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Der nächste Schritt im Software-Defined Storage mit VMware Virtual SAN

VMware vForum 2014

Das Software-Defined Datacenter

Neudefinition von Storage durch Abstimmung auf die Anwendungsanforderungen

Management-Tools werden durch Automatisierung ersetzt

Erweiterung des virtuellen Computings auf alle Anwendungen

Virtualisierung des Netzwerks für eine

höhere Geschwindigkeit und Effizienz

2

Das Software-Defined Datacenter

Neudefinition von Storage durch Abstimmung auf die Anwendungsanforderungen

3

Die Herausforderung von heute: Massives Wachstum des Storage-Bedarfs und der Komplexität

24%

26%

28%

28%

31%

42%

Management-komplexität

Provisioning

Zeit/Budget

Datenmigrationen

Fehlerbehebung

Einhaltung vonSLAs

Größte Storage-Herausforderungen

M

20M

40M

60M

80M

100M

120M

2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

Verkaufte Terabyte

Verkaufte Terabyte

Quelle: IDC, Yezhkova, Worldwide Enterprise Storage Systems Forecast, November 2013, #244293

Storage-Wachstum

Quelle: IDC, Storage Predictions 2014, Januar 2014, General Storage QuickPoll, #243511, (N = 307)

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41% im Vergleich zum Vorjahr

Der Storage-Markt befindet sich im Wandel

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Hauptfaktoren Server-Flash

Sinkende Storage-Preise

Große Anzahl an CPU-Zyklen

Hypervisorkonvergierte Infrastruktur

Wirtschaftlichkeit der Cloud

Server-Storage

Vor 20-30 Jahren

Shared Storage

Vor 10-15 Jahren

Neue Modelle

Heute

Neue Storage-Tiers wachsen schnell

Flash: ermöglicht neue Storage-Architekturen

• Flash ist 50- bis 2.000-mal schneller als Festplatten – 110.000/140.000 IOPS R/W von 360 GB MLC

PCIe-Karte1

– Weniger als 0,10 $ pro IOP

• Es muss kein Striping mehr über Hunderte von Festplatten durchgeführt werden

• Ermöglicht serverseitigen Storage mit hoher Performance

Cloud: ermöglicht kostengünstigen Storage

• Hochgradig skalierbar, nutzungsbasiertes Zahlungsmodell

• Zugriff über Standard-APIs • Geringe Kosten für Kapazität

– 0,05 $ pro GB pro Monat2

• Wird bis 2018 voraussichtlich um 40% wachsen3

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Cloud Storage

1. Quelle: FuisionIO ioDrive2, Februar 2014 2. Quelle: Amazon S3, Februar 2014 3. Quelle: Cloud Storage-Bericht von MarketsandMarkets – http://www.marketsandmarkets.com/PressReleases/cloud-storage.asp

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SAN/NAS x86-Server Cloud Storage

vSphere

Die Virtualisierungsplattform:

• Erkennt die Anforderungen aller Anwendungen in Echtzeit

• Befindet sich direkt im E/A-Pfad

• Globale Ansicht der zugrunde liegenden Infrastruktur

• Hardwareunabhängig

Neue Chancen durch den Hypervisor

Objektbasierter Pool

SAN/NAS- Pool

Hypervisorkonvergierter Pool

Nutzung der Vorteile des Hypervisors – Storage kann transformiert werden

Heute Software-Defined Storage

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LUN

Array A

LUN

LUN

Array B

LUN

LUN

Abstrahierung und Pooling (Virtualisierte Datenebene)

Automatisierung von SLAs über VM-zentrierte Richtlinien (Richtlinienbasierte Steuerungs-ebene)

Datenservices auf VM-Ebene (Virtuelle Datenservices)

SAN/NAS x86-Server Cloud-Objekt-

Storage

vSphere

Replikation Snapshots

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Anwendung des effizienten Betriebsmodells der Virtualisierung auf Storage

Virtuelle Datenservices

Datensicherheit Mobilität Performance

Richtlinienbasierte Steuerungsebene

SAN/NAS

SAN-/NAS-Pool

Virtuelle Datenebene

x86-Server

Hypervisorkonvergierter Storage-Pool

Objekt-Storage-Pool

Cloud-Objekt-Storage Virtual SAN

Software-Defined Storage

VMware Virtual SAN 5.5 Deutlich vereinfachter hypervisorkonvergierter Storage

Virtual SAN: deutlich vereinfachter hypervisorkonvergierter Storage

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vSphere + Virtual SAN …

• Software-Defined Storage integriert in vSphere • Ausführung auf allen standardmäßigen

x86-Servern • Pooling von Festplatten/Flash in einem

gemeinsam genutzten Datastore • Verwaltung über richtlinienbasiertes

Management-Framework für Storage • Hohe Performance durch Flash-Beschleunigung • Äußerst stabil – kein Datenverlust bei

