IBM DS3950: La nueva apuesta del gigante azul para el mercado “midrange”

Este nuevo sistema de almacenamiento, presentado hoy (a las 16:00 hora Española) a los partners de IBM, viene a mejorar la gama media de productos de almacenamiento del fabricante.

Durante la presentación, se comparó con las superventas DS47o00 así como con la reciente (y mas potente) DS5020.

La DS3950, estárá disponible en dos versiones (modelos 1814-94H y 1814-98H). Ambas  incorporan 4 interfaces de fibra a 8Gb/seg , si bien la 1894-98H además aporta 4 puertos Gigabit iSCSI.

La adición de estos puertos permite la creación de niveles de SAN, en función de necesidades de rendimiento, siendo imposible, eso si, servir una misma LUN a traves de ambos sistemas de forma simultánea.

Otra de las ventajas,  que esta gama de producto sigue aportando (como toda la familia DS), es la posibilidad de mezclar tecnologías de disco en las bandejas, de modo que permite la utilización de discos FC (146, 300 y 450 GB a 15.000 RPM/Seg) y SATA (750 GB y 1 TB).

Así mismo incluye capacidad para gestionar vía hardwareconjuntos RAID6 ( con la ventajosa variante P+Q, que permite que los grupos de este tipo tengan un rendimiento similar al de los RAID5 (además de RAID 0,1 y5). Según el fabricante, no habrá mas de un 2% de diferencia de rendimiento, con la seguridad añadida del RAID6).

Las bandejas de expansión  son similares a las utilizadas por la DS5020, si bien difieren entre otras cosas en que no permiten la utilización de discos FDE (con encriptación por hardware como en la 5020).

Con una respuesta, medida en IOPS, superior a la DS4700, (a mismo número de discos, por supuesto), y unas cifras que indican un 20% mas de IOPS  y  un 50% mas MB/Seg por watio consumido, con respecto a la DS4700.

El fabricante afirma que el sistema está construido para aportar una disponibilidad de 99,999 % (que no es cualquier dato).

Otras mejoras o cambios con respecto a la DS4700 son:

…………………………..DS4700                                    DS3950

Procesador………… Intel xScale 667                     Intel xScale 1,2 Ghz
Bus……………………. PCI-X  (1 GB/Seg)                 PCI-Express (2 GB/Seg)
Discos……………….. Hasta 112 FC/SATA            Hasta 112 FC/SATA

Cada bandeja puede alojar hasta 16 discos y los puertos FC son compatibles con velocidades FC de  2,4 y 8 (compatibilidad hacia atrás).

Su rendimiento con respecto a la DS4700, tambien puede determinarse en porcentajes como  un 25% mas IOPS en lectura de disco y un 60% mas MB/Seg en lectura de disco.

Por último indicar, que incluye las funcionalidades para realizar snapshots, clonado de volúmenes y remote mirroring, clásicos ya de esta familia.

Si quereis saber algo más de este sistema, hacedmelo saber.

Rendimiento,RAID, Redundancia y otras “Rs” del mundo del almacenamiento

Nota: Trataremos el tema sin entrar en ciertas implicaciones técnicas y primando la comprensión del mismo

Cuando se almacena un fichero en un disco, las porciones de dicho archivo se distribuyen por la superficie de los platos.

Llegado el momento de recuperar la información, el disco gira y el cabezal va recuperando la información.

Se puede dar el caso de que se requiera mas espacio, mas rendimiento o ambas cosas y para ello se precisa distribuir la información de diferentes formas y atendiendo a ciertos esquemas.

Siguiendo con el ejemplo del fichero, imaginemos que podemos unir dos discos duros en una entidad lógica de modo que para el sistema operativo no sean vistos como dos discos de 1 TB sino que se comporten como un solo disco de 2TB.

