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Thin is In: Thin Provisioning and the Green Storage Revolution

Thin is In: Thin Provisioning and the Green Storage Revolution. 3PAR-6.1. 지구온난화. 지구 대기의 이산화탄소 농도가 최근 몇 년 사이 급격히 증가 화석연료의 무분별한 사용이 원인 (coal, gas, and oil) 급격히 높아진 이산화탄소로 인한 문제점들 자연재해 , 이상 고온 현상 , 산불 , 가뭄이 더 빈번해지고 , 정도가 심해지고 있다 . 빙하가 녹는 결정적 계기가 되고 , 해수면 상승을 일으킴 결국 인류의 삶을 위협하고 있다.

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  1. Thin is In: Thin Provisioning and the Green Storage Revolution 3PAR-6.1 3PAR Company Confidential

  2. 지구온난화 • 지구 대기의 이산화탄소 농도가 최근 몇 년 사이 급격히 증가 • 화석연료의 무분별한 사용이 원인 (coal, gas, and oil) • 급격히 높아진 이산화탄소로 인한 문제점들 • 자연재해, 이상 고온 현상, 산불, 가뭄이 더 빈번해지고, 정도가 심해지고 있다. • 빙하가 녹는 결정적 계기가 되고, 해수면 상승을 일으킴 • 결국 인류의 삶을 위협하고 있다. 3PAR Company Confidential

  3. Data Centers Disk Arrays • 약 7백 50만대*의 차가 방출하는 양과 같다! Disk Drives 데이터 스토리지와 지구온난화 • 전세계적으로 108,000,000*의 디스크들이 움직이고 있다. • 전원과 냉방을 위해 매년 56,800,000,000 kWh*의 에너지가 소모되고 있다. • 이것은 약 40톤의 CO2를 방출*시키는 효과와 같은 피해를 주고 있다. * Gartner’s HDD Forecast. 디스크를 운용하는데 0.06 kWh필요 (전원, 냉방), 연 8760시간, kWh당 $0.10. 1 kWh은 약 1.55 lbs의 CO2를 방출 3PAR Company Confidential

  4. 실제 디스크에서 얼마만큼의 용량이 실제로 쓰여지나? 할당되어 실제 사용되어지고 있는 용량의 비율은 생각했던 것보다 훨씬 작다. (실제 사용되어 지고 있는 용량은 전체의 25%에 불과하다.) • 평균적으로 사이트에서는 호스트에게 스토리지 자원의 75%를 할당하고, 어플리케이션에 자원의 36%가 사용되지 않고 있으며, usable용량의 39%만이 사용되어 진다. 따라서, 호스트가 500GB의 외장형 스토리지를 가지고 있다면, 볼륨그룹에는 375GB를, 파일 시스템에는 240GB를 가지며, 실제 93GB만을 사용할 수 있다. 93 GB • Glasshouse Technologies,in a survey of 750 host systems at over a dozen large and small enterprises. Storage Magazine. = 24.8% 375 GB 3PAR Company Confidential

  5. 왜 할당된 용량의 25%만을 사용하는가? • 사용자들은 시스템 중단을 피하기 위해 필요이상의 공간을 요청한다. • 할당된 공간은 재할당할 수 없다. • 관리자는 향후에 있을 다운타임과 복잡한 재구성을 피하기 위해 사용자들의 요구사항을 지연시킨다. • 대부분의 스토리지 벤더의 비즈니스 목표는 좀 더 많은 용량을 판매하는 것이다. • 대부분의 replication SW은 사용하지 않는 데이터를 포함한 전체의 base volume을 mirror한다. • 실제 사례* • 어플리케이션 사용자는 실재 10GB 만을 요구한다. • DBA는 15GB만큼 요구한다. • Unix 관리자는 22GB를 요구한다. • Storage 관리자는 34GB를 구입한다. • 30%이하의 초기 활용률 • * - Glasshouse Technologies 3PAR Company Confidential

  6. Volume Volume Volume Volume Volume Volume Written Data Written Data Written Data Written Data Written Data FreeChunkletPool Written Data 해결책 : Thin Provisioning Traditional (Fat) Provisioning - dedicate on allocation - Thin Provisioning - dedicate on write - Purchased Physical Capacity Purchased Physical Capacity 실제 쓰여진 영역 할당된 영역 실제 구입한 영역 3PAR Company Confidential

  7. 7TB 7 TB 7 TB + + 3 TB 3 TB 3 TB 7 TB 7 TB 7 TB RAID Protection RAID Protection RAID Protection 3 TB 3TB 3 TB + + 3 TB 3 TB 3 TB 3 TB 1 TB 1 TB Thin Provisioning: 비용 절감 Remote Copy Base Volume Local Copy RAID Protection RAID Protection RAID Protection Traditional Provisioning 60 TB 408 Disk Drives 연 214,445 kWh 136 Disk Drives 136 Disk Drives 136 Disk Drives Thin-Provisioning Aware Remote Thin Provisioned Base Volume Thin-Provisioning Aware Local Copy Thin Provisioning 14 TB 96 Disk Drives 연 50,458 kWh 41 Disk Drives 41 Disk Drives 14 Disk Drives Assumptions: 147GB drives, thin provisioning를 사용하여 1/3 공간절약, 30% space reservation for TP-aware local copy 3PAR Company Confidential

