Analysis from The Wikibon Project September 2011 Business case per il consolidamento dello storage unificato per installazioni Microsoft Windows Autore: David Floyer A Wikibon Reprint
Business case per il consolidamento dello storage unificato per installazioni Microsoft Windows Autore: David Floyer Sommario esecutivo Lo storage unificato è un'infrastruttura che supporta diverse tipologie di storage all'interno di un unico framework di gestione. In uno scenario ideale, un amministratore può accedere a un unico set di strumenti e funzioni riconosciuti dal tipo di storage in uso. Lo storage unificato è stato uno dei principali argomenti di discussione del settore negli ultimi 18-24 mesi. La discussione si è concentrata in gran parte sui fornitori e sulle funzionalità e i prodotti proposti, oltre a trattare il livello di unificazione effettivamente offerto. Lo storage unificato è particolarmente interessante per le installazioni Microsoft Windows. Si tratta, infatti, di installazioni di grandi dimensioni e di vario tipo che richiedono l'utilizzo di diversi tipi di storage, ad esempio file e blocchi o Ethernet e FC, ma che non hanno una portata tale da giustificare l'utilizzo di silos. NetApp ha introdotto lo storage unificato circa dieci anni fa e attualmente conta il maggior numero di clienti in questo settore. Riteniamo che gli array storage NetApp offrano le implementazioni più integrate con il massimo livello di funzionalità attualmente disponibile. Wikibon ha utilizzato lo storage NetApp come standard per un'indagine sulla necessità aziendale di consolidamento dello storage per supportare le installazioni Microsoft Windows su storage unificato. Wikibon ha sfruttato i suoi modelli completi e i dati sul campo per sviluppare il business case e li ha testati in combinazione con interviste approfondite ai clienti NetApp che hanno eseguito il consolidamento e con altre ricerche. I vantaggi del consolidamento sono inoppugnabili. Genera un singolo pool di risorse storage gestibili con un set unico di strumenti, massimizzando così l'efficienza di base dell'utilizzo e della gestione dello storage. È possibile implementare il tipo e il protocollo di storage più adatto all'applicazione. La virtualizzazione permette l'implementazione di funzionalità avanzate quali il thin provisioning e il thin copying. La tecnologia Snapshot assieme a Microsoft VSS offre un modo diverso e moderno per la gestione di backup, ripristino e replica remota, che è più economico e semplice da gestire. L'analisi specifica del business case descritta in dettaglio più avanti mette a confronto una serie di soluzioni storage con una soluzione di storage unificato per un'organizzazione di riferimento Wikibon con un fatturato di 250 milioni di dollari, 1.000 dipendenti e un budget IT di 7,5 milioni di dollari (3% del fatturato). I risultati Wikibon.org September 2011 Page Number 1 of 10
dell'analisi sono illustrati nella Figura 1 riportata di seguito e i dettagli si trovano nel "Business Case per lo storage unificato". Le metriche finanziarie sono: Riduzione dello storage e rispettivo budget OPEX (anno 4) del 35% Vantaggi netti per l'anno 4 di circa 1,1 milioni di dollari NPV (Net Present Value, 5%) di 882.118 di dollari IRR (Internal Rate of Return) del 376% Pareggio a 4 mesi Figura 1: impatto sull'it della migrazione dello storage unificato in 4 anni (per un'organizzazione con un fatturato da 250 milioni di dollari e un budget per l'it pari al 3% del fatturato) Wikibon.org September 2011 Page Number 2 of 10
