Una forma más inteligente de llevar la protección de datos a SSD

Por Prasad Venkatachar, InfoWorld |

Tecnología emergente analizada por tecnólogos

Los SSD NVMe están experimentando una rápida adopción en la nube, los centros de datos empresariales y la informática de punta para aplicaciones con uso intensivo de datos, como bases de datos relacionales y entornos NoSQL. Sin embargo, los datos de estos SSD son temporales y persistirán solo durante la vida útil de sus instancias de máquinas virtuales asociadas.

El almacenamiento SSD NVMe es efímero para los principales proveedores de servicios en la nube, incluidos Amazon Web Services, Microsoft Azure y Google Cloud Platform. Si los clientes desean proteger los datos en estos SSD, deben optar por Elastic Block Storage en AWS u opciones de disco persistente equivalentes en Microsoft Azure y Google Cloud Platform. El problema es que estas opciones a menudo requieren sacrificar el rendimiento a cambio de la protección y disponibilidad de los datos.

Para proteger los datos en SSD de alto rendimiento, la mayoría de los OEM de servidores utilizan controladores RAID tradicionales, que fueron diseñados originalmente para unidades de disco duro. Cuando se implementa RAID tradicional con SSD modernos, se comporta de una manera que reduce enormemente el rendimiento y la resistencia de las SSD, al tiempo que requiere unidades SSD adicionales para la redundancia, lo que reduce la capacidad disponible.

En pocas palabras, las soluciones RAID tradicionales limitan los beneficios de rendimiento de los SSD en implementaciones de centros de datos empresariales.

Cuando se trata de informática de punta, el objetivo es acercar los datos y el almacenamiento a donde sea necesario. La resiliencia del almacenamiento para tolerar fallas de SSD en el borde es aún más importante debido a la falta de personas en los centros de datos de borde para reparar o reemplazar los SSD defectuosos. El empleo de soluciones RAID tradicionales prácticamente anula los beneficios del rendimiento y la capacidad del servidor perimetral en nombre de la protección de datos.

El procesador de datos Pliops Extreme (XDP) fue diseñado para enfrentar este desafío. Pliops XDP proporciona protección de datos RAID confiable sin ninguna penalización de rendimiento asociada, desbloqueando todo el potencial de rendimiento de los SSD al eliminar operaciones de almacenamiento ineficientes y descargar actividades de procesamiento de datos de uso intensivo de la CPU.

Pliops XDP optimiza el flujo de datos entre aplicaciones y SSD comprimiendo, indexando y ordenando, y luego escribiendo datos en SSD en patrones secuenciales con paridad para la protección de datos. XDP mejora fundamentalmente la forma en que se procesan, administran y almacenan los datos, lo que conduce a un rendimiento acelerado de las aplicaciones, una mayor confiabilidad y una mayor escalabilidad con un TCO (costo total de propiedad) reducido.

Pliops XDP acelera las escrituras aleatorias transformándolas en escrituras secuenciales comprimidas. Esto mejora el rendimiento del almacenamiento, la utilización y la longevidad de las SSD en comparación con las soluciones RAID 5/6 tradicionales. La compresión también reduce la cantidad de datos que se leerán, lo que permite un mejor rendimiento de lectura y latencia, al tiempo que reduce los impactos de la amplificación de E/S. A diferencia del RAID tradicional, que utiliza un disco de repuesto dinámico dedicado, Pliops XDP Drive Failure Protection (DFP) utiliza todos los SSD con capacidad activa virtual (VHC) para impulsar los beneficios de rendimiento y capacidad.

El rendimiento superior ofrecido por Pliops XDP se puede atribuir a que realiza la mayoría de las funciones en hardware. La compresión de velocidad de línea se realiza mediante un motor acelerado por hardware. El motor de almacenamiento de valores clave también está basado en hardware. Al igual que RocksDB en un chip, el motor de valores clave es el verdadero caballo de batalla de XDP y realiza gran parte de la magia detrás de sus beneficios de rendimiento.

Cuando un nuevo producto altera creencias arraigadas sobre las cargas de trabajo empresariales, es una práctica estándar que reconocidas empresas de ingeniería y validación lo evalúen. Una de esas empresas, Principled Technologies, evaluó el Pliops XDP comparándolo con los controladores RAID tradicionales en el servidor Dell PowerEdge utilizado en centros de datos tradicionales con configuraciones idénticas de sistema y almacenamiento SSD.

