23:04:27
23:04:39
23:04:51
23:05:03
23:05:15
23:05:27
23:05:39
23:05:51
23:06:03
23:06:15
23:06:27
23:06:39
23:06:51
23:07:03
23:07:15
23:07:27
23:07:39
23:07:51
23:08:03
23:08:15
23:08:27
23:08:39
23:08:51
23:09:03
23:09:15
23:09:27
23:09:39
23:09:51
23:10:03
23:10:15
23:10:27
23:10:39
23:10:51
23:11:03
23:11:15
23:11:27
23:11:39
23:11:51
23:12:03
SumofTXN/sec(RelativeRate)
TIME (hh:mm:ss)
TPS: DB1 TPS: DB1 + DB2 TPS: DB1 + DB2 + DB3
0
20
40
60
80
100
23:01:39
23:01:51
23:02:03
23:02:15
23:02:27
23:02:39
23:02:51
23:03:03
23:03:15
23:03:27
23:03:39
23:03:51
23:04:03
23:04:15
23:04:27
23:04:39
23:04:51
23:05:03
23:05:15
23:05:27
23:05:39
23:05:51
23:06:03
23:06:15
23:06:27
23:06:39
23:06:51
23:07:03
23:07:15
23:07:27
23:07:39
23:07:51
23:08:03
23:08:15
23:08:27
23:08:39
23:08:51
23:09:03
23:09:15
23:09:27
23:09:39
23:09:51
23:10:03
23:10:15
23:10:27
23:10:39
23:10:51
23:11:03
23:11:15
23:11:27
23:11:39
23:11:51
23:12:03
StorageResourceUtilization(%)
TIME (hh:mm:ss)
CPU SSD HDD
検証結果
SQL：TABLE FULL SCAN
HDD リソースを活用し、SQL を処理
DWH / BI 系 SQL 実行中も性能が劣化していない
2424

25. Flash Pool の活用による DB 統合
まとめ
 多様なワークロードの DB 統合を実現
 コストの大幅な増大やストレージ構成の複雑
性を伴わない
– ランダム I/O ⇒ SSD で対応
– シーケンシャル I/O ⇒ HDD で対応
– I/O ワークロードの種類は Data ONTAP が
自動的に判別
25NetApp Confidential For Internal and NDA Partner Use Only

26. 26
All Flash Array
NetApp Confidential For Internal and NDA Partner Use Only

27. All Flash Array の 2 つのゾーン
スケールアップ と スケールアウト
27
ストレージ容量
ストレージI/O性能
200K
400K
600K
800K
1,000K
25TB 50TB 75TB 100TB
容量の拡張
性能の拡張
ZONE1：スケールアップ モデル
NetApp Confidential For Internal and NDA Partner Use Only
EF540
ZONE2：スケールアウト モデル
FlashRay

28. All Flash Array の 2 つのゾーン
スケールアップ と スケールアウト
28
ストレージ容量
ストレージI/O性能
200K
400K
600K
800K
1,000K
25TB 50TB 75TB 100TB
ZONE1：スケールアップ モデルZONE2：スケールアウト モデル
1node
2node
4node
8node
12node
Storage
Efficiency
NetApp Confidential For Internal and NDA Partner Use Only
EF540
FlashRay

29. 29
All Flash Array
NetApp EF540
NetApp Confidential For Internal and NDA Partner Use Only

30. 集約密度（2U）
All Flash Array
NetApp EF540
30
【性能】
350,000 IOPS
1ms latency 未満
【容量】
800GB x 24
19.2TB
エンタープライズに相応しい信頼性
スナップショット
同期ミラーリング
非同期ミラーリング
500,000 台を
超える導入実績
（E シリーズ）
冗長構成
オンライン
メンテナンス
NetApp Confidential For Internal and NDA Partner Use Only

31. 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
IOPS
READ RATE
12 Drives Model IOPS - 4KB Random I/O
RAID0 RAID10 RAID5 RAID6
32
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
IOPS
READ RATE
24 Drives Model IOPS - 4KB Random I/O
RAID0 RAID10 RAID5 RAID6
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
IOPS
READ RATE
Effect of Data Assurance - 4KB Random I/O
RAID0 - DA off RAID0 - DA on RAID10 - DA off RAID10 - DA on
RAID5 - DA off RAID5 - DA on RAID6 - DA off RAID6 - DA on
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
IOPS
READ RATE
12 Drives Model IOPS - 8KB Random I/O
RAID0 RAID10 RAID5 RAID6

32. 33
FlashRay & Mars OS
※ 本製品についてのスライドは
プレゼンテーションのみのスライドになります
NetApp Confidential For Internal and NDA Partner Use Only

33. 34
ご参考
NetApp Confidential For Internal and NDA Partner Use Only

34.  Tech ONTAP フラッシュ連載
 Oracle データベース環境における
NetApp VST の有効性と次世代の統合
インフラの実現
NetApp Confidential For Internal and NDA Partner Use Only
NetApp のフラッシュ技術
是非ご参照ください
Tech ONTAP ネットアップのフラッシュ技術 検索
ネットアップ TR-4162 検索
35

35. 38NetApp Confidential For Internal and NDA Partner Use Only