Il principale svantaggio dello storage unificato è un certo grado di dipendenza dal singolo fornitore di software e hardware storage. Tale dipendenza è stimata al 10% ed è inclusa nell'analisi precedente. Lo storage unificato non copre tutte le esigenze storage: applicazioni specifiche che richiedono livelli molto elevati di performance I/O o di disponibilità potrebbero richiedere storage autonomo. Wikibon consiglia vivamente l'implementazione di una strategia di storage unificato per ambienti prevalentemente Microsoft Windows. Caratteristiche delle installazioni Microsoft Windows Molte piccole e medie imprese dispongono di infrastrutture IT basate in prevalenza su software Microsoft. Il software include: Sistema operativo Microsoft Windows Hypervisor di virtualizzazione, solitamente VMware o, in pochi casi, Hyper-V Strumenti per gli utenti relativi a e-mail, produttività e comunicazioni, come Exchange e SharePoint Applicazioni per database operativi, principalmente basate su SQL Server (in alcuni casi Oracle) Software di gestione di rete Microsoft, come Active Directory File/print service a supporto delle applicazioni client di Microsoft Office In generale, il software applicativo si basa principalmente sui pacchetti del settore ISV e sui pacchetti di produttività Microsoft. L'infrastruttura IT nelle installazioni Microsoft è supportata da team di piccole dimensioni composti da tecnici con formazione di base che si occupano di tutti i componenti dell'infrastruttura, tra cui server, storage e rete. Il progetto dell'infrastruttura e il supporto tecnico sono affidati ai rivenditori di hardware, ai consulenti locali (spesso del settore) e a Microsoft. Il supporto per le applicazioni viene offerto da un piccolo gruppo di supporto interno che riceve, a sua volta, assistenza da ISV e Microsoft. Wikibon.org September 2011 Page Number 3 of 10
Requisiti storage per le installazioni Microsoft Wikibon ha intervistato tre clienti con installazioni di questo tipo ponendo domande molto dettagliate e ha eseguito ricerche su altre fonti di dati. Da queste attività è emerso che i criteri più importanti per lo storage a supporto delle installazioni Microsoft sono l'efficienza e la semplicità. Gli elementi dell'infrastruttura storage che richiedono più operazioni I/O riguardano, in genere, il supporto delle applicazioni Exchange e del server operativo SQL, che spesso utilizzano unità disco Fibre Channel (FC). Si tratta delle applicazioni a maggiore visibilità per il direttivo. iscsi era il protocollo principale nelle installazioni Microsoft. Tutte le installazioni che Wikibon ha preso in esame possiedono una rete separata per lo storage iscsi. Le applicazioni a elevato numero di operazioni I/O erano eseguite, in genere, su DAS (Direct Attached Storage) o Fibre Channel. I protocolli NAS CIFS supportano lo storage di file/stampa e applicazioni Web, mentre il protocollo NAS NFS viene utilizzato principalmente per le elaborazioni tecniche. Definizione di storage unificato Lo storage unificato è una singola infrastruttura integrata per lo storage che supporta contemporaneamente i protocolli dati FC (Fibre Channel), FCoE (Fibre-Channel-over-Ethernet), iscsi (IP Storage Area Networks) e NAS (Network Attached Storage). A volte viene anche indicato con l'acronimo NUS (Network Unified Storage). NetApp, azienda pioniera nello storage unificato, dispone di un unico sistema operativo per lo storage denominato ONTAP e di un unico file system denominato WAFL, che virtualizza tutto lo storage e lo gestisce in blocchi da 4 K. Grazie a questa architettura, NetApp ha esteso l'originale filer NAS in un array storage completamente funzionale in grado di gestire i seguenti protocolli: NAS (CIFS e NFS): storage basato su file valutato tramite Ethernet iscsi: storage basato su blocchi accessibile tramite Ethernet Fibre Channel: storage basato su blocchi accessibile tramite Fibre Channel (FC) o Fibre Channel over Ethernet (FCoE) Le funzioni aggiunte da NetApp a questo sistema storage virtualizzato sono: Thin provisioning (FlexVol) Aumento dinamico delle dimensioni dei volumi Snapshot efficienti in termini di spazio (FlexClone) SnapManager coerente per Microsoft Exchange, Oracle, SQL Server e VMware SnapMirror Mirroring remoto asincrono e sincrono Accesso bidirezionale ai file tra i protocolli CIFS e NFS Deduplica della comune identificazione in linea dei blocchi da 4 K, riduzione del volume del batch Compressione tramite tecnologia LZO Storage Flash come SSD e storage flash come cache di sola lettura Wikibon.org September 2011 Page Number 4 of 10
