IBM Power und IBM FlashSystem – ein technologisches Traumpaar

7. Oktober 2020

Die fortschreitende Digitalisierung bringt viel Neues mit sich: neue Technologien, neue Marktchancen, neue Geschäftsmodelle, neue Arbeitsplätze, neue Arbeitsweisen und vieles mehr. Sie bringt aber vor allem auch eine immer grösser werdende Datenmenge mit sich, die gesammelt, übertragen, verarbeitet und gespeichert werden muss.

Nach einer Studie von Splunk erwarten Führungskräfte aus Business und IT aus der ganzen Welt, dass sich allein die Datenmenge bis 2025 nahezu verfünffachen wird*. Ein so enormes Wachstum bringt hohe Anforderungen an Rechenzentren und damit auch an die dort befindlichen Storage-Geräte mit sich.


Die Anforderungen an den Storage variieren je nach Art und Nutzung der gespeicherten Daten. Wir zeigen Ihnen unter Berücksichtigung von Antwortzeiten, Skalierbarkeit und Kosten, warum ein IBM FlashSystem gerade mit IBM Power Sinn macht.

Ausgangslage

Seit über 20 Jahren sind flashbasierte Solid State Disks (SSD) verfügbar, die damals aufgrund ihrer immensen Kosten nur von wenigen Unternehmen eingesetzt wurden. Besonders die mechanische Robustheit und die hohe Performance der SSD haben dazu geführt, dass sie heute auch für den breiten Markt eingesetzt werden, vor allem in Notebooks und in leistungsfähigen Storagesystemen.

Seit einigen Jahren kann das Betriebssystem der IBM i dank der SSD-Disks wesentlich besser ausgenutzt werden als mit herkömmlichen mechanischen Disks. Die IBM FlashSystems verleihen der IBM i nochmals einen massiven Performance-Schub und die CPU kann stärker ausgelastet werden. Wir fassen für Sie die Vorteile zusammen.

Antwortzeiten

antowortzeitTypische Anwendungen, die eine hohe Zugriffsgeschwindigkeit und damit eine schnelle Antwortzeit benötigen, sind Datenbanken oder Transaktions-Applikationen. Auch bei klassischen analytischen Anwendungen wie CRM, ERP und SCM sind möglichst kurze Antwortzeiten gefragt.

Herkömmliche Disks weisen typischerweise eine Antwortzeit von ca. 3-5 ms pro I/O auf; Solid State Disks (SSD) eine solche von ca. 1-3 ms. Im Gegensatz dazu brillieren echte Flash Core Module (FCM) mit einer Antwortzeit von < 0.25 ms, was einer enormen Performance-Steigerung entspricht.

Dank immer schneller werdenden CPUs geht die Verarbeitung von Daten viel schneller von statten. Die unten dargestellte Grafik von IBM zeigt den Vergleich der mittleren Antwortzeit zwischen herkömmlichen mechanischen Disks mit 5 ms und den IBM Flash Core Modulen mit typischerweise 0.2 ms.

Vergleich Systemverhalten mit herkoelichen Disks zu IBM Flash System

Abbildung 1: Vergleich Systemverhalten mit herkömmlichen Disks zu IBM FlashSystem

Im Beispiel der Abbildung 1 liegt die Prozesszeit für die Verarbeitung einer Anforderung mit herkömmlichen (SAS-) Disks bei 5.2 ms, wobei die CPU Auslastung nur bei 4 % liegt. Mit einem IBM FlashSystem liegt die Verarbeitungszeit bei 0.4 ms und die CPU-Auslastung bei 50 %.

Die tiefere Auslastung der CPU mit 4 % bedeutet, dass in dieser Zeitspanne die CPU lange auf die Daten warten muss. Mit einem IBM FlashSystem werden mehr Daten in sehr kurzer Zeit zur CPU geliefert und die CPU erhält damit die Möglichkeit, in der gleichen Zeitspanne mehr Transaktionen zu verarbeiten. Damit wird die CPU besser ausgelastet, womit für den gleichen Workload weniger CPU’s genutzt werden können, was zusätzlich auch Software-Lizenzkosten spart.