Hardwareausfällen • Umfassende Integration in den VMware-Stack

Grundlagen

Festplatten SSD

Festplatten SSD

Festplatten SSD

Gemeinsam genutzter Virtual SAN-Datastore

Über 12.000

Virtual SAN-Beta-Teilnehmer

95% der Beta-Kunden

empfehlen Virtual SAN

90% glauben, dass Virtual

SAN ähnliche Auswirkungen auf

Storage wie vSphere auf Computing

haben wird

Großes Kundeninteresse und umfassende Validierung

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Gründe für Virtual SAN

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• Installation mit zwei Mausklicks

• Zentrale Oberfläche

• Richtlinienbasiert

• Selbstoptimierend

• Integriert in den VMware-Stack

Deutlich vereinfacht

• Integriert in den vSphere-Kernel

• Flash-unterstützt

• Bis zu 2 Mio. IOPS bei 32 Knoten

• Detaillierte und lineare Skalierung

Hohe Performance Geringere Gesamtbetriebskosten

• Wirtschaftlichkeit auf der Serverseite

• Keine großen Investitionen im Vorfeld

• Wachstumsorientiert • Einfacher Betrieb dank

leistungsstarker Automatisierung • Keine speziellen Fachkenntnisse

erforderlich

Zwei Möglichkeiten für den Aufbau eines Virtual SAN-Knotens

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Komplett hardwareunabhängig

1. Für Virtual SAN vorbereiteter Knoten

… mit 13 verschiedenen Auswahlmöglichkeiten von Cisco, IBM, Fujitsu und Dell bei allgemeiner Verfügbarkeit

Vorkonfigurierter Server zur Verwendung von Virtual SAN ...

2. Selbstaufbau

… mit Hilfe des Virtual SAN-Kompatibilitätsleitfadens*

Auswahl einzelner Komponenten ...

SSD mit MLC-Zellen (oder besser) oder PCIe-SSD

SAS-/NL-SAS/ SATA-Festplatten

Beliebiger Server aus der vSphere-Hardwarekompatibilitätsliste (HCL)

HBA-/RAID-Controller

Hinweis: Weitere Informationen erhalten Sie auf der Virtual SAN-Seite des VMware-Kompatibilitätsleitfadens. Die Komponenten für Virtual SAN müssen aus der Virtual SAN-HCL ausgewählt werden,

die Verwendung anderer Komponenten wird nicht unterstützt.

Flexibles Konfigurieren für mehr Performance und Kapazität

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Performance

2x CPU – 8-Core 128 GB Arbeitsspeicher

2x CPU – 8-Core 128 GB Arbeitsspeicher

2x CPU – 8-Core 128 GB Arbeitsspeicher

1x 400 GB MLC-SSD

(~15% der nutzbaren Kapazität)

1x 400 GB MLC-SSD

(~10% der nutzbaren Kapazität)

2x 400 GB MLC-SSD

(~3% der nutzbaren Kapazität)

5x 1,2 TB 10.000 SAS

7x 2 TB 7.200 NL-SAS

12x 4 TB 7.200 NL-SAS

IOPS1 Rohkapazität

~20.000 – 15.000 6 TB

~15.000 – 10.000 14 TB

~10.000 – 5.000 48 TB

Kapazität

1. Gemischte Workloads: 70% lesen, 80% zufällig

Schätzung anhand von Ladenpreisen 2013, Investitionskosten (umfasst Kosten für Storage-Hardware + Softwarelizenzen)

Große Partnerlandschaft für Virtual SAN

16

Storage Server-/Systemlösung Data Protection-Lösung

vSphere + Virtual SAN

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Problemlose Einrichtung über Richtlinie

Bereitstellung auf VM-Basis

Kein Datenverlust bei Festplatten-, Netzwerk- oder Hostausfällen

Keine Ausfallzeiten aufgrund von Festplatten- oder Netzwerkausfällen

Interoperabilität mit vSphere HA und Wartungsmodus

Virtual SAN – äußerst stabil gegenüber Hardwareausfällen Virtual SAN stellt sicher, dass Daten bei Ausfällen nicht verloren gehen

Vertikale Skalierung

Hinzufügen weiterer Festplatten

IOPS Kapazität

40 TB

400 TB

4,4 PB

Horizontale Skalierung

Hinzufügen weiterer Knoten

Elastisch Nach Bedarf vergrößern oder verkleinern

Granular Hinzufügen einzelner Knoten oder Festplatten

Unterbrechungsfrei Keine Ausfallzeiten von Anwendungen

Virtual SAN ermöglicht elastische lineare Skalierung von Performance und Kapazität Keine komplexen Prognosen und großen Investitionen im Vorfeld mehr

