FUSION-IO

フュージョンアイオー製品最新情報
Jotaro Ooura• Japan Account Manager – APAC Japan
アジェンダ
・会社概要
・ソリューション概要
・製品ポートフォリオ
・IODRIVEアーキテクチャ
・IODRIVE2のポイント
・IODRIVE2の信頼性
・コスト削減効果
・Microsoft SQL Server 2012 利用事例
・まとめ
December 19,
2012
2
FUSION-IO の軌跡
2007
2008
Virtual ioMemory
テクノロジの発表
ネィティブ PCIe
NANDフラッシュデ
バイスの出荷開始
会社設立
メモリーとストレージ
の融合を目指す
2009
2010
HP社 OEM開始
Dell社 OEM開始
IBM社 OEM開始
3万枚出荷達成
チーフサイエンティス
トとしてSteve
Wozniakが参加
WSJ にて#1新興IT
企業に
2011
12
11
10
07
2006
09
06
08
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2012
年間出荷容量50
Petabytesに
ioMemory SDKを
発表
2000 を超えるユー
ザ企業
CISCOとの提携を
発表
日本国内で数千枚
以上の出荷実績
Netappとの提携を
発表
6/9 IPO (NYSE)
コンピュータのパフォーマンス問題
アプリケーション性能問題に対する「古い考え方」
プロセッサ:
• マルチコア
化
• 帯域幅の増
加
メモリ:
• 大容量化
• 帯域幅の増加
パフォーマンス
• メモリを追加
• サーバを追加
ストレージ:
• スループットが多少
向上
• ディスクを多数使用
するアプローチが
一般的
時間
$$$$$
• ディスクを追加
• アプリケーションを
最適化
各アプローチは導入コスト、運用コストともに
大きな影響を及ぼす。
しかし、性能問題の根本原因は解決されていない
“コンピュータの計算能力とストレージ性能の差は広がっている。
問題はよくなるどころか、酷くなる一方だ。”
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UNLEASH APPLICATION PERFORMANCE
高い
IOPS性能
高帯域幅
低レイテンシ
並列化
アプリケーシ
ョン高速化
Tier 1 アプリケーション: CRM, ERP, など
Web / クラウド / SAAS アプリケーション
BI/DWH アプリケーション
仮想化 (VMware, Hyper-V, など)
エンターテイメント／マルチメディア アプリケーション
医療イメージングアプリケーション
December 19, 2012
5
FUSION-IOのソリューション
DIRECT
サーバーパフォーマンス改善
• 業界最速の低レイテンシー
• サーバー内に格納
• I/O インテンシブなアプリケーション向け
CACHING
ストレージパフォーマンス改善
• SAN/NASを高速化
• ストレージワークロードを削減
• VM集約度を向上
SHARED
高速ターゲットストレージ
• マルチプロトコル
• プラットフォーム依存無し
• クラスター構成を実現
FLASH OPTIMIZATION
フ ラッシ ュメ モ リーの 最 適 化
6
ソリューションの位置づけ
ENTERPRISE IT
Scale-out
Architectures
Mission-critical
Data
Transient
Data
SINGLE USER
Workstations
PC
Laptop
Consumer
Devices
VALUE
Scale-up
Architectures
HYPERSCALE
COST
December 19, 2012
Fusion-io Confidential
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FUSION-IOの位置づけ
以下の言葉で位置づけされます｢SSDではありません。｣
NANDフラッシュベース高速半導体ストレージ
NANDフラッシュベースの高速アクセスソリューション
ネィティブ PCIe NANDフラッシュデバイス
ioMemory （サーバの新しいメモリ階層）
不揮発性メモリー、ストレージメモリ
あえて言うならば使用可能な表現
Solid State Storage （SSS)
FUSION-IOのテクノロジの位置づけ
L1
L2
L
3
C
15µs
Network Attached
Storage/SAN
HDDs
SSDs
RAM
Fusion-ioのアプローチ:
新たなメモリー階層
ioMemory
SSDのアプローチ：
HDDプラッターの
Flashメモリー代替
3桁の
パフォーマンス
の違い
P
U
ナノ 秒 (10E-9)
ミリ秒 (10E-3)
マイクロ 秒 (10E-6)
レイテンシ(Sec)
12/19/2012
99
IODRIVEが高速な理由
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2012
10
VIRTUAL STORAGE LAYER - ソフトウエア層の特徴
•Virtual Storage Layer(VSL)
