I D C T E C H N O L O G Y S P O T L I G H T

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1 I D C T E C H N O L O G Y S P O T L I G H T I m o t i vi d e l l ' a u m e n t o d e l la richiesta di d i s p o n i b i l i t à con la pr o g r e s s i va m a t u r a zione d e g l i a rray F l a s h - Based Marzo 2015 Adattamento da Worldwide All-Flash Array and Hybrid Flash Array Forecast and 1H14 Vendor Shares di Eric Burgener, Iris Feng, Jeff Janukowicz e altri, IDC # Sponsored by HP Il mercato degli array all-flash (AFA) ha raggiunto nel 2014 un volume d'affari complessivo pari a 1,3 miliardi di dollari. Secondo IDC, fino al 2018 queste cifre cresceranno a un tasso di crescita annuo composto (CAGR) del 46,1%, un'enorme espansione che testimonia lo stato di grazia del mercato degli AFA. Anche se, alla luce di un'analisi superficiale di mercato, l'aumento delle performance potrebbe apparire come il motivo principale alla base di questa crescita, altri importanti requisiti hanno stimolato l'evoluzione degli AFA da semplici dispositivi dedicati a utilizzi applicativi a piattaforme per il consolidamento dei workload aziendali di tipo misto. I clienti che intendono utilizzare gli AFA per il consolidamento di workload misti considerano l'affidabilità e la disponibilità di queste piattaforme come elementi critici non meno importanti delle prestazioni. Il presente documento prende in esame le caratteristiche di affidabilità e disponibilità richieste con sempre maggiore intensità dai clienti enterprise ai produttori di AFA. Introduzione Le imprese stanno trasferendo numerosi workload di produzione di precedente generazione (es. database relazionali, sistemi di messaggistica e file system) sulle infrastrutture virtuali. L'utilizzo combinato di numerosi workload di questo tipo richiede prestazioni pari a centinaia di migliaia di IOPS e una latenza inferiore al millisecondo, elementi che spingono le imprese di ogni tipo e dimensione a scegliere i supporti basati sulla tecnologia flash. Inoltre, numerosi data center devono affrontare i workload legati alla Terza Piattaforma (social, mobility, big data & analytics e cloud implementando tecnologie come virtualizzazione, flash e servizi cloud, in grado di soddisfare, a costi convenienti, i requisiti di prestazioni, scalabilità e agilità di questa nuova era dell'informatica. Le prime implementazioni degli AFA erano rivolte a singoli ambienti applicativi che richiedevano performance elevate a qualsiasi costo. Spesso i servizi dati quali data reduction, failover e replica, venivano forniti dalle applicazioni (es. Oracle), spingendo i clienti ad adottare gli AFA al semplice scopo di aumentare le prestazioni dei sistemi. Grazie alle prestazioni ottenute da queste piattaforme storage, i clienti hanno manifestato il desiderio di spostare su di esse anche altre applicazioni. Il progressivo consolidamento di carichi di lavoro multipli sugli AFA ha causato un aumento della complessità nei servizi dati a livello applicativo e nella scalabilità dal punto di vista della gestione. Per differenziarsi dalla concorrenza, i produttori di AFA hanno scelto di implementare un numero sempre maggiore di servizi dati enterprise nelle proprie piattaforme, proponendole per il consolidamento dei workload misti ad elevata densità. Altre caratteristiche, come ad esempio la inline data reduction, hanno contribuito alla riduzione del rapporto $/GB dei flash, rendendo queste soluzioni ancora più attrattive per i clienti. Secondo IDC, il consolidamento dei workload misti a costi convenienti diventerà IDC 1872