Anche Compellent, Dell, Dot Hill, EMC, FalconStor, HP, IBM, Microsoft, Oracle (Sun), Reldata e altri fornitori forniscono prodotti di storage unificato. Tutte le funzionalità elencate precedentemente sono disponibili su uno o sull'altro prodotto di storage unificato di altri fornitori, mentre alcuni prodotti possiedono funzionalità aggiuntive, nello specifico per la gestione della cache flash. NetApp possiede il set di funzionalità più ampio, la base installata più estesa e la migliore integrazione di funzionalità. È per questo che Wikibon ha utilizzato i prodotti NetApp come base per i confronti e il business case seguente. Business Case per lo storage unificato Il business case si basa sul modello di riferimento aziendale standard di Wikibon, modificato per le piccole aziende che utilizzano, in genere, un'infrastruttura Microsoft Windows. Le caratteristiche aziendali sono: Fatturato: 250 milioni di dollari Dipendenti: 1.000 Budget IT: 7,5 milioni di dollari (3% del fatturato) La suddivisione del budget IT è illustrata in Figura 2. Assegnazione di un budget di $7,5M (3% del fatturato) Software 1.875.000 25% Gestione 375.000 5% Strutture 525.000 7% Infrastruttura di rete 300.000 4% Hw e sw storage 375.000 5% Infrastruttura server 600.000 8% PC con software base 675.000 9% Sviluppo 1.650.000 22% Operazioni 1.125.000 15% Figura 2: budget IT di riferimento Wikibon (per un organizzazione con fatturato da 250 milioni di dollari e un budget IT pari al 3% del fatturato) Wikibon.org September 2011 Page Number 5 of 10
I costi relativi allo storage pari a 375.000 dollari coprono i costi di deprezzamento e leasing di hardware e software per lo storage, insieme ai costi di manutenzione sempre per hardware e software. Tuttavia, osservando il costo totale dello storage, andrebbero inclusi anche alcuni componenti di altri costi. La Tabella 1 mostra tutti i costi relativi allo storage influenzati da decisioni inerenti lo storage. Il budget totale per lo storage e i costi relativi allo storage è di 1,25 milioni di dollari. Budget Costi relativi allo storage annuale Deprezzamento/Leasing e manutenzione hardware storage $250.000 Deprezzamento/Leasing e manutenzione software storage $125.000 Costi operativi relativi allo storage (40% del budget operativo, inclusi backup e ripristino) $450.000 Software di backup/ripristino/archiviazione (7% del budget per il software) $131.250 Strutture (componente storage, proporzionale) $154.412 Rete (25% del budget per la rete storage, la replica e così via) $75.000 Gestione (proporzionale) $62.403 Totale $1.248.065 Tabella 1: budget annuale per costi relativi allo storage (per un organizzazione con un fatturato da 250 milioni di dollari e un budget IT pari al 3% del fatturato) Lo storage unificato promette significativi vantaggi per le infrastrutture IT. Nella Tabella 2 vengono presentate le tesi a sostegno di questa conclusione. I seguenti commenti fungono da complemento a tali tesi: Penalizzazione per singolo fornitore storage. Wikibon ha posto questa domanda a molti dirigenti IT senior per diverse tecnologie. La gamma di risposte va dal 5% al 20%. Wikibon ha identificato il 10% come media ragionevole. Costo di implementazione di una strategia di storage unificato. Wikibon stima che il lavoro necessario per l'implementazione iniziale di una strategia di storage unificato è ridotto, in quanto la maggior parte di tale lavoro è una semplificazione delle procedure esistenti. Queste semplificazioni avvengono in un certo periodo, visto che la quantità di storage unificato aumenta durante i quattro anni. Aumento