El objetivo de las pruebas de Principled Technologies fue evaluar los requisitos no funcionales de las aplicaciones empresariales para un rendimiento sostenido, objetivos de disponibilidad y cumplimiento de SLA comparando el RAID implementado tradicionalmente con Pliops XDP-RAIDplus. Se puede acceder a los detalles completos del sistema bajo pruebas (SUT), su especificación y sus informes aquí. El informe destaca los beneficios de optimización del rendimiento de XDP y cómo cumplir los objetivos de SLA cuando se produce una falla en el almacenamiento SSD.

StorageReview, una autoridad líder en almacenamiento independiente con su propio laboratorio de pruebas, también llevó a cabo una evaluación técnica en profundidad de Pliops XDP para aplicaciones empresariales de IoT. Los principales objetivos fueron probar la confiabilidad, la capacidad de almacenamiento y la eficiencia al utilizar SSD QLC de alta densidad. El informe StorageReview articula cómo los arquitectos diseñan sistemas empresariales para lograr un rendimiento consistentemente mayor, una mayor confiabilidad y extender la vida útil de las SSD QLC al reducir la amplificación de escritura para reducir el costo de las implementaciones.

Una de las mejores formas de observar las nuevas tecnologías es ver cómo funcionan en situaciones de la vida real. Siga leyendo para conocer dos ejemplos de casos de uso.

Un proveedor líder de software como servicio (SaaS) ejecuta decenas de miles de instancias de MariaDB para atender a miles de clientes mediante la entrega de miles de millones de consultas por hora. Esta configuración fue diseñada para maximizar el rendimiento del almacenamiento SSD con el fin de generar consultas más altas de MariaDB, pero la contrapartida fue la disponibilidad de las aplicaciones MariaDB. Cualquier falla de SSD resultaría en una mayor cantidad de instancias de MariaDB y de usuarios que conmutarían por error a servidores secundarios, lo que no solo afectaría la satisfacción del cliente sino que aumentaría la sobrecarga operativa del reequilibrio del tráfico.

Después de emplear Pliops XDP, este proveedor de SaaS rediseñó las instancias de MariaDB con almacenamiento totalmente protegido y ahora podía tolerar fallas de SSD sin comprometer el rendimiento de la aplicación. A cambio, la empresa obtuvo ganancias adicionales de rendimiento y capacidad debido a la compresión de la velocidad de línea, lo que les permitió aumentar las instancias de MariaDB por servidor.

Paperspace, una empresa de desarrollo de aprendizaje automático y computación en la nube de alto rendimiento, enfrentó tres desafíos principales con su infraestructura de almacenamiento NFS existente: crecimiento, rendimiento y disponibilidad (consulte el estudio de caso). Paperspace necesitaba una solución de almacenamiento más densa y con mayor rendimiento que también ofreciera mejores tiempos de confiabilidad y recuperación. La empresa recurrió a Pliops XDP en servidores Supermicro para reemplazar los controladores RAID con el fin de soportar cargas de trabajo NVMe de alto rendimiento para la infraestructura de IA en sus centros de datos. Pliops XDP proporcionó a Paperspace un rendimiento 5 veces mayor con protección de datos incorporada y un tiempo de recuperación 2 veces más rápido con un costo por terabyte un 33 % menor, en comparación con las soluciones RAID tradicionales.

Para estudios de casos de clientes adicionales y resúmenes de la solución Pliops XDP, visite el Centro de recursos de Pliops.

Pliops XDP ofrece una solución para arquitectos de sistemas, almacenamiento y datos que necesitan diseñar una protección de datos rentable en plataformas perimetrales y en la nube para satisfacer las crecientes demandas de las aplicaciones empresariales. Las implementaciones de clientes y las validaciones de ingeniería independientes han demostrado cómo Pliops XDP mejora el rendimiento de las aplicaciones, aumenta la resistencia y la vida útil de las SSD y aborda los desafíos del crecimiento de los datos con la compresión de datos incorporada.

Pliops XDP permite a los arquitectos configurar aplicaciones para satisfacer las necesidades de disponibilidad, reducir el tiempo de inactividad de las aplicaciones y mejorar la capacidad de recuperación. Esto da como resultado un menor costo total de propiedad para la infraestructura de datos en implementaciones de borde, centro de datos y nube, al tiempo que preserva el alto rendimiento que las empresas buscan en el almacenamiento SSD NVMe.

Prasad Venkatachar es director senior de soluciones y productos de Pliops.

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