2 un elemento chiave per la competizione fra fornitori di AFA nel 2015, anno in cui questo tipo di dispositivi si evolverà tanto da diventare lo storage di riferimento per le applicazioni più importanti. Per ospitare numerose applicazioni mission-critical su un singolo array di storage occorrono soluzioni di data resiliency e platform availability. L'evoluzione dei modelli di business legati alla Terza Piattaforma sta incrementando i requisiti in materia di disponibilità e SLA (service-level agreements) più rigidi per il ripristino. Solo pochi anni fa, molte organizzazioni non conoscevano i costi legati ai downtime o i propri requisiti in termini di recovery point objective/recovery time objective (RPO/RTO). Attualmente, solo l'8% delle organizzazioni non conosce i propri costi di downtime, mentre il 65% delle imprese che li conosce li quantifica fra $ e $ all'ora per le applicazioni business critical. Circa l'85% di queste organizzazioni vanta un RPO di meno di un'ora, mentre il 78% di esse può fare affidamento su un RTO inferiore a quattro ore (vedi Measuring Cost of Downtime and Recovery Objectives Among U.S. Firms, IDC #245125, dicembre 2013). Alla luce di queste informazioni, le aziende enterprise sono in cerca di AFA per il consolidamento dei workload misti capaci di offrire non solo prestazioni elevate ma anche caratteristiche di integrità e disponibilità dei dati per resistere a diversi guasti simultanei, un ampio insieme di servizi dati basati su piattaforma storage e una disponibilità nell'ordine del 99,9999%. Per individuare la direzione futura del mercato degli AFA, occorre prendere in esame gli attuali prodotti leader per lo storage enterprise e le funzionalità offerte dalle relative piattaforme. Anche se dotati di architetture incapaci di offrire prestazioni adeguate ai requisiti degli ambienti legati alla Terza Piattaforma, questi prodotti offrono elevati livelli di affidabilità dei dati, numerose opzioni per il ripristino locale e remoto, un insieme completo di servizi di dati quali snapshots, clones, encryption, replication, e quality of service (QoS); supporto di API e interfacce di scripting per agevolare l'integrazione con workflows dei data center preesistenti. Fondamentalmente, gli AFA arriveranno a unire le prestazioni del flash e la possibilità di utilizzare tecnologie per l'efficienza dello storage in linea insieme a servizi dati più maturi. Questo documento è dedicato alle funzionalità di disponibilità e affidabilità dei dati in continua evoluzione per incontrare le esigenze degli ambienti legati allaterza Piattaforma. Vantaggi A causa dell'importanza dei workload ospitati negli AFA, affidabilità e alta disponibilità sono divenute requisiti indispensabili, e non più secondari, per questo tipo di dispositivi. Facciamo riferimento a numerose funzionalità critiche che uno storage enterprise flash-based deve avere per soddisfare queste esigenze. Integrità e disponibilità dei dati sono caratteristiche irrinunciabili anche in caso di guasti a dischi, controller, alimentatori, ventole o interi sistemi. Attraverso un design ridondante, i sistemi riescono a mantenere la propria operatività anche in presenza di guasti, agevolando la sostituzione online di eventuali componenti danneggiati. Per garantire l'integrità dei dati e supportare RTO e RPO rigorosi, occorrono opzioni di ripristino veloci e facili da implementare e la possibilità di eseguire operazioni di manutenzione (es. sostituzione di componenti e aggiornamenti del firmware di dischi e controller) senza interruzioni o conseguenze per i servizi legati alle applicazioni di produzione. Inoltre, gli array devono essere compatibili con i più diffusi strumenti di failover in ambito virtuale, come ad esempio VMware High Availability e Microsoft Failover Clustering. Ciò significa che, i dati scritti nell'array devono restare integri e accessibili con una disponibilità sull'ordine del 99,9999%, pari a circa 30 secondi di downtime all'anno. Rispettando questi requisiti, le imprese saranno in grado di soddisfare le esigenze dei propri clienti in termini di disponibilità dei servizi 24 ore al giorno, 7 giorni su 7, anno dopo anno. Poiché sempre più processi di business rivolti ai clienti dipendono dall'infrastruttura IT, le imprese non possono permettersi di acquistare soluzioni incapaci di soddisfare questi requisiti: la mancata soddisfazione di questi livelli di servizio può causare gravi svantaggi a livello competitivo IDC