Además de aprovechar mejor el espacio, esta unión permite un aumento de rendimiento. El porqué, reside en que a la hora de escribir en nuestro “disco lógico de 2 TB”, la controladora distribuye la información entre ambos discos físicos con lo cual contamos con el doble de cabezales para escribir y/o leer la información y cada uno de éstos solo tiene que gestionar la mitad de la misma.

Si en vez de dos son 8… …queda claro que a mayor número de discos (o de “ejes”, que es la expresión comúnmente utilizada), la velocidad y tamaño aumentan aproximadamente en la misma proporción.

Bien, el esquema descrito es uno de los sistemas mas simples de lo que se conoce como RAID (Conjunto de siglas  cuyo significado es:”Redundant Array of Inexpensive Disks”).

Los tipos de RAID se describen según un número y el descrito anteriormente es el conocido como RAID0 (“RAID CERO”).

A priori este sistema parece perfecto pues permite crecer en rendimiento y velocidad conforme se aumenta el número de discos, si bien tiene sus problemáticas asociadas…

Supongamos que queremos aprender una frase de memoria.

La frase podría ser:  “El patio de mi casa es particular, cuando llueve se moja, como los demás”

Ahora piense que dicha frase se almacena en un conjunto de dos discos dispuestos en RAID0, pero por una eventualidad, uno de los discos se estropea. A partir de dicho momento la frase podría quedar del siguiente modo:

“E ptod m cs e priua, uad luv smj ,cm ls dms”

Queda patente que la información que podemos recuperar a partir del segundo disco es insuficiente para poder interpretarla y por tanto nos lleva a una conclusión:

“En un sistema RAIDo se crea una entidad lógica en la que no hay redundancia de información y por tanto la pérdida de uno de los discos, implica la pérdida del total de la información del conjunto RAID“.

Es por ello, que este tipo de disposición sea utilizado cuando se precisa gran velocidad y capacidad pero no como almacenamiento definitivo de los datos.

Si lo que buscamos es disponer de la información aun cuando un disco se estropee, existen otros tipos de RAID. En este caso veamos el denominado RAID1 (“RAID UNO”).

Sencillamente un RAID1 se compone de dos discos de modo que lo que se escribe en uno se duplica en el otro. Esto implica que la información se duplica. Por tanto precisamos el doble de disco que el tamaño preciso a utilizar. (Disponemos de dos discos de 1 TB lo que hace que la inversión sea de DOS TERABYTES, aunque el sistema operativo solo ve un disco lógico de 1TB).

Con el RAID1, no se aumenta el rendimiento en escritura pero si se ve mejorado en lectura de los datos ya que cada uno de los discos puede leer la mitad de la información.

Una de dos: Si nos decidimos por RAID0 conseguimos espacio y rendimiento pero poca seguridad, mientras que con RAID1 seguridad pero sin aumentar ostensivamente el rendimiento.

Bien, existe la posibilidad de combinar ambos tipos de RAID en los que se conoce como RAID0+1 (no confundir con RAID10, similar pero no igual).

Con dicha configuración precisamos mas capital ya que el conjunto mínimo para poder realizarlo es de 4 discos.

Con los dos primeros creamos un RAID0.

Realizamos la misma operación con los otros dos.

Ahora disponemos de dos discos lógicos de 2 TB cada uno.

Con estos discos lógicos realizamos un RAID1, duplicando lo que haya en uno sobre el otro.

Conclusiones: invertimos en 4 TB de disco, resultando que la capacidad usable por el sistema operativo será de 2 TB, consiguiendo aumentar el rendimiento mediante los RAID0 y mantener la seguridad ante la rotura de un disco mediante el RAID1.

Esta configuración, es ampliamente utilizada en sistemas de CAD/CAM, diseño 3D, edición de vídeo profesional, donde se precisa un alto desempeño del sistema de disco conservando la seguridad de los datos, si bien exige adquirir el doble de capacidad física de disco que la que nos será necesaria y visible desde el sistema operativo.

Es por esto último que existen otros tipos de RAID, ampliamente utilizados como es el caso del RAID5.

