<
יום ראשון , דצמבר 17 2017
מבזקים
דף הבית > שירותי ענן ומיקור חוץ > אחסון, גיבוי בענן והתאוששות בענן > Application Aware Storage: אחסון מוכוון ביצועים גבוהים

Application Aware Storage: אחסון מוכוון ביצועים גבוהים

דיון בשאלות של הלימה עסקית של מערכות אחסון מתדרדר לעיתים קרובות להתנצחות בנוגע למחיר הרכישה במושגי דולר לטרהבייט – ולכן לא פלא שמנהלים רבים מתייחסים לאחסון כתקורה מהסוג המתסכל ביותר: כזו שלעולם אינה מספיקה לתמיכה בתוכניות פיתוח עסקי חדשות. מבחינתם, האחסון הוא חור שחור, שבולע תקציבי IT גם כשאין צורך לפתח יכולות חדשות, מעצם הצורך שאין לו סוף לשמור עוד ועוד נתונים נגישים ליישומים ולדרישות הרגולטור. מעטים זוכרים בהזדמנות זו שהאחסון הוא הכספת בו נשמרים הנכסים שאין להם תחליף, מצבור הידע והניסיון של הארגון.

מנהלי מערכות מידע, לעומת זאת, יודעים שהאחסון הוא צוואר הבקבוק הטכנולוגי במסע הלא פוסק לשיפור ביצועים וניצול הידע הארגוני לשיפור הזריזות העסקית. "חוק מור" עושה את שלו בנושא הגידול הנמשך בקיבולת הגולמית של דיסקים, קשיחים ו-SSD, אבל מעט יחסית השתפר בזמני ההמתנה וברוחב הפס של המסלול בין הדיסק ל-CPU. בהשוואה לדיסקים בטכנולוגיית Winchester מלפני 30 שנה, לכונן 3.5 אינטש "צרכני", כזה שאפשר לקנות מעל המדף תמורת 60 דולר לטרה-בייט, נפח לוגי גדול פי מיליון, נפח פיזי קטן פי 300 ומחיר נמוך פי מאה. למרות שכמות הנתונים המאוחסנת בארון 19 אינטש סטנדרטי גדלה פי 4 מיליון, זמן התגובה לבקשת נתונים התקצר רק פי 4. זאת משום שהמהירות נקבעת על ידי גורמים אלקטרו-מכניים – כמו סל"ד והתנועה הרדיאלית של הראש – ואלה לא כפופים ככל הנראה לחוק מור.

Sary Zuck (low res)

שרי צוק, מנהלת חטיבת Systems באורקל ישראל

ה-Restart הקונספטואלי: לחשוב TCO מערכתי

"התפיסה הזאת של מערכת האחסון, שממוקדת במכניקה ובמחיר הגידול האינסופי של דרישות האחסון, מפספסת לחלוטין את הנושא האמיתי: איך אנו מספקים ליישומים העסקיים את משאבי האחסון הדרושים לביצועים גבוהים בעלות כוללת מינימלית", אומרת שרי צוק, מנהלת חטיבת Systems באורקל ישראל. "האחסון הרי לא קיים בזכות עצמו אלא נדרש כאחת התשתיות ההכרחיות להרצת היישומים. כאשר באים לבחור בארכיטקטורת אחסון עלינו לראות את התמונה הרחבה, שבמרכזה צורך עסקי להריץ ביעילות יישומים חיוניים לתפעול השוטף. במילים אחרות, לפני שאתם קונים פתרון חומרה לאחסון, כדאי לבדוק איך ניתן לשפר ביצועים על ידי אינטגרציה חכמה יותר של החומרה עם היישומים שישתמשו במשאב הזה. אורקל, כידוע, מבינה משהו ביישומים. מסדי הנתונים Oracle DB, כפי שמראים מחקרי יועצים בלתי תלויים, הם הלקוחות של כ-40 אחוז ממשאבי האחסון בעולם העסקי. חבילות Oracle Application מספקות סביבת עבודה ליותר חברות וארגונים מכל תוכנה ארגונית אחרת. אורקל היא מלכת היישומים והיא מבינה טוב יותר איך הם מקבלים את השירות הטוב ביותר מהאחסון. כי רק חברה שמסוגלת לעצב את הפתרון מתוך הבנת היישומים, מה שאנו קוראים Application Aware Storage, יכולה להבטיח אופטימיזציה של תשתיות ה-IT למאפיינים היחודיים של רכיבי התוכנה. שיתוף הפעולה בין צוותי פיתוח היישומים ומהנדסי פיתוח האחסון, תהליך ה-Co-engineering הייחודי של אורקל, הוא מכפיל הכוח שעושה את פלטפורמות האחסון שלנו ל-Best of Breed."