3 La proposta di HP 3PAR StoreServ Flash Prima dell'acquisizione da parte di HP nel 2010, 3PAR produceva sistemi storage aziendali sin dal 2002 diventando il pioniere delle tecnologie di efficienza dello storage a elevate prestazioni (es. thin provisioning) attraverso la progettazione di interi sistemi per un'implementazione nativa (e non aggiuntiva) e specifica per gli ambienti enterprise. Inoltre, 3PAR ha sviluppato interessanti caratteristiche di design come ad esempio lo striping relativo all'intero sistema, che consente di creare sistemi basati su hard disk dalle prestazioni elevate e ottenere importanti vantaggi se utilizzati con supporti flash. Negli ultimi quattro anni, HP ha ottimizzato il sistema operativo di 3PAR per l'utilizzo con il flash al punto che non solo i suoi AFA ma anche gli Hibrid Flash Array (HFA) possono costantemente fornire una latenza inferiore ai 200 microsecondi rendimento superiore a quello di gran parte degli AFA prodotti dagli altri vendor con diverse centinaia di migliaia di IOPS. HP offre diverse funzionalità esclusive a supporto delle performance. Le Adaptive Reads modificano le dimensioni dei blocchi in lettura dai supporti flash rendendole identiche a quelle di I/O dell'host, riducendo così le latenze in lettura. Anche se l'architettura di HP 3PAR StoreServ supporta una dimensione della pagina della cache granulare di 16 KB, le Adative Writes consentono di eseguire scritture nella cache (e nel supporto flash di back-end) di dimensioni inferiori a 16 KB in modo da ridurre latenza e usura e preservare l'integrità dei dati attraverso l'utilizzo di una bitmap. In questo modo è possibile ridurre l'i/o richiesto da un determinato workload in scrittura e i requisiti di throughput di back-end, aumentando la vita del supporto flash. L'Adaptive Cache Offload modifica in maniera autonoma la frequenza dell'offload dalla cache nei supporti in base al profilo del workload, aumentando al massimo i tassi di "cache hit". L'Adaptive I/O Processing suddivide gli I/O di grandi dimensioni in blocchi più piccoli prima della scrittura sul flash, aiutando HP a distribuire i workload sequenziali senza penalizzazioni a livello di workload OLTP, caratteristica importante per le piattaforme di consolidamento dei workload misti. Inoltre, la Priority Optimization di HP 3PAR offre una notevole flessibilità garantendo una qualità del servizio legata alle singole applicazioni, utile agli amministratori per definire limiti massimi e minimi di IOPS e larghezza di banda, obiettivi di latenza e tre diversi livelli di priorità. Oltre alle caratteristiche prestazionali del sistema operativo 3PAR, HP ha apportato alcuni importanti miglioramenti in termini di disponibilità e affidabilità dei dati: Manutenzione e aggiornamenti senza interruzioni. Gli array HP 3PAR StoreServ si avvalgono di un'architettura scalabile per i controller (argomento che approfondiremo in seguito) e connessioni ridondanti a host, sistemi di raffreddamento e di alimentazione. È possibile sostituire a caldo tutti i componenti interni (es. controller, dischi, alimentatori e ventole) in caso di sostituzione o aggiornamenti tecnologici. Tutti i sistemi 3PAR configurati in un enclosure di alta disponibilità possono resistere al guasto di un intero enclosure di dischi senza alcun impatto in termini di prestazioni e disponibilità. È possibile espandere o riconfigurare i sistemi ed eseguire l'aggiornamento di software e firmware online senza interruzioni per i servizi applicativi. T10 Data Integrity Field (DIF). T10 DIF è uno standard di settore INCITS che utilizza un algoritmo per la prevenzione proattiva del danneggiamento dei dati che garantisce l'integrità delle informazioni nel transito fra HBA e dispositivi storage. Se utilizzato insieme ai meccanismi standard di protezione dal danneggiamento dei dati presenti in elementi come protocolli di trasferimento dello storage, bus di interconnessione, memoria principale e controller del protocollo di I/O dei sistemi HP 3PAR StoreServ, T10 DIF garantisce l'integrità dei dati lungo l'intero percorso di I/O, prevenendo i danneggiamenti non individuabili delle informazioni. Striping e sparing nell'intero sistema. HP 3PAR StoreServ consente di virtualizzare i dischi fisici in un pool di "chunklet" di dimensioni uniformi ed elevata granularità; associare questi chunklets con i dischi logici; associare i volumi virtuali con tutti o una porzione dei dischi logici sottostanti. I "chunk" sono quinid disposti sul maggior numero possibile di dispositivi dotati di dischi fisici. L'accesso diretto 2015 IDC 3