En esta configuración, el conjunto mínimo de discos a utilizar es de 3.

La información se escribe por lo que denominamos “bandas”, y se consigue aumentar el rendimiento (aunque no tanto como con el RAID0), y la seguridad ante roturas de un disco.

Esto se consigue mediante a adicion de un elemento de paridad en cada banda, que permita obtener la información perdida aun cuando falta parte de ésta.

Pongamos un ejemplo sencillo:

Imagine que la paridad es una suma (suele ser una operación binaria denominada XOR, pero para una mejor compresión usaremos una simple suma) y deseamos escribir en nuestro sistema de disco la siguiente secuencia de números: 1, 25, 30, 42, 14, 12

Recordemos que como mínimo el RAID5 tendrá 3 discos.

En el primer disco escribimos el primer dato 1
En el segundo disco escribimos el segundo dato 25
En el tercer disco ESCRIBIMOS LA PARIDAD DE LOS ANTERIORES 1 + 25 = 26 (el dato que escribimos en el tercer disco es el 26)

Hemos completado una banda de escritura.
Seguimos y fijémonos ahora además en que discos escribiremos los datos:

En el primer disco escribimos el dato 30
En el tercer disco escribimos el dato 42
En el segundo disco escribimos la paridad de los datos anteriores: 30+42= 72 (La paridad de esta banda se graba en el segundo disco)

Hemos completado otra banda, y seguimos escribiendo

En el segundo disco escribimos el dato 14
En el tercer disco escribimos el dato 12
En el primer disco escribimos la paridad de los datos anteriores: 14+12= 26 (La paridad de esta banda se graba en el primer  disco)

De este modo la configuración queda del siguiente modo:

Disco1    Disco2    Disco3

D_______D______P

D_______P______ D

P______ D_______D

La información referente a la paridad de distribuye entre los discos.

En caso de rotura de un disco, podemos seguir operando ya que con la información y paridad restantes en los otros dos discos, la controladora puede calcular el dato que falta.

Disco1    Disco2    Disco3

1_______25_____26              BANDA1

30______72____ 42           BANDA2

26 ______14_____12           BANDA3

Supongamos que se estropea el disco 1.

Disponemos del segundo dato de la secuencia que es el 25 pero nos falta el primero. La controladora realiza esta operación:

Paridad menos dato del disco 2, dan como resultado el dato que residía en el disco que falta “1″.

En la segunda banda Disponemos de la paridad en el disco 2 y uno de los datos en el disco3. La controladora realiza la operación: paridad menos dato de disco 3 resultan en el dato perdido del disco1 (72-42=30).

En la tercera banda, al perder el disco 1, lo que hemos perdido es la paridad de la banda pero conservamos ambos datos de la banda con lo que no es necesario realizar ninguna operación para disponer de la secuencia completa.

Con este sencillo ejemplo, queda demostrado como un conjunto RAID5 puede seguir operando aun después de la rotura de un disco.

En este tipo de RAID, el rendimiento, disponibilidad y fiabilidad es de los mas altos, si bien aumenta hasta ser óptimo en configuraciones de entre 7 y 9 discos (de este modo el porcentaje de espacio pedido por la paridad es únicamente una séptima o novena parte de la inversión realizada, disponiendo de un gran número de ejes para que el rendimiento sea especialmente eficaz).

Existen un RAID3 y 4, similares en concepción al RAID 5 si bien reservan un disco en concreto para la paridad y difieren entre ellos en detalles significativos. Se utilizan menos por ser mas específicos y destinados a soluciones mas concretas y menos polivalentes que el RAID5.

En sistemas de alta disponibilidad, se precisan niveles de RAID que permitan seguir trabajando aun cuando se produce el fallo simultáneo de dos discos (contra esto, ninguno de los sistemas descritos anteriormente puede salvar la información y se pierde todo el conjunto que funciona como un disco lógico).