אורקל אינה "חברת אחסון" תחרותית במשמעות המצומצמת של "כמה פטה-בייט מכרתם בשנה האחרונה?" עבור אורקל, חברת התוכנה העסקית הגדולה ביותר (39 מיליארד דולר מכירות ב-2014, 190 מיליארד דולר שווי שוק), כל הפעילות בתחום החומרה היא נגזרת של מודל המערכות המשולבות, Engineered Systems, שמטרתן לספק פלטפורמות תשתית אינטגרטיביות לספקטרום רחב של יישומים עסקיים. "הקונספציה של מערכות המעוצבות סביב אפליקציה ספציפית היא מנוע הצמיחה הבולט ביותר בעולם ה-IT", אומרת שרי צוק. "בקבוצת מדינות EMEA שאנו משתייכים לה, מדובר בהיקף מכירות שנתי של 2.5 מיליארד דולר, שממשיך לגדול בקצב מדהים של 35% שנה-על-שנה. אורקל סיפקה מעל 45% מהפלטפורמות האינטגרטיביות לשוק הזה בשנת 2014, יותר מהסכום של שלוש ההולכות בעקבותינו. והסיבה הראשונה שנותנים מנהלי אחסון לבחירה הגורפת בפתרון אורקל הוא החיבור הפנימי ליישומים שהם מריצים. לדוגמה, 80 אחוז מהארגונים שמשתמשים במסד Oracle DB עושים זאת על תשתית אחסון של אורקל. למה? כי בחישוב עלויות בעלות כוללת (TCO) היתרון הוא מכריע."

מנהל מחסן חכם לא צריך כל כך הרבה משאבים

לא נחדש הרבה למנמ"ר המנוסה שעלויות בעלות כוללת לא מושפעות כמעט מהמחיר של רכישת חומרה. גורמי מפתח בחישוב הנכון הם יעילות הדחיסה, פרמטר שיכול לשפר את היחס בין מחיר לנפח אחסון אפקטיבי פי 5, ויעילות הקצאת המשאבים היקרים בהתאם לצרכים האמיתיים של האפליקציות, מה שנקרא אחסון הררכי. "אפשר להתייחס לדחיסה כתכונה של חומרת האחסון, כמו למהירות סיבוב הדיסקים ורוחב פס המתגים", אומרת שרי צוק. "אך נכון יותר להטמיע את הדחיסה בתכונות הבסיסיות של עיבוד מידע, במסד הנתונים וביישומים הבנויים מעליו, כמו פונקציות אנליטיות והבטחת שלמות ביצוע הטרנסאקציות. זה נכון יותר כי המנוע, שמבצע את כל הפעולות במסד הנתונים ידע טוב יותר איך אפשר לדחוס On The Fly בלי לפגוע בביצועים, היכן למצוא טבלאות אותן אפשר לדחוס באגרסיביות, איזה נתונים "לוהטים" בכל רגע ומה אפשר להעביר ל"להבה אחורית". זה לא מידע נגיש לתוכנת אחסון גנרית, שאין לה הבנה כלשהי בתהליכים העסקיים שהנתונים משמשים אותם. באנלוגיה לאחסון בעולם הפיזי, חשוב יותר לוודא שהמחסנאי חכם ויודע את סדרי הקדימויות של הארגון לשיפור הנגישות וקיצור זמן השליפה של כל פריט לפי מרכזיותו בתהליך העסקי, מאשר להגדיל את המחסן בלי סוף, לקנות מלגזות גדולות ויקרות יותר ולהוסיף כוח אדם – משום שאי אפשר לסמוך על אף אחד שיבין מה באמת חשוב. דחיסה המתבצעת בטכנולוגית Hybrid Columnar הייחודית של אורקל מבטיחה דחיסה של מסד הנתונים בפקטור של 5x, באחריות, משום שהיא מוטמעת בתוך ה-DB."