del budget IT. Wikibon non si aspetta un aumento del budget a breve termine. Migliore utilizzo. Wikibon ha parlato di questa problematica con i clienti che hanno implementato lo storage unificato. L'elenco di funzionalità disponibili in questo ambiente è significativo. Tutte le funzioni sono anche disponibili in soluzioni modulari alternative. Tuttavia, i commenti dalle interviste condotte da Wikibon hanno indicato che è molto più semplice implementare ulteriori funzionalità all'interno di un singolo array e sistema di gestione rispetto a diversi array o implementazioni storage basate su server e sistemi di gestione dello storage. Uno dei principali vantaggi aggiuntivi è che lo storage può essere condiviso tra tutti i protocolli e lo spazio rimanente viene riallocato senza vincoli. Wikibon ritiene che una riduzione del 35% sia un'assunzione ragionevole conseguibile senza sforzi eccessivi. Wikibon.org September 2011 Page Number 6 of 10
Senza dubbio, il maggiore risparmio ottenibile è la riduzione delle attività operative per la gestione dello storage. Semplicità di amministrazione, un singolo sistema operativo per lo storage, l'automazione di funzioni ripetitive e la semplicità di backup e ripristino per il software infrastrutturale Microsoft va significativamente oltre quanto offre qualsiasi altra combinazione di DAS o un numero di diversi array. Come conseguenza dell'analisi di Wikibon e delle discussioni con i professionisti, Wikibon può dichiarare, in tutta sicurezza, che si possono realizzare risparmi del 50% sui costi operativi. Le funzionalità più moderne di backup, ripristino e replica remota disponibili con lo storage unificato utilizzano le funzionalità snapshot standard dell'array combinate all'uso delle funzionalità VSS di Microsoft per creare copie coerenti. Il backup riguarda solo i dati modificati e può essere eseguito da remoto. Il sofisticato ripristino disponibile da sistemi di backup e ripristino moderni quali Syncsort Integrated Backup è più efficiente e meno costoso rispetto ai tradizionali sistemi di backup. Wikibon ritiene che si possa realizzare un risparmio del 25% per il software di backup e archiviazione grazie a una strategia di storage unificato. Riduzione dei costi di struttura per i componenti storage: viene stimata la stessa riduzione dello storage (35%). Riduzione dei costi di rete per i componenti storage: grazie a un sistema a singolo array in grado di costituire un canale Fibre Channel, iscsi e FCoE nativo endpoint, la rete storage risulta significativamente ridotta in termini di porte e complessità di gestione. Wikibon ipotizza una riduzione del 25%. La riduzione dei costi di gestione è proporzionale alle altre aree di risparmio. Tesi per il confronto fra lo storage tradizionale (DAS e SAN su un progetto base) e una strategia di storage unificato Penalizzazione per singolo fornitore storage 10% Costo per l'implementazione di una strategia di storage unificato $20.000 Numero di anni per l'analisi finanziaria 4 Aumento del budget IT 0% Utilizzo ottimizzato con lo storage unificato per le nuove apparecchiature storage 35% Costi di manutenzione dello storage ridotti per le nuove apparecchiature 35% Budget operativo ottimizzato per le nuove apparecchiature 50% Riduzione dei costi per il software di backup/ripristino/archiviazione per le nuove apparecchiature 25% Riduzione dei costi delle strutture per le nuove apparecchiature 35% Riduzione dei costi di rete per le nuove apparecchiature 25% Riduzione dei costi di gestione grazie a tutti i risparmi 5% Tabella 2: budget annuale per costi relativi allo storage (per un'organizzazione con un fatturato da 250 milioni di dollari e un budget IT pari al 3% del fatturato) Wikibon.org September 2011 Page Number 7 of 10
