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1,8 millones de IOPs.
Parece un número reservado para sistemas de almacenamiento propietario
de gama alta, sólo dentro del alcance de los mayores presupuestos de TI.
¿Lograr ese nivel de rendimiento usando componentes estándares disponibles
en el mercado? En una palabra – increíble.
S necesito la visión, experiencia y colaboración de
líderes del sector reunidos para diseñar un sistema
que no sólo logró los resultados deseados, sino que los superó con creces.
Este proyecto comenzó con Orange Silicon Valley,
una filial de innovación e investigación de
entera propiedad del gigante de telecomunicaciones Orange.
En Orange Silicon Valley siempre estamos tratando
de lograr innovación disruptiva que pueda abordar las necesidades
de TI de Orange y nuestros clientes.
Siempre estamos interesados en lograr hacer
más con menos y maximizar el uso de los activos.
Creemos que basados en estándares y arquitectura abiertos,
es posible ofrecer un rendimiento del
tipo específico de gama alta
con mucho menor costo de propiedad.
A medida que el mundo acelera hacia Exascale
visualizamos que la "computación extrema" puede llegar
a ser más accesible para el TI corporativo.
El reto esta vez – diseñar un sistema específico de alto rendimiento
y linealmente escalable que pueda manejar una carga intensiva
de procesamiento de transacciones
en línea orientada a E/S.
El sistema se considerará de misión crítica++,
en vivo, ofreciendo al cliente un contrato de
nivel de servicio de cero tiempo de inactividad.
Bastante fácil.
Hubo solamente un pedido adicional:
hacerlo usando componentes estándares
disponibles en el mercado,
siendo capaces de demostrar una
reducción significativa del costo total de propiedad.
El equipo de Orange recurrió a sus
asesores de tecnología de confianza en Hyve Solutions para que les ayudaran a
identificar la orientación técnica correcta para el proyecto.
Hyve Solutions, una división de SYNNEX Corporation,
es una empresa líder en soluciones específicas para servidor
y almacenamiento para centros de datos, diseñadas para satisfacer
las necesidades específicas de carga de trabajo de sus clientes.
Orange Silicon Valley se nos acercó con un
conjunto de requisitos claros, pero difíciles.
Orange había meditado sus requerimientos técnicos y comerciales con gran detalle.
Mi equipo de ingeniería se puso a trabajar y ser creativo,
así que pudimos proporcionar un mayor nivel de colaboración
y flexibilidad con el fin de resolver sus difíciles problemas técnicos y superar metas.
Los equipos trabajaron juntos
para desarrollar un plan para el tipo de sistema y rendimiento
que buscaban lograr.
El siguiente paso era encontrar la combinación adecuada de componentes
estándares para construir el sistema de prueba de concepto.
No fue una tarea fácil.
Había que tomar muchas decisiones importantes.
Escoger los asociados correctos era tan importante para nosotros como
escoger los componentes adecuados.
Necesitábamos asociados que estuvieran en la vanguardia de sus respectivas tecnologías,
pero que también tuvieran los recursos para apoyarnos en las fases de producción y evaluación.
El equipo eligió una plataforma
basada en Sandy Bridge con seis ranuras PCI express 3.0, por su
balance excepcional de altas tasas de datos y velocidades de reloj.
El sistema soporta una arquitectura de memoria de canal cuádruple,
así como DRAM de alta velocidad
a 1.600 Mega transacciones por segundo.
Se eligió a LSI para el controlador RAID.
Tras una serie de conversaciones con LSI,
llegamos a la conclusión que eran la opción lógica
para nuestras necesidades de controlador de almacenamiento.
La gama de la cartera de productos de LSI,
la fiabilidad y madurez de sus diseños,
comprobada en el terreno y su profundidad organizacional,
los hicieron los favoritos innegables.
LSI se esfuerza por ofrecer tecnologías de almacenamiento de información líderes en el sector,
y por acelerar las aplicaciones y mejorar la experiencia del usuario final.
Estamos orgullosos de colaborar con Hyve y Kingston
con el fin de ayudar a Orange Silicon Valley a cumplir con un objetivo muy agresivo.
El utilizar nuestros años de liderazgo en tecnología
y destreza en almacenamiento,
para ayudar al equipo a alcanzar la meta de más de 1,8 millones de E/S por segundo,
es un logro de gran alcance.
Creemos que es consistente con nuestros esfuerzos
el mejorar la experiencia informática en general del usuario final
y poder ayudar a Orange a entregar más información a más usuarios y más rápido.
Los dos últimos componentes que el equipo necesitaba
conseguir eran la memoria y las SSDs.
Necesitábamos una gran cantidad de memoria y la huella de una unidad de estado sólido para este diseño,
y con la sólida reputación de Kingston
con confiabilidad en el espacio corporativo,
era el aspirante adecuado.
En el tema de SSD, su unidad E100 mostró resultados prometedores
y ofrecían gran soporte de ingeniería.