Para este tipo de entornos, se ha dispuesto el RAID6 en el que se utiliza un doble sistema de paridad, y que hace que el conjunto mínimo de discos para la construcción de un grupo de este tipo sea de 4 (dos de datos y dos de paridad), si bien el rendimiento óptimo se produce cuando el grupo se compone de entre 8 y 12 discos (en función de la controladora y otros elementos), siendo de este modo (en el caso de ser 12) que el espacio dedicado a paridad es de un sexto con respecto al de datos y por tanto mucho mas rentable que un RAID1 , por ejemplo.

El rendimiento es similar al del RAID5 pero aumentando la seguridad (recordemos que aun con la rotura de dos de los discos, sigue operando normalmente).

No son estos los únicos sistemas para garantizar la seguridad de la información (hot spare disk, backups…), pero si algunos de los mas básicos que toda empresa debería de disponer en función de su carga de trabajo, volumen de datos, criticidad de los mismos, capacidad económica dedicable a este menester y otras consideraciones.

Particularmente nuestros sistemas  se configuran sobre RAID6 para disponer del grado mas alto de confiabilidad pero cada empresa tiene que estimar el valor de los datos que residen en sus sistemas para realziar la inversión correcta en los sistemas de almacenamiento. Concretamente nuestro servicio BKOL, debe garantizar el máximo en cuanto a disponibilidad, seguridad y confiabilidad por lo que combinamos RAID6 y RAID60 junto al replicado de los sistemas y respaldo de los mismos a medios de segundo y tercer nivel.

Brocade Fibre Channel SAN Switch

Mientras Cisco ya representa una alternativa válida e importante para el mercado de las redes SAN corporativas, el lider “tradicional” del sector, no se duerme en los laureles.

Últimamente me ha tocado muy de cerca comparar ciertos elementos como son los switches de fibra para redes SAN.

Ambos contendientes (y me quedo en estos dos porque el resto de competidores no hacen sino ir “a rebufo” de éstos), tienen sus puntos fuertes pero, actualmente creo que Brocade tiene una apuesta superior sobre la mesa.

Por un lado, sus productos FC consumen menos que los de Cisco (tanto en cómputo total,  como en ratios de watio/puerto) y aunque Cisco minimiza este aspecto indicando que el consumo total de estos elementos es muy poco dentro del centro de datos, no es mas que una pobre excusa…

Por otro lado, Brocade ofrece, y desde la gama mas básica, conectividad 8Gb. Siendo compatible con tecnología de 4 y 2 gigas anteriores. Esto nos permite empezar adaptando la red actual (si existe) y siempre podemos migrar a 8 Gbps a futuro preservando la inversión al máximo.

Dado que la gama mas “económica” , con sus SFPs y licencias típicas iniciales, pasa e 6000 euros por unidad y que casi siempre se adquieren un mínimo de dos elementos por aquello de la alta disponibilidad…

Entiendo que un menor consumo y una mayor escalabilidad son fundamentales a la hora de pensar en montar fabrics.

La única parte de la historia que no convence tanto, es la que cuenta que un switch de 24 puertos viene con 8 activados y que si quieres utilizar mas, debes pagar un dineral por activarlos (pagar para 16… y pagar hasta los 24 de la gama básica…)  si bien Cisco también tiene sorpresas de este calibre.

Switch de fibra de Brocade para redes SAN

Algunos dirán que es porque hay que pagar el coste del I+D+i, invertido por el fabricante en el producto adquirido, otros que es un robo y los últimos que te permiten comprar un producto mucho mas caro, por partes, a medida que creces evitando pagar de golpe todo su coste…

De una u otra forma…el coste del elemento mas ecónomico de la gama, con licencias para todos su puertos,  SFPs y demás accesorios fácilmente pasará de 12 mil euros.

Si bien van dirigidos a un mercado enterprise en el que estas cifras son irrisorias, al resto de mortales les puede dar “un patatus” al pensar en los costes de una solución completa de almacenamiento de gama Enterprise.

