EMC VFCache - EMC Corporation

EMC VFCache
Technologie Flash Cache sur serveur pour optimiser les
performances, l’intelligence et la protection des données
critiques
AVANTAGES CLÉS
• Réduit la latence et accroît le débit pour
améliorer sensiblement les performances
des applications
• Étend au serveur la technologie EMC FAST
pour plus d’intelligence
• Améliore les performances et la protection
grâce aux services de données back-end
fournis par le stockage en réseau EMC
Les départements informatiques sont confrontés à un problème de performances des
applications dû au déséquilibre entre la puissance de traitement des serveurs et le temps
d’accès aux disques de stockage. Cette puissance de traitement continue à progresser,
doublant tous les 18 mois, mais le débit des disques reste inchangé. Résultat : un goulot
d’étranglement dans la pile d’E/S puisque le serveur et l’application ont la capacité de
traiter un plus grand nombre d’opérations d’E/S que ne le permettent les disques. Il en
résulte un écart au niveau des E/S. Les disques Flash de la baie ont permis de combler cet
écart en offrant des performances considérablement améliorées. Désormais, la technologie
Flash PCIe sur serveur accélère de façon tout aussi remarquable les performances d’E/S par
rapport aux disques Flash.
EMC VFCache™ est une solution Flash Cache sur serveur qui réduit la latence et augmente le
débit pour améliorer sensiblement les performances des applications grâce à un logiciel
intelligent et à la technologie Flash PCIe. VFCache accélère les lectures et protège les
données en utilisant un cache à écriture immédiate sur le stockage en réseau pour garantir
une disponibilité élevée et assurer la reprise après sinistre. Combiné au logiciel EMC FAST
(Fully Automated Storage Tiering) sur la baie, VFCache crée le chemin d’E/S le plus efficace
et intelligent de l’application au datastore. Résultat : une infrastructure en réseau optimisée
de façon dynamique pour les performances, l’intelligence et la protection des
environnements physiques et virtuels.
PERFORMANCES D’APPLICATION SURDYNAMISÉES
VFCache accélère les lectures des E/S en mode bloc pour améliorer la rapidité des
applications nécessitant le nombre d’E/S par seconde le plus élevé et/ou le temps de
réponse le plus bas. Le logiciel utilise la carte PCIe comme cache des données les plus
souvent consultées, réduisant ainsi le temps d’accès au stockage tout en déchargeant la
baie de stockage du traitement des E/S. Du fait qu’il réside sur le bus PCIe du serveur,
VFCache contourne le temps système lié à l’accès au stockage en réseau : ainsi réduit, le
temps de réponse se compte en microsecondes et non plus en millisecondes. VFCache place
les données dans la pile d’E/S du serveur, plus près de l’application pour améliorer
considérablement les performances. Avec un débit 300 % plus élevé et des réductions de la
latence atteignant 50 %, VFCache hisse les performances des applications à un niveau
absolument inédit, leur donnant le coup d’accélérateur dont elles avaient besoin.
VFCache est optimisé pour les applications Web, le traitement des transactions en ligne
(OLTP), la gestion de la relation client (CRM) et les bases de données de planification des
ressources d’entreprise (ERP), les applications de messagerie électronique et d’autres
charges de travail à lecture intensive avec une partie active limitée. VFCache est conçu pour
réduire le temps système du CPU dans le serveur en transférant les opérations de gestion de
la mémoire Flash du CPU de l’hôte vers la carte PCIe. En outre, VFCache décharge la baie de
stockage d'une grande partie du trafic de lecture et peut ainsi allouer une puissance de
traitement supérieure à d’autres applications. Tandis qu’une application est exécutée plus
FICHE PRODUIT
rapidement grâce à VFCache, les performances de la baie pour les autres applications sont
maintenues, voire légèrement améliorées. Lorsque VFCache est installé sur d’autres serveurs
de l’environnement, on obtient un modèle de traitement des E/S hautement évolutif.
L’environnement dans son ensemble, serveurs et systèmes de stockage compris, est
capable de traiter considérablement plus d’E/S par seconde.
VFCache assure un contrôle complet et flexible du périmètre et de la granularité avec
lesquels il peut être activé. Dans les environnements physiques, les utilisateurs peuvent
activer ou désactiver VFCache au niveau du volume source ou au niveau de la LUN. Dans les
environnements virtuels, la capacité de VFCache est provisionnée vers une machine virtuelle
(VM) individuelle. La capacité de cache allouée à l’intérieur de la VM est ensuite configurée
au niveau du disque virtuel.