„Virtual SAN ermöglicht uns, unsere Storage-Infrastruktur zu skalieren und gleichzeitig für die nötige Redundanz zu sorgen. So sind wir agiler und können unsere Lösungen schneller auf den Markt bringen.“ – Frans Van Rooyen Cloud Architect, Adobe

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Virtual SAN bietet Skalierung der Enterprise-Klasse

19

2 Mio. IOPS

3.200 VMs

4,4

Petabyte

Maximale Skalierbarkeit pro Virtual SAN-Cluster

32 Hosts

„Mit Virtual SAN können wir eine skalierbare heterogene Storage-Infrastruktur aufbauen, so wie Global Player wie Facebook oder Google. Virtual SAN ermöglicht uns, zu skalieren, Ressourcen hinzufügen und gleichzeitig rechenintensive Workloads zu bewältigen.”

– Dave Burns VP Technical Operations, Cincinnati Bell

Hohe Performance dank elastischer und linearer Skalierbarkeit

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80K 160K 320K

480K 640K

253K

505K

1M

1,5M

2M

4 8 16 24 32

IOPS

Anzahl der Hosts im Virtual SAN-Cluster

Gemischt 100% lesen

286

473

677

767 805

3 5 7 8Anzahl der Hosts im Virtual SAN-Cluster

Number of VDI VMs

Virtual SAN Gesamtes SSD-ArrayHinweise: auf Basis des IOmeter-Benchmarks Gemischt = 70% lesen, 80% zufällig (4.000) Hinweise: auf Basis des View Planner-Benchmarks

Bis zu 2 Mio. IOPS in 32-Knoten-Cluster Entspricht der VDI-Dichte eines reinen Flash-Arrays

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Bereitstellung mit zwei Mausklicks!

Virtual SAN vereinfacht Storage Übertragbarkeit von vSphere-Kenntnissen auf Virtual SAN

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vMotion vSphere HA

DRS Storage vMotion

vSphere

Snapshots Linked Clones

VDP Advanced vSphere Replication

Datensicherheit

VMware View

Virtueller Desktop

vCenter Operations Manager vCloud Automation Center

IaaS

Cloud-Betrieb und -Automatisierung

Site Recovery Manager

Disaster Recovery

Standort A Standort B

Richtlinienbasiertes Storage-Management

Umfassende Integration von Virtual SAN in den VMware-Stack Ideal für VMware-Umgebungen

Virtual SAN

Virtual SAN übergibt die Kontrolle an die Anwendung

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Einfacheres automatisiertes Storage-Management durch anwendungsorientiertes Konzept

Heute

1. Storage-Konfigurationen vorab festlegen

2. Statische Quellen vorab zuweisen

3. Vorab zugewiesene Quellen verfügbar machen

4. Geeignete Quelle auswählen

5. Nutzung über vorab zuweisen Quelle

1. Storage-Richtlinien festlegen

2. Richtlinie bei der VM-Erstellung anwenden

Gemeinsamer Virtual SAN-Datastore

Automatische Bereitstellung und Verwaltung von Ressource und Datenservice

✖ Überdimensionierung (sicher ist sicher!)

✖ Verschwendete Ressourcen, verschwendete Zeit

✖ Häufige Datenmigrationen

Keine Überdimensionierung Weniger Ressourcen, weniger Zeit Einfache Änderung

Heute

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Durch VM-Storage-Service-Level eines einzigen selbstoptimierenden Datastores

Richtlinienbasiertes Storage-Management

Gemeinsamer Virtual SAN-Datastore

vSphere + Virtual SAN

SLAs

Software automatisiert Kontrolle der Service-Level

Keine LUNs/Volumes mehr!

Festlegung der Richtlinien gemäß Anwendungsanforderungen

Kapazität

Performance

Verfügbarkeit

Durch VM- Storage-Richtlinien

„Virtual SAN ist einfach bereitzustellen, durch Markieren einiger weniger Kontrollkästchen. Es muss kein RAID konfiguriert werden.“

– Jim Streit IT Architect, Thomson Reuters

Vereinfachung und Automatisierung des Storage-Managements durch Virtual SAN

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INVESTITIONSKOSTEN • Wirtschaftlichkeit auf der Serverseite • Kein Fibre Channel-Netzwerk • Wachstumsbasiertes Zahlungsmodell

BETRIEBSKOSTEN • Vereinfachte Storage-Konfiguration • Keine LUNs • Management direkt über vCenter • Automatisiertes VM-Provisioning • Vereinfachte Kapazitätsplanung

Nur 0,50 $/GB

Nur 0,25 $/IOPS

5-10x niedrigere

Betriebskosten

Bis zu 50% niedrigere Gesamtbe-

triebskosten

Nur 50 $/Desktop*

Volle Klone Schätzung anhand von Ladenpreisen 2013, Investitionskosten (umfasst Kosten für Storage-Hardware + Softwarelizenzen)