Skalierbarkeit

Skalierbar saphanaDie von Rechenzentren zu bewältigende Datenmenge wird in Zukunft stark wachsen, und zwar so lange, bis der jeweils zur Verfügung stehende Speicherplatz voll ist. Was passiert nun, wenn die Storage-Leistung erweitert wird? Muss die vorhandene Rechenleistung linear mitwachsen?

Wir empfehlen, sich Gedanken darüber zu machen, ob bei der grösseren Datenmenge auch zwingend die Abrufbarkeit schneller sein muss oder eine grössere Anzahl an Abrufen parallel möglich sein muss. Bei IBM FlashSystems besteht die Möglichkeit, die beiden Bestandteile relativ unabhängig voneinander wachsen zu lassen.

Ein externer Storage, wie Flash Storage bei IBM i, ermöglicht eine höhere Performance indem die Speicherkapazität flexibler den einzelnen Servern zur Verfügung gestellt wird, und zwar genau da, wo sie benötigt wird. Wird die Speichergrenze im FlashSystem erreicht, können heute die neuen Modelle im aktiven Betrieb mit weiteren Flash-Modulen ausgebaut werden (Anmerkung: DRAID-Konfiguration notwendig). Ist eine Speichereinheit gefüllt, lässt sich mit Expansion-Units und weiteren Flash-Modulen das IBM FlashSystem erweitern. Im Gegensatz zur internen Disk von IBM Power werden hier keine zusätzlichen Anschaffungs- und Wartungskosten nötig.

Kosten

kosten digital workplaceBeim Kostenvergleich zwischen herkömmlichen Harddisks und Flash Storage wird der Preis jeweils pro Kapazität (TB) und pro 1‘000 IOPS miteinander verglichen.

Beim Vergleich der herkömmlichen (SAS-)Disks mit Flash Storage pro Kapazität (TB) zeigt sich, dass Flash Storage auf den ersten Blick etwas teurer ist. Es gilt jedoch zu berücksichtigen, dass FlashSysteme sehr häufig komprimiert und möglicherweise auch dedupliziert betrieben werden. Dank dieser Datenreduzierung ist der Preis von Flash Storage pro TB in der Regel eher günstiger als ein herkömmliches (SAS-)Disk Storage System.

Im Leistungsvergleich zwischen herkömmlichen (SAS-)Disk Systeme und Flash Storage schneidet der Flash Storage kostenmässig deutlich günstiger ab. Auch die Effizienz und nutzbare Kapazität ist bei FlashSystems bedeutend besser als bei Systemen mit (SAS-)Disk.


Fazit
Wenn Sie auf höchste Performance setzen, dann empfehlen wir eine Kombination des IBM i mit IBM FlashSystemen. Gründe hierfür liegen in der sehr geringen Antwortzeit. Zudem ermöglicht ein externer Storage, wie Flash Storage bei IBM i, eine höhere Performance indem die Speicherkapazität flexibler den einzelnen Servern zur Verfügung gestellt wird.

Die zusätzlichen Features im Umfeld von externem Storage, wie z.B. Flashcopy, Metro-Mirror/Global-Mirror, ermöglichen die Steigerung von Verfügbarkeiten im IBM i Umfeld. IBM i kommt gut damit zurecht. So können mit Flashcopy/Snapshots Offline-Backups durchgeführt werden, ohne dass dabei das produktive System beeinträchtigt wird. Metro-Mirror/Global-Mirror zu einem zweiten System erhöhen ausserdem die Verfügbarkeit im Disaster-Recovery.

Die GB-Kosten gegenüber einem Disk System mit herkömmlichen Platten können mit Hilfe einer Datenreduktion egalisiert werden. Die Kosten pro IOPS sind bei Full FlashSystemen so oder so tiefer als bei herkömmlichen Disk Systemen.



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