4 a ogni chunk disponibile nell'intero sistema elimina le zone di storage inaccessibile, un problema che affligge le architetture di altro tipo. Le I/O operations vengono distribuite su un massimo di otto controller (quattro per l'afa 7450) per offrire prestazioni elevate in lettura e scrittura, prestazioni costanti in caso di scalabilità delle configurazioni, impatti minimi in caso di guasto ai dischi fisici, sparing efficiente nell'intero sistema senza dischi "hot spare" dedicati e ricostruzione dei dati veloce e trasparente in caso di guasto ai dischi. Per la ricostruzione dei dischi, l'architettura HP 3PAR StoreServ consente di operare in modalità "many to many", una metodologia diversa dalla tipica modalità "many to one" delle architetture tradizionali che richiede tempi maggiori e riduce le prestazionali durante il processo di ricostruzione. RAID 10, 50 e 60 ad alta velocità. I clienti possono configurare la protezione RAID per scegliere l'approccio più adatto alle proprie esigenze per quanto riguarda affidabilità dei dati, overhead della capacità e prestazioni in modalità degradata. Indicatore dell'usura dei supporti. Il sistema operativo di HP 3PAR monitora l'usura di ciascun dispositivo flash, che è possibile visualizzare in ogni istante per pianificare la sostituzione degli SSD secondo le esigenze. Tuttavia, le implementazioni di 3PAR RAID consentono di gestire i guasti in maniera trasparente e sostituire i componenti dei dischi online senza alcun impatto sui servizi a livello applicativo. Design a otto controller scalabile e implementato in un cluster Mesh-Active. A differenza delle architetture tradizionali, che mantengono la coerenza della cache solo fra coppie di controller, l'architettura di HP 3PAR StoreServ esegue questa operazione fino a otto controller (se disponibili nel sistema). Tutti i controller possono comunicare in maniera diretta con gli altri presenti nell'intero cluster Mesh-Active, che può utilizzare fino a otto controller in modo da ottenere migliori prestazioni in modalità normale e degradata per il recovery o l operatività normale. In caso di guasto a un controller, la Persistent Cache di HP 3PAR esegue il mirroring dinamico della cache dell'unico controller della coppia originale rimasto attivo verso un altro controller del cluster, in modo da ripristinare rapidamente la modalità in mirroring della cache. In questo modo è possibile evitare la riduzione delle prestazioni tipica delle architetture tradizionali a doppio controller, che devono utilizzare una modalità di caching write-through per la tutela dell'integrità dei dati. Le Persistent Ports di HP 3PAR offrono un ripristino trasparente e senza interruzioni anche in caso perdita di connessione all'host, aggiornamento software o guasto di un nodo dell'array senza usare alcun software di multipathing basato su host. Persistenza dei peer di HP 3PAR. La Peer Persistence di HP 3PAR fornisce funzionalità di clustering "stretch" che consente ai sistemi HP 3PAR StoreServ collocati nella medesima area urbana di agire come peer reciproci ed eseguire un failover trasparente e ad alta disponibilità. Questa funzionalità esegue la sincronizzazione degli stati dei dati in entrambe le ubicazioni al fine di evitare perdite di informazioni in caso di failover e offrire agli amministratori business operations senza interruzioni anche in caso di guasto all'intero array o eventi catastrofici estesi all'intero data center. Replica sincrona su più siti e a lunga distanza (SLD). Per le soluzioni disaster-tolerant in grado di operare a distanze più elevate, HP consente di utilizzare un terzo sito posto