ioDrive
レガシSSD
•業界標準の管理インターフェイスを
複数サポート
‣既存の監視システムでモニタリング
可能
ホスト層
ファイルシステム
アプリケーション
OS ブロック I/O
OS ブロック I/O
‣ブロックデバイスの機能を提供
•SNMP/SMI-s/WMI による
監視対応
アプリケーショ
ン層
‣グルーミング、ガベージ コレクション
ホスト層
‣メタデータ管理
アプリケーション
ファイルシステ
ム
ブロックレイヤ
ブロックレイヤ
Virtual Storage Layer
RAIDコントローラ
フラッシュメモリ
ネットワーク
“データをCPUの
近くに配置する”
December 19,
2012
リモート
‣フラッシュアレイのコントロール
アプリケーショ
ン層
‣ホストプロセッサ上で高速に動作
SAS/SATA
メモリコントローラ
フラッシュメモリ
11
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Fusion-io Confidential
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IODRIVE2 ラインナップ
MLC: 365, 785, 1205
MLC: 2,410 GB
SLC: 400, 600 GB
SLC: 1,200 GB
December 19,
2012
Fusion-io Confidential
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IODRIVE旧モデルとの相違点 - VSL 3.1.X
49ビット
ECC
VSL 3.1.1 より、39ビットECCに加え49ビットECCをサポート。
高いECCレベルによりMLCチップをSLCレベルの信頼性を実現します。
Sure
Erase
米国 国防総省基準(DOD 5220.22-M、NIST SP800-88)に適合したデータクリア機能。
廃棄時、要件にあわせてカード上の情報を消去し情報漏洩を防止します。
75W スロット
サポート
サーバ内の75WスロットからIODRIVE2Duoの電力を供給可能となりました。
サーバ内の煩雑な電源ケーブルの配線が解消されます。
NUMA
アフィニティ
BIOSのNUMAステートを検出し、ドライバがIODRIVE2を自己チューニング。NUMA
アーキテクチャ構成のサーバにおけるパフォーマンスが最適化されます。
メタデータ
再構成の短縮
突然のシャットダウン後、整合性チェックのスキャン時間を約30%短縮。
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ADAPTIVE FLASHBACK によるダイ障害時の自己治癒
ioDrive2
785 MLC の場合 16 パッド
ioMemory
データパスコントローラ
8 バンク
•
•
パリティ
データ
16 チャンネル幅 – 15+1
•
バンク２のパリティダイがアクセス不可能となった場合
•
•
•
パリティダイが動作から切り離されるParity die (CH16) on Bank 2 is retired
バンク２上の１５番目のダイが新しいパリティダイとして動作する
データは１４＋１のRAID5スキームで再構成される
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IODRIVE VS IODRIVE2（DELL様OEMモデル）
ロープロファイルカード (MLC)の比較
IODRIVE
IODRIVE 2
640GB
785GB
1.205TB
Read Bandwidth
750 MB/s
1.5 GB/s
1.5 GB/s
Write Bandwidth
550 MB/s
1.1 GB/s
1.3 GB/s
Read IOPS (Seq. 512B)
93,000
443,000
443,000
Write IOPS (Seq. 512B)
145,000
530,000
530,000
Read IOPS (Rand. 512B)
-
141,000
143,000
Write IOPS (Rand. 512B)
-
475,000
475,000
Mixed IOPS (75/25 r/w)
74,000
-
-
Read Access Latency
26 μs
68 μs
68 μs
Write Access Latency
26 μs
15 μs
15 μs
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IODRIVE VS IODRIVE 2（DELL様OEMモデル）
フルハイトカード (MLC) の比較
ioDrive2 Duo
IoDRIVE Duo
640GB
1.28TB
2.41TB
Read Bandwidth
1.5 GB/s
1.5 GB/s
3.0 GB/s
Write Bandwidth
1.0 GB/s
1.1 GB/s
2.5 GB/s
Read IOPS (Seq. 512B)
196,000
185,000
866,000
Write IOPS (Seq. 512B)
285,000
278,000
930,000
Read IOPS (Rand. 512B)
-
-
284,000
