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Problemi prestazionali delle VM? Non più con lo storage flash-based

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Technology HowTo

Problemi prestazionali delle VM? Non più con lo storage flash-based

30 Gen 2017

di Nicoletta Boldrini

Lo storage flash-based è la scelta logica per accelerare le prestazioni delle virtual machine grazie alla bassa latenza e all’efficacia nella gestione dell’I/O. George Crump, analista di Storage Switzerland, spiega perché e come implementare, tra differenti ‘configurazioni possibili’, la tecnologia flash nei propri ambienti storage

La tecnologia che permette di ospitare su un singolo server fisico molteplici server virtuali (virtual machine) crea una potenziale criticità a livello di I/O (Input/Output, cioè i dati in entrata ed in uscita in un sistema operativo e/o applicazione) che i sistemi storage tradizionali non sono in grado di risolvere: l’enorme traffico dello storage di dati (in scrittura e lettura) originato da un singolo host (uno solo dei server che ospita le virtual machine), infatti, genera problemi prestazionali che, in una prima ‘fase’, sono stati parzialmente risolti dal passaggio a server fisici più moderni, con processori Intel più performanti in grado di migliorare le capacità della Ram. Ma può bastare un upgrade dei server fisici laddove gli ambienti infrastrutturali ospitano centinaia o migliaia di virtual machine sulle quali girano applicazioni o servizi digitali di business?

Probabilmente no, è necessario intervenire attraverso un upgrade tecnologico di altra natura che, nella visione degli analisti come George Crump, presidente di Storage Switzerland, società di analisi indipendente specializzata in ambito storage, si può semplificare con lo storage flash-based.

“La tecnologia flash rappresenta oggi la risposta migliore alle esigenze di carico delle macchine virtuali (virtual machine workload), grazie ai bassissimi livelli di latenza e alle elevate performance che rendono questi sistemi ‘resistenti’ ed affidabili nel reggere gli I/O workload”, scrive Crump sul portale specializzato Tech Target. Tuttavia, “ci sono offerte da parte dei vendor molto diversificate: dalla possibilità di memorizzazione dati nelle cache software per aumentare le prestazioni di specifici host, fino allo storage all-flash, interamente basato su questo tipo di tecnologia, passando per ‘modelli ibridi’ che combinano l’utilizzo di storage flash-base con i tradizionali dischi rigidi”. Di fronte a tale quadro di opportunità, “è fondamentale distribuire giudiziosamente le risorse flash all’interno del data center”, suggerisce Crump.

Flash-based storage: cosa serve sapere preliminarmente

Semplificare l’acquisto di un sistema storage guardando solo alla ‘velocità’ come parametro prestazionale, senza tenere in considerazione il network, potrebbe ridurre le prestazioni ottimali degli Ssd (solid-state drive), è la doverosa premessa che Crump evidenzia nel suo articolo. Dando quindi per ‘scontato’ che un’azienda provveda ad ottimizzare anche la rete di connettività quando interviene sulle infrastrutture storage, qui ci focalizziamo sulle ‘preliminari considerazioni’ che, lato storage, dovrebbe porsi un’organizzazione che intende migliorare le prestazioni del proprio ambiente virtuale.

  1. Gestire la scrittura I/O
    Nel modellare un ambiente storage altamente performante a supporto di un data center virtualizzato si deve tenere conto di uno dei fattori chiave più critici, ossia le prestazioni dei processi di scrittura I/O che nelle infrastrutture virtualizzate sono molto numerosi. Oltre ai normali flussi di scrittura dei dati (nello scambio tra applicazioni, sistema operativo, storage) ci sono anche una serie di processi (thin provisioning, cloning, snapshot) che allocano dinamicamente spazio storage (scrivendo quindi ulteriori dati) generando a cascata ‘traffico di scrittura dati’ addizionale. Se si verificasse un problema di latenza quando gli ambienti virtuali sono in uso vi sarebbero ripercussioni nell’allocamento delle risorse storage, nel funzionamento delle virtual machine e nella loro gestione.
  2. Shared storage performance
    Uno degli aspetti più interessanti della virtualizzazione server e desktop è la flessibilità e l’agilità con le quali le risorse vengono rese disponibili all’organizzazione aziendale. “Funzionalità come Distributed Resource Management, Storage vMotion e VMware vSphere vMotion – cita testualmente Crump – sono solitamente ideali per la gestione dello shared storage (cioè quando l’infrastruttura storage è condivisa da più sistemi) ed è logico iniziare da queste scelte software quando si vuole iniziare a lavorare sull’aumento delle prestazioni delle macchine virtuali”. Ma è proprio come step successivo che i sistemi storage flash-based si sono rivelati ottimali, “perché rappresentano la scelta più logica da fare per accelerare ulteriormente i livelli prestazioni delle macchine virtuali”, ribadisce Crump.

All-flash o hybrid: le configurazioni possibili

E se l’obiettivo è dunque innalzare le prestazioni degli ambienti virtuali, mediante una infrastruttura storage a sua volta più performante, quali sono le possibili configurazioni flash-based? La risposta è hybrid flash arrays ed all-flash arrays.
Quando si distribuisce lo storage flash-based con un approccio ibrido, l’obiettivo è ‘catturare’ la maggior parte del vantaggio delle prestazioni di un array all-flash ma ad un costo significativamente inferiore. Questi sistemi utilizzano in genere tiering o tecnologie di caching per assicurarsi che il set di dati più ‘attivo’ (o quello più business critical) sia sulla sezione storage a stato solido (quindi su tecnologia flash), gestendo gli altri dati con sistemi ed ambienti più tradizionali a minor costo.

In realtà, più sono ‘voluminosi’ gli ambienti virtuali più necessitano di elevate prestazioni con livelli di I/O che possono raggiungere e superare il milione di Input/Output per secondo (Iops) con dati di latenza quanto più vicini allo zero. Uno scenario più comune di quanto si pensi, non soltanto appannaggio delle grandi imprese, all’interno del quale stanno giocando un ruolo da protagonista i sistemi storage all-flash, quelli cioè incentrati tutti sui più attuali Ssd.

Per un ulteriore approfondimento su all-flash storage e modello ibrido consigliamo l’articolo “Storage: quando il modello ibrido non è abbastanza e serve l’all-flash?

Nicoletta Boldrini

Giornalista

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