Storage - TecnoFaceca 2011

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Apresentação sobre Storage, feita por Fernando Roberto Elias, durante o 9º TecnoFaceca - Seminário de TIC, realizado pela Faculdade Cenecista de Varginha - MG, em 20 de maior de 2011.

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Storage - TecnoFaceca 2011

  1. 1. Agenda Armazenamento Arrays – Storages Inteligentes 3 noticias 2 23/05/2011
  2. 2. Crescimento constante  Uma explosão inacreditável de dados vai acontecer nos próximos anos  Somando tudo o que temos no mundo temos 1.2 ZB de dados (Um Zetabyte é um bilhão de trilhões de bytes)  Em 2020 serão 35 ZB (um crescimento de quase 30x em 8 anos) 3 23/05/2011
  3. 3. Porque Armazenar a Informação  Universo Digital – Explosão da informação O século 21 é o da era da informação  Somos dependentes da tecnologia Exemplo: sites de rede social, e-mails, website de compartilhamento de vídeo e fotos, compra online, engines de pesquisa, etc  O gerenciamento da informação é o grande desafio 4 23/05/2011
  4. 4. Evolução no armazenamento de dados 5 23/05/2011
  5. 5. Componentes de um disco Controller HDA Interface Power Connector 6 23/05/2011
  6. 6. Desempenho de um Disco  Dispositivo Eletromecânico Impacta de forma geral o desempenho no armazenamento  Tempo de serviço do disco Tempo que leva para o disco completar a requisição de I/O que é a soma de Seek Time Rotational Latency Data Transfer Rate 7 23/05/2011
  7. 7. Seek TimeTempo de posicionamento da cabeça de leitura e gravação. 8 23/05/2011
  8. 8. Rotational Latency  Depende da velocidade de rotação do disco  Media de rotational latency Metade do tempo de uma rotação inteira Appx. 5.5 ms para disco 5400 rpm Appx. 2.0 ms para disco 15000 rpmRotational delay (em sec) = 0.5/(RPM/60) 9 23/05/2011
  9. 9. Data Transfer Rate Media de montante de dados transferidos por determinado tempo (MB/s) Transfer Rate Interno Velocidade que um dado se move de uma trilha até o buffer interno do disco Transfer Rate Externo Velocidade da interface até o host Transfer rate externa é Transfer rate interna é medida aqui medida aqui Disk Drive Head Disk HBA Interface Buffer Assembly 10 23/05/2011
  10. 10. Utilization vs. Response time (Little´s Law) Cotovelo da curva: o disco Esta em torno de 70% de utilização Tamanho de fila baixo 0% Utilization 70% 100% O tempo de resposta tende a crescer exponencialmente quando a utilização esta acima de 70% 11 23/05/2011
  11. 11. Desafio  Vamos considerar que uma aplicação requer uma capacidade de armazenamento de 1TB e executa 4900 IOPS. O tamanho do I/O da aplicação é de 4KB Como essa aplicação é critica, o tempo de resposta deverá estar dentro de padrões aceitáveis.  Especificações disponíveis do disco: Capacidade = 100 GB 15000 RPM 5 ms media de seek time 40MB/sec de transfer rate Quantos discos são necessários para esta aplicação ? 12 23/05/2011
  12. 12. Solução  O tempo para executar um I/O é a soma do seek time, rotational latency e transfer time.  5 ms+0.5/(15.000/60)+4KB/(40MB/sec)= 7,1msec  Então calculamos o numero máximo de IOPS um disco pode executar. 1 sec / 7,1 msec = 140 IOPS  Para ter um tempo de resposta aceitável, temos que controlar nossa utilização para que obedeça a Little´s Law, ou seja fica abaixo dos 70%. 140 IOPS x 0,7 = 98 IOPS  Então podemos dizer que Capacidade: 10 discos Performance: 4.900/98 = 50 discos 13 23/05/2011
  13. 13. Evolução na Arquitetura Multi Protocol Router LAN FC SAN IP SAN RAID Array SAN / NAS JBOD Internal DAS Time
  14. 14. RAID – Redundant Array of Independent Disks Este Não Este 15 23/05/2011