Write IOPS (Rand. 512B)
-
-
705,000
Mixed IOPS (75/25 r/w)
67,000
74,000
-
Read Access Latency
26 μs
26 μs
68 μs
Write Access Latency
26 μs
26 μs
15 μs
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低減されたメモリ使用量
平均4Kのブロックサイズ書き込み環境時、容量に対して0.5％程度
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最新ドライバーによるサポートOSの拡大
Dell様にてVSL３．２．２ がCertifyされました。（2012/12/11）
現行の
・Windows
・Redhat5及び6
・SLES10、11
に加えて
・Windows Server 2012
・ESXi 5.1
が新たにサポート対象となりました。
これにより、仮想化環境でのご利用の幅が広がりました。
December 19,
2012
19
IDRACをUPDATEすることにより
筐体内IODRIVE搭載数を拡大
1U モデルで2枚
2Uモデルで3-4枚
December 19,
2012
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結論
・更に高速になり
・更に信頼性が向上し
・更にリーズナブルな容量単価に
今までお使いのユーザ様にも、そうでないユーザ様にも魅
力的な製品になりました。
December 19,
2012
21
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Fusion-io Confidential
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NANDフラッシュメモリのタイプ — SLC と MLC
Single Level Cell (SLC)
Multi Level Cell (MLC)
１００％
１００％
１１
１
１０
０１
０
００
０％
０％
12/19/2012
23
23
NANDフラッシュメモリのタイプと特性
SLC
MLC
書き換え耐性
◎ (10-20倍)
△
応答速度
◎
△
1チップの容量
△
$$$
◎
$
主な利用用途
エンタープライズ
利用
携帯端末
ノート、PC向け
Fusion-io に
おける位置づけ
超・高パフォーマンス
超・長寿命
エンタープライズ利用
容量当たりの単価
12/19/2012
24
24
IODRIVEの信頼性設計
ホストプロセッサを利用した複雑な保護アルゴリズム
SSS最強クラスの ECCによるエラー訂正
Adaptive Flashback – RAID-5相当の内部保護機能
PCIeバスのデータ転送はすべてパリティ保護
メタデータ ロギング
（DBのログ相当をデバイスレベルで実装）
• 故障予兆を示したフラッシュチップの切り離し
• グルーミング／アドバンスド ウエアレベリング
•
•
•
•
•
データの完全性
(Data Integrity)
データの可用性
(Data Availability)
12/19/2012
データ寿命
(Data Longevity)
25
25
寿命の確認による予防保守
例えば640GB 製品には800GBのフラッシュチップが
搭載。160GBは予備領域。
ioDriveを以下の状態で確認することができます。
•Healthy
•Reduced-write
•Read-Only
•Unknown
0%: 書き込み抑制モードへの移行
隠し容量のある時点:
Read Onlyモードへの移
行
10%: Warningの発行
12/19/2012
26
26
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Fusion-io Confidential
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改善効果 — 性能向上とコスト削減を両立
x
4 性能向上
x
6 性能向上
x
10性能向上
75
50
90
%サーバー台数を削減 % コストを削減
動画配信
キャッシュサーバーの性能
向上によるサービス安定化
およびコスト削減
レコメンドエンジン
データベース高速化による
分析情報のリアルタイム化
およびコスト削減
ケーススタディ資料の入手先 http://www.fusionio.jp/
12/19/2012
%サーバー台数を削減
ソーシャルサイト
データベース高速化による
サーバ台数の大幅削減
およびコスト削減
28
28
サーバあたりの性能向上による総所有コストの削減
消費電力
冷却コスト
ラックスペース
ストレージ費用
削
減
障害点、工数
サーバー台数
WITHOUT FUSION-IO
WITH FUSION-IO
Fusion-io Confidential
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GLOOPS様構成例
高負荷な、ソーシャルゲームのDBサーバにioDriveを搭載した事例
詳細は後ほどのセッションにて！
Fusion-io inside!!