בשנה שעברה שחררה אורקל גרסה עדכנית של Oracle ZFS, מערכת האחסון הפופולרית ביותר בין משתמשי Oracle DB. גרסת ZS4-4 החדשה השיגה במבחני השוואה (שנערכו ע"י חברת Wikibon) ציון טוב ב-19 אחוז ביחס למערכת K2 של קמינריו (היום חברת בת של EMC) וב-52 אחוז ביחס ל-HP XP7, בפרמטר הקריטי של עלות-תועלת ($/MBPS). הבוחנים מסכמים את ההשוואה במילים: "מערכות Oracle ZS4-4, ZS4-3, ZS4-2 מספקות טווח רחב של ביצועים, ערך גבוה ליחס ביצועים למחיר, וארכיטקטורה מותאמת היטב לעומסי עבודה הדורשים פס רחב." מצטרפים אליהם האנליסטים של IDC, חברת בת בקבוצת גרטנר, שאומרים: "ZS Storage היא מערכת משנת חוקי משחק (Game Changer), תוצאה של החלטת אורקל לשפר דרסטית את חוויית המשתמש כפי שאף חברה אחרת לא עשתה בעבר." ארבעה דגשים מייחדים את הגישה של אורקל לפתרון אחסון מתקדם:

  1. הלקוחות רוצים לנהל יותר נתונים. נפחי המידע במחסני הארגונים גדלים בקצב מפחיד והמשתמשים לא מוכנים לטבוע בנחשול. מערכות ZFS מציעות פתרון מעשי, הודות ליותר יכולות ניהול של יותר מחסני נתונים בפחות כוח אדם ובעלויות מוקטנות.
  2. הלקוחות דורשים לקבל ביצועים גבוהים יותר. לא די להתמודד עם הכמויות, נדרשת גם איכות אחרת. יישומים עדכניים דורשים ביצועים גבוהים, זמני תגובה מינימליים ויכולת לבצע עיבודי BI מעמיקים בזמן אמת. הארכיטקטורה של מערכות ZFS מבטיחה ביצועים של Tier1 בעלויות של Tier3, ומוכיחה הובלה ברורה בפרמטר של יחס מחיר לביצועים.
  3. הלקוח משוועים לפשטות של פתרון Turn-Key. הדרישות המתעצמות לביצועים משופרים, תמיכה באפליקציות חדשות, גמישות תצורה וזריזות עסקית, לא יכולות לבוא על חשבון הפשטות. אוטומציה, אינטגרציה וכלי ניהול מתקדמים הם תנאי להטמעה בטוחה של חדשנות טכנולוגית.
  4. אבטחת מערכות אינהרנטית, הגנה על נתונים וניהול סיכונים. מערכות האבטחה, ההצפנה, ניטור וניתוח אירועים של Oracle ZFS הן חלק בלתי נפרד מפתרון האחסון. היכולת לקבל את כל רכיבי ההגנה מוטמעים מראש במערכת ההפעלה מבטיחה ללקוח מטרית הגנה "ללא תפרים" ובלי נפילות "בין הכסאות" בחומת האש.

גישה חדשנית לשימוש בכונני Flash

מוצר נוסף שכבש את הכותרות ואת ליבם של הלקוחות הוא משפחת FS של אחסון מבוסס Flash טהור. "זו אינה מערכת האחסון הראשונה שמשתמשת רק בכונני Solid State", אומר שרי צוק. "אבל זו הראשונה שעוצבה לפי הניסיון שאין דומה לו בהתאמת האחסון לאפליקציה, מתודת Application Aware Storage. וזו כידוע מתבטאת במספר נקודות שמשנות את חוקי המשחק – לטובת הלקוח, כמובן:

  • כל מה שצריך לדעת כדי למקסם את התועלת מכונני Flash כבר נמצא בפנים. פתרון FS1, למשל, הוא "מכשיר אחסון" אינטגרטיבי, מבוסס Flash, שלא נזקק לעיצוב תצורה על ידי הלקוח. מארגז המשלוח לעבודה ב-Data Center ב"קליק" אחד.
  • המערכת מבטיחה הקטנת עלויות בפקטור של 2x עד 4x ביחס לפתרונות Flash Cache מסורתיים.
  • פעולה אוטונומית, ללא מעורבות מפעיל, והסתגלות אוטומטית למאפייני Oracle DB.
  • תמיכה אינהרנטית בוירטואליזציה של שרתים ויישומים. מסד הנתונים יכול להגר משרת וירטואלי אחד לשני בלי שמערכת האחסון תזדקק להתאמת תצורה ולשינויים ידניים.
  • יכולת לא מוגבלת באספקט הסקלאביליות – של שרתים ויישומים, באתר הלקוח או בענן, ללא פגיעה בביצועים.
  • האצה דרמטית של יישומים רגישים לזמן השהייה. בקצב העסקים שמכתיבה ה-Web אין יישום עסקי שלא נאבק לפרוץ את צוואר הבקבוק של האחסון. FS1 הוא הפתרון הפשוט ביותר לצאת מהמגבלות של דיסקים מסתובבים ולזנק בבת אחת לצמרת האתרים הרספונסיביים.

בניגוד לגישה המיושנת, בה מסת האחסון מבוססת על דיסקים אלקטרו-מכניים ורק ה-Cache נהנה מהמהירות של Flash, במערכת FS1 המודל האופרטיבי הוא Solid State – אליו אפשר לצרף גם דיסקים מכניים לאחסון קבצים שאינם בשימוש תכוף. מחקרים הראו כי רק 10%, בממוצע, מנפח האחסון הוא "חם", בדרישה יישומית בכל רגע נתון, ולכן קריטי לביצועים. פתרונות All Flash של חברות אחרות מובילים לבזבוז משאבים יקר משום שהמדיום היקר משמש גם לאחסון קבצים ששום נזק לא יגרם אם הם ירוצו בכוננים מסורתיים. מצד שני, הניסיון להשביח חוות אחסון מסורתית באמצעות הוספת Cache של Flash לעולם לא יגיע לביצועים אופטימליים כי הכל – התשתית, תוכנת הניהול והתצורה – בנוי סביב הידיעה שדיסקים מגיבים בערך פי 400 יותר לאט מזיכרון מצב מוצק. הגישה של אורקל בנוגע ליישום כונני מצב מוצק במערכת FS1 הולכת בכיוון ההפוך. ראשית, הביצועים הגבוהים מובטחים כי העיצוב הבסיסי לוקח בחשבון שמדובר באחסון מהיר, שלא מסתפק בביצועים של SAN מסורתית. ורק כאשר צריך לטפל בכמויות נתונים שחבל לבזבז עליהם משאב יקר כל כך, אנו מנצלים את הטכניקה של Application Awareness כדי לברר מה צריך להשאר ב-Flash ומה יכול להשלח לדיסקים המכניים. זה מה שנקרא "אחסון הררכי חכם".

לא רק פסאדה של חדשנות

לאחסון החכם מספר מאפיינים שלא תמצאו במערכות שנועדו להיות בסך הכל "חזית מודרנית" לחוות אחסון מיושנת:

  • אינטליגנציה המבוססת על לימוד עצמי: מערכת FS1 מגיעה עם תוכנה שלומדת את צורות השימוש הספציפיות ללקוח, את סולם הקדימויות לשירות מהיר, את תבניות הקלט/פלט ואת מבנה הנתונים. מכל אלה היא מחשבת, אוטומטית, הקצאת נפחי אחסון מהיר אופטימלית ומבטיחה ביצועים מכסימליים ליישומים הקריטיים – בלי לבזבז משאבים על אלה שמסוגלים לסבול זמני תגובה ארוכים יותר.
  • ניהול האחסון ברמת גרנולריות מעודנת (Fine Granularity): ההיררכיה של FS1 כוללת ארבעה רבדים של ביצועים ועלויות. המערכת משנעת את הקבצים בין הרבדים לפי דרישות היישומים – ביחידות אחסון קטנות יחסית, 640KB בכל בלוק. כך נעשה שימוש אופטימלי במשאבים היקרים בלי לפגוע ברמת הביצועים ובלי להזדקק לבקרה אנושית רצופה.
  • תאימות מושלמת עם יישומי אורקל. אלגוריתם האופטימיזציה של FS1 פותח ב-Co-engineering עם המומחים המובילים ליישומי אורקל, צוותי הפיתוח של Oracle DB ושל Oracle Applications. הם, כנראה, יודעים על התנהגות היישומים האלה יותר מכל אינטגרטור אחר.
  • המערכת מגיעה עם ספרית פרופילים מותאמת לסביבת העבודה. לא רק Oracle DB, אלא גם סביבות תוכנה עסקית כמו Fusion, ערכות E-Business, פתרונות Siebel ו-PeopleSoft – ואפילו עבור שרתי Exchange של מיקרוסופט. רק להקליק ולהמריא.
  • אבטחת רמות שירות בהסכמי SLA. גם כשצריך להתפשר יש מקום לשיקול דעת בנוגע למי ישלם את המחיר. תוכנת הניהול של FS1 מאפשרת להגדיר רמות שירות שונות עבור לקוחות שונים במטרה להבטיח עמידה בתנאי SLA גם בתנאי תקלה.
  • הכנת היציאה לענן, פרטי או ציבורי, ותמיכה ב"ריבוי דיירים". אין ספק שהענן נמצא על מפת הדרכים של כל ארגון, גדול כקטן, גם אם חברות שונות יעדיפו דרכים שונות להגיע ליעד. מערכת FS1 מאפשרת לממש אחסון בענן בכל האופציות האפשריות, ענן פרטי, ציבורי או היברידי, גם באמצעות איחוד חוות SAN קיימות תחת ניהול משותף.

אחסון בפריזמה של יישומים

"פתרון FS1 יעיל פי 400 בהשוואה לפתרונות אחסון Flash קודמים", אומרת שרי צוק. "אנו רואים בו קרש קפיצה מצויין ללקוחות Oracle שמתחבטים בשאלה איך לשפר ביצועים, לפשט ניהול, להוסיף נפחי אחסון ולהגר לענן. היתרונות של FS1 אפליקטיביים גם למוצרי צד ג', משום שהמערכת תומכת בפתרונות SAN ו-NAS של כל היצרנים המרכזיים בשוק האחסון. אבל עבור משתמשי Oracle מדובר בבשורה של ממש. אף יצרן אחר לא מציע יחס עלות תועלת שמתקרב לזה שמגולם ב-FS1. והסיבה, כאמור, היא פשוטה: אורקל אינה עוד מתחרה בשוק תשתיות האחסון. אורקל היא חברה שרואה את תפקידה בעולם הטכני בפריזמה של יישומים, מסדי נתונים ופתרונות אינטגרטיביים. מערכת FS1 היא עוד נדבך שאורקל בנתה כדי להפוך את סביבת ה-IT ליעילה, בטוחה, ידידותית למשתמש ופתוחה לגידול ולהשגת יעדים עסקיים. כל שאר הפרטים פשוט נגזרים מהראייה הזאת".

אודות יהודה אלידע

עורך ראשי. במהלך חצי יובל השנים האחרונות ביסס יהודה אלידע את מעמדו המוביל בין העורכים והפרשנים של טכנולוגיות מידע בישראל, הודות לרקע מדעי (MSc בפיזיקה ממכון ויצמן), ניסיון ניהולי (15 שנה בשיווק וניהול חברות בישראל ובחו"ל), גישה אנליטית ומחויבות לעיתונאות אחראית. יהודה אלידע ייסד, ניהל וערך את המהדורה הישראלית של PC Magazine ואת NET Magazine וב-12 השנים האחרונות הוא העורך הראשי של IT מגזין, מוסף המחשבים של גלובס, בנוסף לאחריותו על התכנים המקצועיים של פורטל IT News.
נגישות