Después de las pruebas iniciales, sus unidades superaron las expectativas
y seguimos adelante con Kingston como uno de nuestros asociados.
Cuando el equipo Orange/Hyve se nos acercó para participar
en este proyecto, nos dimos cuenta inmediatamente que esta era una
oportunidad para ser parte de un increíble hito
en nuestra industria. Nuestro trabajo era doble:
Por el lado de DRAM, asegurarse que la configuración de
memoria fuera optimizada para el mejor desempeño
y por el lado de flash, que seleccionáramos la clase de SSD correcta
no sólo excepcional rendimiento,
sino que lograra el exigente requisito de resistencia con la carga de trabajo prevista.
Cuando todos los asociados estuvieron en su lugar, el equipo comenzó a probar
el sistema contra la meta fijada para el proyecto.
Con la configuración del sistema ya definida, cada asociado configuró
el hardware en sus entornos de laboratorio para obtener simultáneamente los puntos de referencia.
Una vez que tuvimos el hardware en nuestros laboratorios comenzamos
a ajustar el entorno para un rendimiento óptimo.
Usamos la marca de referencia FIO bajo CentOS 6.3 para referir el subsistema de
24 unidades.
Adicionamos las (24) SSDs a (3) controladores RAID MegaRAID 9265-8i de LSI,
con una configuración RAID 0 de ocho unidades en cada controlador.
Esto nos permitió sacar ventaja del rendimiento total que puede
puede lograrse distribuyendo la carga de trabajo
a través de los canales PCI Express.
Para mejorar aún más el rendimiento utilizamos la opción
de rendimiento "Fastpath" de LSI que desbloquea IOPS adicionales cambiando las características
del firmware con el fin de optimizarlo para SSDs.
Hasta hace poco uno de los obstáculos para obtener un mayor rendimiento de almacenamiento
con SSDs, había sido que los controladores RAID fueron diseñados para
discos duros mecánicos. Las SSDs permiten un rendimiento tan
alto que su potencial real fue restringido.
Ahora disponemos de controladores RAID que
están específicamente diseñados para SSDs.
Como lo demuestra este proyecto, ahora somos capaces de
escalar el rendimiento de las SSDs a niveles que no eran posibles
hace tan sólo un año.
Los resultados iniciales fueron muy prometedores.
Estuvimos cerca de nuestra meta de 1 millón de IOPs en nuestra primera corrida de prueba
y afinamos el sistema hasta que llegamos constantemente a cerca de 1,8 millones de IOPs.
Comenzamos con referencias sintéticas de E/S a principios de 2012 que emulaban
el comportamiento OLTP real, y cruzamos la barrera de la escalabilidad del millón de IOPs que recuerda
la explosión sónica asociada con llegar a Mach 1.
Con una bahía de 24 unidades totalmente poblada con unidades
Kingston en RAID 0, sustentadas por 3 tarjetas de LSI, excedimos 1,8 millones de IOPs.
Estamos muy cerca de alcanzar un MACH 2 figurado.
Estamos trabajando para usar esta plataforma para ejemplos de uso en OLTP
similares a nuestra aplicaciones de misión crítica, extremadamente exigentes en E/S.
Podríamos necesitar empacar unos cuantos TERAFLOPS más para poder
aprovechar el potencial de casi 2 millones de IOPs de la solución.
Descubriremos si éste es el caso a medida que sigamos avanzando, ¡así que presten atención!
Al final no sólo se logró el objetivo del proyecto,
sino que las expectativas de todos los asociados fueron superadas.
Nuestra visión fue diseñar un sistema escalable linealmente y de alto rendimiento,
utilizando componentes disponibles comercialmente, con un costo total de propiedad mucho menor.
Nuestros esfuerzos de diseño están orientados a contratos de nivel de servicio de misión crítica, en vivo,
de cara al cliente y sin tiempo de inactividad, asociados con cargas
intensivas de procesamiento de transacciones en línea orientado a E/S.
Junto con nuestros colegas en Orange Silicon Valley
pudimos trabajar con asociados de diseño hacia la meta de
lograr computación extrema a costos de materias primas.
¡Esto nos emociona mucho!
Ahora hemos hecho de esta una arquitectura abierta que cualquier organización
de TI puede construir para sus necesidades extremas de E/S.
Esperamos rendimiento y confiabilidad con calidad de
nivel operador para nuestras plataformas de consolidación de bases de datos.
El lograrlo con un menor costo total de propiedad se convierte en un factor clave de cambio de juego para TI.
Con esta prueba de concepto y su capacidad para ofrecer un rendimiento,
para entornos dirigidos a una elevada E/S,
y todo a un costo razonable, la única pregunta que queda es:
¿Cómo se pueden utilizar los 1,8 millones de IOPs para superar sus desafíos de E/S?
"Resulta divertido hacer lo imposible" - Walt Disney