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Dell社事例パンフより引用 http://www.dell.com/downloads/jp/solutions/casestudy/dell gloops 052012.pdf
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オンラインカジノ BetOnSoft Case Study
 メンテナンス時のシステム速度低下を抑えてユーザ体験を改善
 チェックDB の12倍の速度改善
 バックアップを9倍高速化
 ユーザ収容量及び性能について10倍の余裕を準備
 Fusion製品を使用したReadable mirror でOffload taskを実行
(SQL Server 2012)
 20,000-30,000 batches/second ロード中でも、平均200ミリセ
カンドのレプリケーション速度 (SQL Server 2012 AlwaysOn)
 約14秒でのフェールオーバー (SQL Server 2012 AlwaysOn)
32
FUSION-IO はSQL SERVER 2012を加速します
Fusion-ioは、 AlwaysOnを加速します。
•
-
HAプロファイルの高速なレプリケーション
-
高速なフェイルーバー処理
-
サーバ一台の処理能力の大幅な向上により、少ないサーバ台数で冗長構成が実現
可能。
Fusion-ioはreadable mirrorを加速します。
•
-
SQL Server 2012 では、レポーティングや、メンテナンス用のサーバにDBをレプリケー
ションすることも可能です。
Fusion-ioは、データマイグレーションを加速します。
•
-
DBAが、データのコピーやマイグレーションで何日も時間を取られることがなくなりま
す。
-
http://www.microsoft.com/sqlserver/en/us/future-editions/missioncritical/SQL-Server-2012-high-availability.aspx
アベイラビリティグループ構成例（HA/DR環境）
Primary Data
Center
Primary (server
1)
Disaster Recovery Data
Center
Asynchronous Mirror
Synchronous
Mirror
Secondary (server 2)
Secondary (server 3)
Availability
Group
シングルサイトのHA構成例及び
リソース利用率の最適化例
Secondary and
readable mirror (server 2)
Primary (server 1)
Synchronous Mirror
TEMPDBの高速化に・・
• Microsoftでは最近の推奨は
tempDBをローカルストレージに
おく構成となっています。
-
もしtempDB の負荷が高い場合、
クラスタ各ノードへのお手軽な高速
化手法としてioDriveをご活用頂け
ます。
tempDB
tempDB
Primary (server 1)
Storage
Secondary (server
2)
既存ストレージ環境の加速の例
ioDrive２ Duo (２枚のモジュール搭載)
DB
サーバ
既存ストレージ
ioMemory ioMemory
Module
Module
A
B
ioDrive
ログファイル,
tempDB, インデックス
, パーティションテーブ
ル,高負荷テーブル
directCach
e
Backing
store
Active
data
Large
tables
SIOS DATA KEEPER +FUSION-IO
Fusion-io Blogより
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http://www.fusionio.com/blog/polaris-sios/
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FUSION-IOをHA利用で
ioDrive2とSIOS DataKeeper の組み合わせで、SANストレージと比較して、
SQL Server のIOPS を 50倍、Largeクエリ処理速度90倍に改善！！
December 19, 2012
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December 19, 2012
Fusion-io Confidential
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おわりに: IODRIVE のメリットまとめ
ポイント
圧倒的な
 低レイテンシなカットスルーアーキテクチャ
 高速書き込み／高IOPS／帯域幅
業務利用に耐えうる
 他社製品の追随を許さない長寿命設計
 Adaptive Flashback - フラッシュの冗長化
現場に溶け込む
安心して使える
 明確な寿命管理と状態把握
 業界標準プロトコルによる管理（SNMP/WMI/SMI）
 高性能・高信頼性による運用業務の省力化
 4年間にわたる各社OEM実績(DELL他)
 大手ソーシャルサイトをはじめとする大規模採用実績
短期間で回収できる
 お値打ちなOEM提供
 サーバ性能の向上により各種コストを大幅削減
（ラックスペース／電力／空調／SWライセンス）
September
2011
41
公式TWITTER 始めました！
@fusionioJP でイベント情報など発信しております。
December 19,
2012
42
THANK YOU
THANK YOU
December 19,
2012
43