Por último señalar que algunos dirán que con iSCSI, esto ya no es necesario, pero todos sabemos que cuando hace falta una solución con altos índices de rendimiento (y este suele ser uno de los motivos principales de las implantación de una SAN) tenemos que terminar por implementr entornos de fibra (y conste  que soy ferviente defensor de iSCSI…para entornos de exigencia baja/media).

SAS vs SATA

Siguiendo la línea de artículos de almacenamiento, partiré esta vez de un enfoque más elemental.

Esta vez olvidaré cabinas, enlaces, volúmenes, concurrencias y otros elementos para centrar el tema en los discos.

Hay quien aun se pregunta si realmente hay tanta diferencia entre los discos de tecnología SAS y los SATA (SATA II para ser más específicos).

Disco SAS de alto rendimiento

La pregunta tiene dos respuestas:

1.- Si medimos MB/seg comprobaremos que los discos SAS son “solo”, un 25% o 30%  más rápidos que los SATA. Este resultado puede parecer enorme para algunos y una diferencia menor para otros.

2.- Hablando de IOPS (operaciones de entrada/salida por segundo), un disco SATA, difícilmente llega al 20% de lo que ofrece un SAS de forma sostenida, lo que resulta a todas luces una diferencia descomunal.

Lo primero que pensamos es que lo importante es tener discos con mucha transferencia MB/seg y para cierto uso, no va mal encaminado:

-Streaming, modelado 3D, Backup…

Para los usos anteriores, un disco SATA es un magnífica elección, dado que su coste “por mega” es menor y una pérdida de rendimiento del 25% o 30% con respecto al SAS puede ser justificable en función de la aplicación.

-Bases de datos OLTP, File Systems, Mail Server DB  (Exchange)…

Osea, con aplicaciones y sistemas operativos, donde vamos a pedir mil y un datos de forma concurrente al disco, “mareándolo” y pidiendole que nos los de y cuanto antes…sin duda el disco a selecciona es SAS. Un rendimiento hasta 5 veces mayor justifica los costes.

Además los discos SAS, disponen de otras lindezas como internface dual (simple en los SATA), revoluciones mas altas de hasta 15.000 rpm (7200 rpm en SATA), Full duplex interface (half duplex en SATA), tiempos medios de busqueda menores, mas longevidad…

Hablando de longevidad/fiabilidad de los discos.

Los discos SAS suelen ofrecer hasta 1,2 millones de horas de tiempo medio entre fallos TRABAJANDO 24 HORAS AL DÍA, mientras los SATA ofrecen alrededor de 1 millón de horas PERO ASIGNÁNDOLES UNA CARGA DE ALREDEDOR DE 8 HORAS DIARIAS DE TRABAJO.

Por supuesto que los valores mencionados son para discos de gama “Enterprise”, y el de su PC, no pertenece a dicha familia (puede comprobarlo mediante un análisis de “sangre azul” del HD en cualquier centro de salud).

Nadie va a los fabricantes, y pregunta, cuanto duraría un disco SATA si se le azota “24 horas” cada día con una carga de transaciones de infarto (como solemos hacer con los SAS), pero seguramente no pasarán de la décima parte de lo anunciado.

Todo ello, nos dice que los discos SAS están pensados para grandes cargas de trabajo sostenidas, mientras que los SATA tienen un coste menor por razones de peso ($$$).

Por supuesto, ya he hablado de otras tecnologías de disco aun mas exclusivas ($$$)…y vienen los de estado sólido con ganas de “arrancar” cuota de mercado…

Los SSD, hoy por hoy, tienen un pequeño problema de durabilidad, con respecto a los actuales, pero en el momento en que se solvente y los costes se moderen, es casi inevitable que empiecen a copar el mercado enterprise de disco de alto rendimiento.

A todo esto SATA…tiene aun larga vida…en la parte baja del mundo de los discos.