all'esterno dell'area urbana da aggiungere alle configurazioni della copia remota asincrona. La replica continua dei dati viene eseguita in maniera asincrona fra la coppia di replica asincrona remota e il terzo sito, che può trovarsi anche a migliaia di chilometri di distanza. In caso di perdita di una delle configurazioni della copia remota asincrona, è possibile eseguire un ripristino nel sito remoto senza perdite di dati. HP Peer Motion. HP Peer Motion consente uno spostamento di dati trasparente e senza interruzioni fra applicazioni, sistemi, livelli di storage e ubicazioni fisiche, per una flessibilità massima del business. È possibile eseguire la migrazione dei dati in background fra i sistemi HP IDC

5 3PAR StoreServ con la frequenza desiderata per soddisfare esigenze di costi o prestazioni, o eseguire facilmente aggiornamenti tecnologici e migrazioni dei data center senza downtime. Garanzia "Get 6-Nines" di HP 3PAR per una disponibilità del 99,9999%. HP offre l'unico programma di garanzia del mercato dello storage con una disponibilità dei dati assicurata al 99,9999% per tutti gli array di storage di fascia media, alta e all-flash dotati di memoria flash o HDD. Per accedere al programma, i clienti devono implementare funzionalità di alta disponibilità e linee guida relative alle best practice di HP. La garanzia è valida per qualsiasi sistema HP 3PAR StoreServ dotato di almeno quattro nodi: in caso di disponibilità del cliente inferiore al 99,9999%, HP offrirà tre mesi di supporto extra gratuiti di livello pari a quello acquistato del cliente. Questa garanzia sottolinea la fiducia riposta da HP nella disponibilità e affidabilità delle proprie piattaforme di storage aziendali. Sfide Nonostante i progressi nel campo degli array Flash-Based, alcuni fornitori sono costretti a chiedere un alto prezzo iniziale per le proprie linee di prodotti ottimizzati per il flash. Negli ultimi sei mesi, alcuni fornitori hanno cercato di ridurre i prezzi iniziali dei propri array ottimizzati per il flash, in modo da abbreviare il ciclo di vendita e creare nuove opportunità di business presso i clienti che non potevano permettersi di acquistare array flash-optimized. Il 3PAR StoreServ All-Flash Starter Kit di HP consente di ridurre il prezzo iniziale a $ , comprensivi di tre anni di supporto proattivo e importanti funzionalità software come thin deduplication, snapshots, creazione di rapporti e molto altro ancora. Un altro vendor si propone sul mercato con un prezzo iniziale inferiore, ma la sua configurazione all-flash è priva di supporto. La possibilità di rivolgersi ai piccoli clienti grazie a un prezzo iniziale così contenuto potrebbe dare ad esso un vantaggio, inserendo questi clienti nel proprio ecosistema e impedir loro di prendere in considerazione prodotti Flash-Based più costosi offerti da HP. Tuttavia, i clienti acquistano spesso sistemi di queste dimensioni per una singola applicazione. Pertanto, il prezzo iniziale di HP appare inferiore rispetto a quello degli altri produttori principali di AFA. Numerosi produttori di AFA stanno proponendo piattaforme costruite su architetture scale-out che offrono un'espandibilità bilanciata e più granulare, caratteristica che consente di acquistare un sistema economico e basato su un singolo elemento modulare scalabile in orizzontale attraverso l'aggiunta in un secondo tempo di altri elementi in base alla crescita del business. È possibile aumentare l'efficacia complessiva di questi sistemi attraverso la ridondanza integrata delle configurazioni basate su elementi modulari a basso costo. La linea di prodotti HP 3PAR StoreServ si basa su un design architetturale a scalabilità verticale. I clienti dovrebbero basare la propria scelta sulle caratteristiche specifiche, e non su elementi di carattere generale, poiché un sistema con architettura a scalabilità orizzontale non implica necessariamente costi inferiori e semplicità di scalabilità. La linea di prodotti HP 3PAR StoreServ si propone in maniera molto aggressiva in termini di prestazioni, scalabilità, disponibilità, affidabilità, data