Il risultato delle tesi discusse in precedenza è illustrato nella Tabella 3. Analisi dei vantaggi economici dello storage unificato Anno 1 Costi stimati per la strategia di storage corrente Spese di capitale Budget anno 1 Budget anno 2 Budget anno 3 Budget anno 4 Budget totale Nuovo hardware/software di storage $208.333 $52.083 $52.083 $52.083 $52.083 $208.333 Leasing/Deprezzamento di hardware/software storage esistente $156.250 $156.250 $156.250 $156.250 $624.999 Manutenzione (20% del prezzo di acquisto) 20% $166.666 $166.666 $166.666 $166.666 $666.666 Costi operativi dello storage (40% del budget operativo, inclusi backup e ripristino) 40% $450.000 $450.000 $450.000 $450.000 $1.800.000 Software di backup/ripristino/archiviazione (7% del budget per il software) 7% $131.250 $131.250 $131.250 $131.250 $525.000 Strutture (componente storage, proporzionale) 29% $154.412 $154.412 $154.412 $154.412 $617.647 Rete (25% del budget per la rete per rete, replica, ecc. relativi allo storage) 25% $75.000 $75.000 $75.000 $75.000 $300.000 Gestione (proporzionale) 5% $62.403 $62.403 $62.403 $62.403 $249.613 Storage corrente totale e budget OPEX relativo allo storage $1.248.065 $1.248.065 $1.248.065 $1.248.065 $4.992.258 Costi stimati per la strategia di storage unificato Fornitore singolo per hardware/software (10%) 10% $20.833 $5.208 $10.417 $15.625 $20.833 $52.083 Costi di implementazione per la strategia di storage unificato $20.000 $20.000 $20.000 Spese generali di gestione per la strategia di storage unificato 5% $1.000 $1.000 Costi totali del progetto di storage unificato $40.833 $26.208 $10.417 $15.625 $20.833 $73.083 Vantaggi stimati per la strategia di storage unificato Utilizzo ottimizzato delle nuove apparecchiature di storage unificato 35% $14.844 $29.687 $44.531 $59.375 $148.437 Manutenzione ridotta per le nuove apparecchiature 35% $11.875 $23.750 $35.625 $47.500 $118.750 Budget operativo ottimizzato per le nuove apparecchiature 50% $56.250 $112.500 $168.750 $225.000 $562.500 Riduzione dei costi per il software di backup/ripristino/archiviazione 25% $8.203 $16.406 $24.609 $32.813 $82.031 Riduzione dei costi delle strutture 35% $13.511 $27.022 $40.533 $54.044 $135.110 Riduzione dei costi di rete 25% $4.688 $9.375 $14.063 $18.750 $46.875 Riduzione dei costi di gestione 5% $5.469 $10.937 $16.406 $21.874 $54.685 Vantaggi totali $114.839 $229.678 $344.517 $459.356 $1.148.389 Vantaggi netti ($40.833) $88.631 $219.261 $328.892 $438.522 $1.075.306 Storage unificato rivisto e budget OPEX relativo allo storage $1.159.434 $1.028.803 $919.173 $809.542 $3.916.952 Metriche finanziarie Riduzione dello storage e budget OPEX relativo allo storage 7% 18% 26% 35% Vantaggi flusso di cassa ($40.833) $129.464 $219.261 $328.892 $438.522 $1.075.306 NPV (5%) $882.118 IRR 376% Pareggio (mesi) 4 Tabella 3: analisi dei vantaggi economici dello storage unificato La Tabella 3 è composta da tre parti. La prima parte riguarda il budget OPEX a quattro anni, dove gli elementi CAPEX sono espressi come costi di leasing e deprezzamento all'interno del budget IT. Gli elementi di capitale storage per l'anno 1 sono presentati nella colonna. La prima sezione rappresenta il caso base per lo storage esistente, dove è stata utilizzata una combinazione di DAS e array storage separati per blocchi ad alte performance (FC), blocchi standard (iscsi) e volumi NAS. L'analisi include lo storage e i rispettivi costi budget. Il budget totale per la spesa relativa allo storage su quattro anni è di 5 milioni di dollari. Il costo singolo più elevato è costituito dai costi operativi dello storage (principalmente il personale), che si aggirano attorno al 36% del totale. La seconda sezione dell'analisi nella Tabella 3 presenta costi e risparmi aggiuntivi per il budget base che derivano dall'installazione dello storage unificato nei quattro anni. Si presume che lo storage unificato venga introdotto nel periodo dei quattro anni man mano che il budget per storage aggiuntivo diventa disponibile ogni anno, mentre lo storage precedente viene sostituito. Questo riflette le prassi generali riscontrate nel corso delle nostre interviste e si tratta di una strategia a basso rischio. I risparmi netti per il progetto si aggirano attorno a 1,1 milioni di dollari e i risparmi maggiori derivano dalle operazioni (0,56 milioni di dollari). Le linee in blu delle sezioni 1 e 2 confrontano i budget complessivi del caso base e il caso dello storage unificato. Wikibon.org September 2011 Page Number 8 of 10