  15. 15. Porque RAID ?  Limite de performance para um disco único.  Tempo de vida medio de um disco (MTBF) Exemplo: Se o MTBF de um disco é de 750.000 horas e temos 1000 disco, a probabilidade de um disco falhar é de 750 horas.  As vantagens dessa utilização é: Melhorar a Capacidade Alta Disponibilidade Melhorar a performance 16 23/05/2011
  16. 16. Tipos de RAID  Espelhados (Mirror, penalidade 50%) RAID 1 RAID 1/0 – 10 -1+0  Paridade (penalidade de 1 disco) RAID 0 RAID 3 RAID 4 RAID 5 RAID 6 Já existe RAID com 4 paridades. 17 23/05/2011
  17. 17. Comparação entre RAID´s Min Storage RAID Cost Read Performance Write Performance Disks Efficiency % Very good for both random and sequential Very good 0 2 100 Low read Good Slower than a single Good disk, as every write must 1 2 50 High Better than a single disk be committed to two disks (n-1)*100/n Poor to fair for small Good for random reads where n= random writes and very good for 3 3 number of Moderate Good for large, sequential reads disks sequential writes Fair for random write (n-1)*100/n Very good for random Slower due to parity where n= reads overhead 5 3 number of Moderate Good for sequential Fair to good for disks reads sequential writes (n-2)*100/n Very good for random Moderate Good for small, random where n= reads 6 4 but more writes number of Good for sequential than RAID 5 (has write penalty) disks reads 1+0 and 4 50 High Very good Good 0+1 18 23/05/2011
  18. 18. Penalidades em RAID 5 RAID Controller Ep new = Ep old - E4 old + E4 new 2 XOR P0 D1 D2 D3 D4 19 23/05/2011
  19. 19. Array–Sitema de Armazenamento Inteligente  CX4- 960 (modelo Midrange) Suporta portas de FC de 8Gb/s ou iSCSI de 10 Gb/s (FCoE) 960 discos 600 TB de capacidade nominal 32 GB de memoria Cache 20 23/05/2011
  20. 20. Array–Sitema de Armazenamento Inteligente  Symmetrix – DMX4 – (modelo High-end)  Suporta portas FC de 8 Gb/s , portas iSCSI de 10Gb/s (FCoE) e portas para Mainframe (Escon, Ficon)  1920 discos  1,92 PB de capacidade nominal 128 GB de Memoria Cache 21 23/05/2011
  21. 21. Componentes de um Array Intelligent Storage SystemHost Front End Back End Physical Disks Cache Connectivity FC SAN 22 23/05/2011
  22. 22. Como podemos melhorar nossa performance ?Disco Convencional Enterprise flash drive Tem toda a demora associado aos  Melhor “throughput” por disco dispositivos mecânicos  Sem partes mecânicas  Seek time  Melhor desempenho e  Rotational latency consistência de I/O Maior consumo de energia associado aos dispositivos eletromecânicos  Econômico em relação a energia  Requer menos energia por GB de armazenamento  Requer menos energia por IOPS 23 23/05/2011
  23. 23. Enterprise Flash Drives – Benefícios  Melhor Performance 1@15K 10@15K 30@15K Fibre Fibre 30 vezes mais IOPS Fibre Channel Channel Channel drive drives drives Menos de 1 msec de Response Time tempo de serviço  Melhor confiabilidade Sem partes moveis Muito mais rápido 1 Flash drive para a reconstrução IO per second depois de falhas 24 23/05/2011
  24. 24. 1ª NOTICIA A MÁ NOTÍCIA 25 23/05/2011
  25. 25. A Má Notícia 26 23/05/2011
  26. 26. 2ª NOTICIA A BOA NOTÍCIA 27 23/05/2011
  27. 27. Boa NotíciaAtualmente existem 700 mil profissionais de TI (Tecnologia da Informação) no BrasilPorém existem 750 mil postos de trabalho 28 23/05/2011
  28. 28. 3ª NOTÍCIA A NOTÍCIA EXCELENTE 29 23/05/2011
  29. 29. A Notícia ExcelenteEm 2012 serão 850 mil profissionais de TI no BrasilExistirão 950 mil vagas 30 23/05/2011
  30. 30. Não se acomodem. Continuem Procurando “Não quero faca nem queijo, quero é fome...” Adélia Prado 31 23/05/2011
  31. 31. OBRIGADO 32 23/05/2011

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