  8. Thin Provisioning: 탄소 배출 감소 Remote Copy Base Volume Local Copy Traditional Provisioning 214,445 kWh / 년 150 톤의 CO2 방출 + + 자동차 30여대와 같은 효과 10 Cars 10 Cars 10 Cars Thin-Provisioning Aware Remote Thin Provisioned Base Volume Thin-Provisioning Aware Local Copy Thin Provisioning 50,458 kWh / 년 35 톤의 CO2 방출 + + 자동차 7대와 같은 효과 3 Cars 3 Cars 1 Car Assumptions: 0.06 kWh to power and cool a drive, 연 8760 시간 ; kWh당 0.0007톤의 CO2 ; 자동차 1대당 이산화탄소 5.2톤 배출 (www.energystar.gov) 3PAR Company Confidential

  9. Case Study: Global Investment Bank Would require 3rd Traditional array Would require 2nd Traditional array ~78% written utilization (written / purchased) ~243% allocated utilization (allocated / purchased) Purchased Capacity Allocated Useable Capacity (exported to host) Written Capacity 3PAR Company Confidential

  10. 3PAR Carbon Neutral Storage Program • Carbon Neutral Storage: TP를 사용한 각각의 terabyte당 용량마다 3PAR는 같은 실용량을 실행할 수 있도록 필요로 하는 디스크가 발생시키는 탄소배출양의 탄소 크레딧을 구입할 것이다. • 3PAR는 약 3960톤의 CO2방출하는 양을 절약하는 효과를 가지며, 이것은 1년 동안 800대의 자동차가 배출하는 양과 같다. 3PAR Company Confidential

  11. Performance IOPs # Disk Drives • 불행히도, 높은 성능은 낮은 공간 활용도를 초래한다. Performance IOPs Capacity Utilization 스토리지 성능의 실재 • Enterprise applications require a threshold of storage performance • Storage performance often a function of disk drives (“spindles”) • “Spindles”은 전통적으로 각각의 어플리케이션에 대해 할당된다. (spindle을 공유할 수는 없다.) 3PAR Company Confidential

  12. Virtualized Storage의 장점 Traditional Storage Virtualized Storage fine & massiveresource utilization coarse & narrowresource utilization Controller Controller Controller Controller 공간 활용도와 성능은 반비례관계이다. 공간 활용도와 성능을 극대화 시켜준다. 3PAR Company Confidential

  13. Storage Performance and the SPC-1™ Benchmark • Industry standard storage benchmark는 가상화 스토리지 성능의 장점을 이해하는데 많은 도움을 준다. • Benchmark에서 측정 : • SPC-1 I/O Operations Per Second (IOPS) • Least Response Time (LRT) • Application Storage Unit (ASU), in GBs 3PAR Company Confidential

  14. Single System Benchmark 비교분석표 transaction-intensive applications typically demand response time < 10 ms Sun STK D280 Apr 2004 Response Time (ms) 3PAR InServS800 X-SeriesMar 2004 HP EVA 2C12D Feb 2003 IBM DS4800 Jul 2005 IBM DS8300Oct 2005 SPC-1 IOPS™ 3PAR Company Confidential

  15. Storage Performance and the SPC-1™ Benchmark • Industry standard storage benchmark은 가상화 스토리지 성능의 장점을 이해하는데 많은 도움을 준다. • Benchmark에서 주로 측정 : • SPC-1 I/O Operations Per Second (IOPS) • Least Response Time (LRT) • Application Storage Unit (ASU), in GBs • Capacity Utilization (% of ASU to Total Capacity) • kWh / ASU 3PAR Company Confidential

  16. Benchmark의 효율성 비교분석표 Sun STK D280 Apr 2004 IBM DS4800 Jul 2005 kWh per ASU IBM DS8300Oct 2005 HP EVA 2C12D Feb 2003 Virtualized Storage: 고성능, 높은 공간 활용도, 에너지 효율성 3PAR InServS800 X-SeriesMar 2004 Capacity Utilization %(ASU as % of Total Capacity) 3PAR Company Confidential

  17. Case Study: Leading Wireless Technology Company • Random ESX I/O Stresses Disk • Storage cache는 VMFS기반의 볼륨에 대해 대부분 비효율적으로 되어있다.* • 최상의 Vmware의 예는 가능한 한 많은 수의 디스크에 볼륨을 stripe하는 것이다. • 기존 스토리지를 사용하여많은 디스크에 스트라이프를 하게 되면 낭비가 심하고 비효율적이다. • 실재 용량이 필요로 하는 것 보다 훨씬 더 많은 spindle과 array가 필요로 하다. ESX Server Guest OS Guest OS Guest OS ESX Server Memory LUNs striped narrowly across few disks Array Cache Traditional Storage * Source: VMware SAN Design 백서 3PAR Company Confidential

  18. Case Study: Leading Wireless Technology Company • 모든 작업은 자동으로 전체 디스크 자원에게 골고루 배분된다. • 전체 용량을 활용하면서 예측 가능한 수준의 고성능 • Vmware의 장점 : • VMware application service는 고성능과 보다 예측하기 편리하게 만들어준다. • Array당 더 많은 VMware ESX Server를 통합할 수 있다. • 주어진 VMware deployment를 지원하기 위해서 적은 arrays와 작은 용량만을 필요로 한다. ESX Server Guest OS Guest OS Guest OS ESX Server Cache LUNs striped widely across all disk resources Array Cache Virtualized Storage 3PAR Company Confidential

  19. Case Study: Leading Wireless Technology Company Traditional Storage Virtualized Storage Virtual Servers Virtual Servers Virtualized Storage Traditional Storage 용량 이용률과 성능은 반비례관계이다. 용량 이용률과 성능을 극대화 시킬 수 있게 한다. 3PAR Company Confidential

  20. Summary 3PAR Company Confidential

  21. Thank You 3PAR Company Confidential

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