Specification
Software
Environments
EMC VFCache
Physical and virtual
Windows: 2008 (x86_64), 2008 R2 (x86_64), 2008 R2 SP1
(x86_64)
Operation Systems
Linux: RHEL 5.6 (x86_64), RHEL 5.7 (x86_64)
Hardware
VMware: vSphere 4.1 and 5.0
Form Factor
Half-height, half-length
Bus Interface
PCle Gen2, ×8
NAND Technology
34 nm SLC
Capacity
300 GB
Random 4K Read
715K IOPS
Random 4K Write
91K IOPS
Sequential 128K Read
3.2 GB/s
Sequential 128K Write
.8 GB/s
Latency
41 µs
Power
25 W
GESTION DU CACHE INTELLIGENTE ET AUTOMATISÉE
VFCache fournit des demandes de lecture directement issues de la mémoire cache.
L’optimisation de la mise en cache réalisée dans VFCache s’adapte automatiquement aux
variations des charges de travail en déterminant les données les plus consultées et en les
déplaçant vers le cache Flash du serveur. VFCache est totalement indépendant de
l’infrastructure. Résidant entre l’application et la baie de stockage, il ne nécessite aucune
modification de l’une ou l’autre. Il est transparent pour le stockage, l’application et
l’utilisateur. Une fois la carte VFCache installée, aucune intervention de l’utilisateur n’est
nécessaire pour commencer à bénéficier des améliorations de performances.
© Copyright 2011 EMC Corporation. All rights reserved.
L’approche architecturale d’EMC consiste à exploiter la bonne technologie pour placer les
bonnes données au bon endroit et au bon moment, au meilleur coût. Pour cela, EMC a
développé son logiciel FAST basé sur la baie, qui automatise le positionnement et le
déplacement des données sur des ressources de stockage alors que les besoins évoluent au
fil du temps, optimisant ainsi les applications tout en réduisant les coûts. Avec VFCache, la
technologie FAST est étendue au serveur, ajoutant un niveau supplémentaire d’intelligence
et de performances à la pile d’E/S. Associé à FAST, VFCache crée le chemin d’E/S le plus
efficace et intelligent de l’application au datastore. Avec ces deux technologies, EMC fournit
une solution de hiérarchisation de bout en bout permettant d’optimiser la capacité et les
performances des applications du serveur jusqu'au stockage. Grâce à l’intelligence de
VFCache, une copie des données les plus fréquemment utilisées est créée automatiquement
sur le serveur pour garantir une vitesse maximale. À mesure que les données vieillissent
lentement et sont moins sollicitées, elles sont déplacées automatiquement au fil du temps
vers le niveau adéquat de la baie de stockage, du cache vers les disques Flash, puis vers les
disques Fibre Channel/SAS et vers les disques SATA/SAS nearline.
Data Continuum
As data “cools” and ages, different technologies apply
“Hot” high activity
PCIe Flash
PERFORMANCE
Data Activity
OPTIMIZED
SSD
Dynamic Storage
Hierarchy
Differentiated On
Access Density
(IOPS/GB)
FC /SAS
SATA /
NL-SAS
“Cold” low activity
Data Age
PROTECTION TOTALE
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Outre l’amélioration des performances, VFCache offre une protection avancée des données
applicatives critiques. Les données contenues dans le cache sont une simple copie des
données déjà stockées sur la baie, la copie principale étant gérée par les services de
données avancés propres au stockage en réseau fiable d’EMC, notamment la haute
disponibilité, l’intégrité de bout en bout, la fiabilité et la reprise après sinistre. VFCache
utilise un algorithme d’écriture immédiate en vertu duquel les données nouvellement
écrites restent sur la baie de stockage en réseau, telle qu’EMC Symmetrix® VMAX™ et VNX®.
Si le serveur subit une défaillance, les données restent protégées et accessibles sur la baie.
VFCache comporte une option logicielle unique permettant aux utilisateurs de partager la
carte PCIe entre la mise en cache et le stockage en attachement direct (DAS). Ainsi, les
utilisateurs peuvent simultanément utiliser la carte comme périphérique de mise en cache
pour les données critiques et comme périphérique de stockage de lecture/écriture pour les
données temporaires. Ils peuvent optimiser pleinement leurs charges de travail en ajustant
la mise en cache ou le DAS sans devoir modifier le déploiement de leur carte. Avec cette
fonctionnalité, les opérations de lecture et d’écriture de l’application vers le DAS sont
réalisées directement sur la capacité Flash PCIe du serveur. Étant donné que la partie DAS
ne persiste sur aucune baie de stockage, il est préférable de l’utiliser uniquement pour des
données éphémères, relatives notamment à l’espace de permutation et à l’espace des
fichiers temporaires du système d’exploitation.
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