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Pourquoi HPE 3PAR est la solution de référence (2ème partie)

Les plateformes de stockage Flash HPE 3PAR disposent de caractéristiques uniques et exceptionnelles qui en font la plateforme de référence pour mettre en œuvre rapidement, efficacement et à coût réduit des solutions de stockage qui améliorent l’efficacité du système d’information de l’entreprise. Dans cette seconde partie, examinons le rôle des puces ASIC, de la virtualisation et la gestion du cache.

Support des charges de travail mixtes pour des performances élevées en toutes circonstances

Un autre avantage essentiel des puces ASIC Gen5 Thin Express est le support des charges de travail mixtes à des niveaux de performances extrêmement élevés. Des charges de travail lourdes impliquant des débits élevés et d'importants volumes de transactions s'exécutent sans conflit sur les mêmes ressources de stockage, ce qui permet une consolidation sans compromis. Cette capacité s'avère particulièrement utile dans les environnements de serveurs virtuels, où HPE 3PAR StoreServ permet de doubler la densité des machines virtuelles – ce qui permet d'augmenter la consolidation des serveurs et du stockage et d'améliorer le RSI global.

Le traitement mutualisé des E/S (« multi-tenancy ») permet d'optimiser les performances des charges de travail mixtes en fractionnant les gros volumes d'E/S en unités de 32 Ko afin d'éviter que les E/S en lecture de taille réduite soient retardées par des E/S plus volumineuses. Sur les supports Flash, cette approche granulaire garantit des performances élevées, même avec des charges de travail qui atteignent plusieurs centaines de milliers d'IOPS.

Les performances élevées des puces ASIC du système, alliées aux fonctionnalités de reconstruction Rapid RAID Rebuild, contribuent également aux capacités Fast RAID 5 et Fast RAID 6 du système, lui permettant ainsi d'atteindre les performances des miroirs RAID traditionnels avec une capacité jusqu'à 66 % inférieure.

Virtualisation et striping granulaires à l'échelle du système

Pour optimiser le taux d'utilisation de la capacité et les performances, l'architecture HPE 3PAR StoreServ utilise trois niveaux pour la virtualisation du stockage. Cette virtualisation à granularité fine divise chaque support physique en unités d'allocation granulaires (ou « chunklets »), chacune de ces unités pouvant être affectée de manière indépendante, puis réaffectée en mode dynamique aux différentes unités logiques utilisées pour créer les volumes virtuels. La décomposition des supports (disques durs ou supports Flash) en chunklets virtualise les unités physiques pour permettre un taux d'utilisation plus élevé et éviter les pertes de capacité. Cette virtualisation à granularité fine permet également de déployer des niveaux RAID mixtes sur une même unité physique, d'éliminer les groupes RAID dédiés et de supporter en toute transparence de nouvelles technologies au fil de leur mise à disposition.

Les disques logiques représentent la couche de virtualisation à laquelle sont appliqués les paramètres de QoS tels que le niveau de disponibilité, le type de support, le niveau RAID, etc. Cette configuration permet une hiérarchisation en niveaux/tiers des unités sous-LUN ainsi que le striping des données et des E/S à l'échelle du système pour chaque volume et en faisant appel à l'ensemble des ressources du système. Ce striping à l'échelle du système garantit à la fois un meilleur taux d'utilisation de la capacité et des niveaux de performances élevés. Même un volume de petite taille peut utiliser les performances de plusieurs centaines de supports physiques et tous les contrôleurs de stockage du système pour bénéficier de performances optimales sans altérer le taux d'utilisation de la capacité globale.

Pour les supports Flash, la virtualisation à granularité fine associée au striping à l'échelle du système permet d'obtenir des modèles d'E/S uniformes en répartissant l'usure de manière homogène sur l'ensemble du système. Si un support subit un incident, le striping à l'échelle du système évite la dégradation des performances en permettant un processus de reconstruction plus rapide (en mode plusieurs-à-plusieurs). Dans la mesure où HPE 3PAR StoreServ gère cet équilibrage de charge à l'échelle du système en mode autonome, la définition et l'évolution d'une configuration système optimale n'exigent ni temps, ni complexité supplémentaires.

Mise en cache dynamique optimisée pour les supports Flash

La mise en cache est un élément important de l'architecture HPE 3PAR StoreServ. Elle est exécutée en mode dynamique et selon un processus qui optimise la durée de vie des supports Flash.

L'algorithme de mise en cache HPE 3PAR s'adapte au type de support (disque dur ou unité SSD), à sa vitesse (7200 tr/ min contre 15000 tr/min) et au type de charge de travail (aléatoire contre séquentielle, lecture contre écriture). En outre, la capacité à adapter les lectures et les écritures au volume des E/S de l'hôte permet une approche plus granulaire pour la mise en cache des supports Flash. Cette technologie réduit le nombre des accès aux données, ce qui a pour effet de réduire de manière significative les temps de latence des E/S, d'éviter l'usure inutile des supports Flash et de booster les performances du back-end.

Pour garantir des performances homogènes pour les E/S aléatoires sur les supports Flash (y compris avec des charges de travail mixtes), l'algorithme de mise en cache HPE 3PAR StoreServ divise les gros volumes séquentiels d'E/S en blocs plus petits avant de les envoyer au back-end. Conçu pour gérer des charges de travail mutualisées imprévisibles, cet algorithme de mise en cache s'adapte également de manière autonome aux changements de caractéristiques des charges de travail. Par exemple, le déchargement de cache autonome élimine les ralentissements du cache en ajustant automatiquement la fréquence avec laquelle les données sont déchargées du cache au support Flash en fonction des taux d'utilisation du cache.

Un autre aspect important de cet algorithme réside dans la détermination des données mises en cache devant être vidées vers le back-end. Le système de stockage HPE 3PAR StoreServ garde la trace des accès en lecture au cache et conserve les données les plus sollicitées dans la mémoire cache proprement dite, réduisant de ce fait la latence des accès aux données fréquemment utilisées.


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