services e prezzo. Tuttavia, occorre verificare se i design a scalabilità orizzontale siano o meno in grado di superare le architetture a scalabilità virtuale in termini di principali metriche di acquisto dei clienti con il passare del tempo, dubbio che sarà possibile sciogliere solo ragionando a livello di singola piattaforma. Inoltre, grazie a tecnologie di federazione come Peer Motion, HP 3PAR StoreServ offre i tipici vantaggi delle architetture a scalabilità orizzontale, come ad esempio prestazioni, scalabilità e disponibilità elevate e aggiornamenti delle risorse senza interruzioni. Conclusione Quasi tutti gli array Flash-Based offrono elevate prestazioni dello storage, milgiorando le performance anche a livello applicativo, immediatamente apprezzabile da tutti gli utenti. Tuttavia, gli utenti stanno stimolando l'evoluzione continua degli array Flash-Based, rendendo il consolidamento dei workload 2015 IDC 5

6 misti il principale terreno di scontro per questo tipo di prodotti. Poiché le imprese utilizzano un numero sempre maggiore di applicazioni mission-critical su questo tipo di array, le funzionalità native delle soluzioni di storage in termini di disponibilità, affidabilità e relativi data service diventeranno criteri di acquisto sempre più importanti. I nuovi modelli di business della Terza Piattaforma richiedono una disponibilità 24 ore su 24 e 7 giorni su 7, mentre i servizi IT in grado di influenzare le principali attività di generazione di ricavi, produzione, customer service e conformità normativa richiedono dati sempre precisi e integri. Secondo IDC, la Terza Piattaforma sta determinando la nascita di nuovi requisiti in termini di prestazioni, disponibilità e affidabilità dei dati. Con la linea di storage 3PAR StoreServ, i produttori come HP offrono array di storage ottimizzati per il flash e in grado di offrire le prestazioni e la flessibilità richieste dalla Terza Piattaforma, insieme ad elevati livelli di disponibilità ed affidabilità dei dati. Abbiamo preso in esame diverse tecnologie e miglioramenti in grado di soddisfare questo tipo di requisiti, certificando la capacità di HP di arrivare persino a superare questo tipo di esigenze. Caratteristiche come manutenzione e aggiornamenti senza interruzioni, striping e sparing nell'intero sistema, opzioni RAID multiple, clustering stretch e a distanza, migrazione dei dati trasparente e supporto del failover sono disponibili anche in altri prodotti della concorrenza, anche se non sempre nello stesso prodotto di una linea. Caratteristiche come supporto T10 DIF, Adaptive Sparing, architetture a controller multiplo (più di 2) e garanzia "Get 6- Nines" sono esclusive HP che dimostrano l'impegno dell'azienda sul fronte della disponibilità e affidabilità dei dati, con l'aggiunta di una garanzia scritta. I N F O R M A Z I O N I S U Q U E S T A P U B B L I C A Z I O N E Questa pubblicazione è prodotta da IDC Custom Solutions. Le opinioni, le analisi e i risultati della ricerca indicati nel presente documento derivano da uno studio e da un'analisi dettagliati condotti e pubblicati in maniera indipendente da IDC. Eventuali sponsorizzazioni da parte di fornitori verranno indicate esplicitamente. IDC Custom Solutions distribuisce i contenuti di IDC in numerosi formati per la distribuzione aziendale. La licenza per la distribuzione dei contenuti non implica l'approvazione o l'opinione di IDC circa il licenziatario. C O P Y R I G H T E R E S T R I Z I O N I Qualsiasi informazione o riferimento a IDC utilizzato in pubblicità, comunicati stampa o materiali promozionali richiede l'approvazione scritta da parte di IDC. Per le richieste di autorizzazioni, contattare la linea informativa IDC Custom Solutions al numero o all'indirizzo gms@idc.com. La traduzione e/o localizzazione di questo documento richiede una licenza extra concessa da IDC. Per ulteriori informazioni su IDC, visitare l'indirizzo Per ulteriori informazioni su IDC Custom Solutions, visitare Sede centrale globale: 5 Speen Street Framingham, MA USA Tel Fax IDC