La terza sezione della Tabella 3 mostra le metriche finanziarie derivanti dall'analisi. La riduzione dello storage e del relativo budget raggiunge il 35% per l'anno 4, quando lo storage precedente viene sostituito. Il valore NPV del progetto con un tasso di interesse del 5% è di 0,88 milioni di dollari, poiché i vantaggi aumentano anno per anno man mano che lo storage precedente viene sostituito. Il tasso IRR (definito come tasso di interesse che comporta un NPV di 0 dollari) è del 376%, nettamente superiore al tasso obiettivo per progetti aziendali a maggior rischio. Sebbene il progetto presenti numerosi vantaggi, il pareggio è solo a 4 mesi, visto che i costi di capitale iniziali sono ridotti (41.000 dollari). Conclusioni e consigli Il riepilogo delle metriche finanziarie derivanti dall'analisi è mostrato in Tabella 4. Metriche finanziarie per l'implementazione dello storage unificato Riduzione dello storage e relativo budget OPEX (anno 4) 35% Vantaggi netti anno 4 $1.075.306 NPV (5%) $882.118 IRR 376% Pareggio (mesi) 4 Tabella 4: riepilogo delle metriche finanziarie per l'analisi dello storage unificato Tutte le metriche finanziarie sono molto positive e flessibili alle variazioni nelle tesi di base. Le tesi più importanti da verificare sono l'importo del budget per le operazioni e dei costi relativi allo storage (stimato al 40%), oltre alla riduzione del lavoro richiesto sul periodo di quattro anni (50%). Alcuni di questi vantaggi derivano dall'eliminazione di alcuni costi, mentre altri da costi di consulenza esterna inferiori. La tempistica su quattro anni fa pensare a Wikibon che tali vantaggi siano realizzabili nella maggior parte degli ambienti Microsoft Windows. Wikibon ritiene fermamente che evitare l'impiego o l'assunzione di specialisti dello storage sia una soluzione strategica importante per le piccole installazioni IT. Wikibon ha osservato, inoltre, che le installazioni con strategia di storage unificato disponevano di una strategia IT generale con uno staff che partecipava a tutti gli aspetti dell'installazione. Un miglioramento significativo ottenibile con un approccio unificato è l'allontanamento dal modello di backup tradizionale con backup quotidiani o incrementali e con backup completi settimanali. Passando alle snapshot continue che vengono copiate in modo asincrono su destinazioni locali e/o remote, è possibile creare un sistema di ripristino più preciso con la capacità di regolare le risorse in base alle esigenze RPO e RTO del business per ogni piattaforma applicativa. Si tratta di un approccio a costi inferiori per software, personale e rete. Wikibon.org September 2011 Page Number 9 of 10
Priorità: Wikibon consiglia vivamente ai responsabili della gestione IT di un ambiente prevalentemente orientato a Microsoft Windows e senza requisiti per il supporto di applicazioni con elevato traffico di operazioni I/O e/o requisiti estremi RPO/RTO di perseguire una strategia di storage unificato. Tale strategia fornirà il livello massimo di efficienza dello storage e del supporto combinato alla flessibilità di scelta del protocollo di storage ottimale per ogni carico di lavoro. Wikibon raccomanda che le installazioni utilizzino tecnologie snapshot efficienti in termini di spazio per definire un approccio più moderno a backup, ripristino, replica remota e archiviazione e passare gradualmente a questo modello nel tempo. Wikibon.org September 2011 Page Number 10 of 10