Virtual SAN reduziert Investitions- und Betriebskosten und sorgt für geringere Gesamtbetriebskosten

Flexibles Konfigurieren für mehr Performance und Kapazität

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Performance

2x CPU – 8-Core 128 GB Arbeitsspeicher

2x CPU – 8-Core 128 GB Arbeitsspeicher

2x CPU – 8-Core 128 GB Arbeitsspeicher

1x 400 GB MLC-SSD

(~15% der nutzbaren Kapazität)

1x 400 GB MLC-SSD

(~10% der nutzbaren Kapazität)

2x 400 GB MLC-SSD

(~3% der nutzbaren Kapazität)

5x 1,2 TB 10.000 SAS

7x 2 TB 7.200 NL-SAS

12x 4 TB 7.200 NL-SAS

IOPS1 Rohkapazität

~20.000 – 15.000 6 TB

~15.000 – 10.000 14 TB

~10.000 – 5.000 48 TB

Kapazität

1. Gemischte Workloads: 70% lesen, 80% zufällig Schätzung anhand von Ladenpreisen 2013, Investitionskosten (einschließlich Kosten für Storage-Hardware und Softwarelizenzen)

0,32 $/IOPS 2,12 $/GB

0,57 $/IOPS 1,02 $/GB

1,53 $/IOPS 0,48 $/GB

$40

$90

$140

$190

$240

500 1000 1500 2000 2500 3000

Stor

age-

Kos

ten

pro

Des

ktop

Anzahl der Desktops

Storage-Kosten pro VDI Virtual SAN Hybrides Midrange-Array

1.000

• Im Vergleich zu externem Storage bei Skalierung • Schätzung anhand von Ladenpreisen 2013, Investitionskosten (einschließlich Kosten für Storage-Hardware und Softwarelizenzen) • Weitere Einsparungen durch reduzierte Betriebskosten dank Automatisierung • Virtual SAN-Konfiguration: 9 VMs pro Kern, mit 40 GB pro VM, 2 Kopien für Verfügbarkeit und 10% SSD für Performance

Granulare Skalierung macht Schluss mit Überdimensionierung Vorhersehbare Skalierung und Möglichkeit zur Kostenkontrolle

27

1.500 2.000 2.500 3.000

Virtual SAN ermöglicht vorhersehbare lineare

Skalierung

Spitzen entsprechen der horizontalen Skalierung

aufgrund von IOPS-Anforderungen

Betrieb eines Google-ähnlichen Rechenzentrums

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Modulare Infrastruktur, Betrieb auf Basis von Ausfall-Ersatz-Ansatz

„Aus Sicht der Fehlerbehebung besteht meiner Meinung nach ein gewaltiger Unterschied darin, was getan werden muss, wenn eine Hardwarekomponente ausfällt. Jeder Mitarbeiter in meinem Team kann nun einen 1-HE- oder 2-HE-Server ersetzen. … dies führt im Wesentlichen zu einer Modularisierung meines Rechenzentrums und Bereitstellung einer echten Software-Defined Storage-Architektur.” – Ryan Hoenle

Director of IT, DOE Fund

Virtueller Desktop (VDI) Tier 2/Tier 3/Staging DR-Ziel

• Schnelle Storage-Bereitstellung und vollständige Automatisierung

• Optimales Preis-Leistungs-Verhältnis • Problemlose Storage-Bereitstellung

für Cloud-Architekten

• Integration in vSphere Replication und VMware SRM

• Reduzierung der Storage-Kosten • Minimierung der

Rechenzentrumsgröße

• Erfüllung höchster Performance-Anforderungen (z.B. bei einer großen Anzahl von Start-, Anmelde- und Lese-/Schreibvorgängen)

• Detaillierte Skalierung von der POC bis zur Produktion ohne große Vorabinvestitionen

• Unterstützung einer hohen VDI-Dichte

Virtual SAN-Anwendungsbereiche

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Anwendungsbereiche für Virtual SAN 5.5

Standort A Standort B

Microsoft TechEd 2014

30 Quelle: http://windowsitpro.com/awards/best-of-tech-ed

DEMO

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Zusätzliche Ressourcen

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Produktseite http://www.vmware.com/de/products/virtual-san/

Virtual SAN-Community https://communities.vmware.com/community/vmtn/vsan

VIP-Tool vip.vmware.com/salessignup

VSAN Hand-On-Lab http://vmware.com/go/vsanlab

Kostenlose 60-Tage-Testversion von Virtual SAN http://www.vmware.com/go/try-vsan-en

Software-Defined Storage–Vertriebsteam sdssales@vmware.com

Vielen Dank!