martedì giu 10, 2008

Un fuoco non di paglia

Esistono solo due tipi di dispositivi di storage: quelli che hanno avuto dei guasti e quelli che stanno per averne. Questa è l'opinione che la maggior parte dei data center manager ha dei dispositivi meccanici tradizionali. Tutte le unità disco subiscono guasti, ma quelle più economiche si guastano più in fretta.

Se il periodo medio prima di un guasto è di cinque anni, il vostro laptop personale se la cava con sporadici backup. Ma nel caso di una media impresa, con 100, 1000, 10 000 o persino 100 000 unità disco individuali, i guasti si verificano con scadenza quotidiana, se non addirittura oraria. È inevitabile che i dispositivi meccanici si guastino.

E i guasti comportano il rischio di perdere i dati. Non serve usare dischi generici per risparmiare $ 500 000, se poi si è costretti a pagare una multa di $ 50 000 000 per la violazione delle norme sulla conservazione dei dati. Transazioni finanziarie, immagini mediche e film sono solo alcuni esempi di situazioni che richiedono dati in condizioni perfette. Non può esservi un punto decimale o un pixel fuori posto.

Per questi motivi, anni fa, Sun ha inventato una piattaforma di storage chiamata ZFS. ZFS si basa su un principio importante, ovvero che un sistema affidabile debba essere realizzato a partire da componenti inaffidabili. Utilizzando cicli di elaborazione in eccedenza, ZFS esegue costantemente verifiche di integrità, evitando il danneggiamento dei dati. Con ZFS, i clienti possono utilizzare i dischi più economici e i sistemi più semplici, ottenendo un'eccezionale integrità dei dati e straordinarie riduzioni di costi e complessità.

Ma ora esiste una nuova alternativa: la memoria Flash, che molti conoscono sotto forma di memory card utilizzate per telefoni, iPod o fotocamere digitali. La memoria Flash legge e scrive dati in modo veloce, come la DRAM (i chip di memoria dei computer). Il suo prezzo si colloca esattamente a metà tra quello delle DRAM e quello delle unità disco tradizionali. Ma a differenza delle sue alternative, la memoria Flash non richiede alcuna alimentazione per memorizzare i dati. E visto il continuo aumento del prezzo dell'energia elettrica in tutto il mondo, far girare 10 000 unità disco a migliaia di rpm può costare in elettricità quanto il costo stesso dello storage. L'alimentazione è divenuta il fattore dominante nelle decisioni su hardware ad alta scalabilità e la memoria Flash è destinata a rivoluzionare il settore.

In passato erano due gli ostacoli principali all'utilizzo di Flash nelle aziende.

Il primo era il costo. Un gigabyte di Flash è più costoso di un gigabyte di un'unità disco comparabile. Tuttavia, con l'aumento del costo dell'elettricità (e il calo dei prezzi della memoria Flash), il costo relativo di Flash per gigabyte disponibile sta rapidamente migliorando. Ricordate, le unità disco devono essere alimentate per poter essere disponibili. E sebbene un gigabyte di un'unità meccanica sia più economico di un gigabyte di memoria Flash, quest'ultima offre una velocità di lettura e scrittura superiore di almeno un ordine di grandezza, per cui il costo per gigabyte servito è eccezionalmente basso.

La semplice introduzione di Flash come ulteriore livello di storage in un data center non è però un'effettiva opportunità, poiché aggiunge nuovi costi e problemi di gestione. Per una vera rivoluzione del settore, l'aggiunta di Flash deve essere completamente trasparente per utenti e operatori, senza costi operativi o di migrazione. E questo è esattamente ciò che offriamo mediante ZFS. ZFS incorporerà Flash in maniera trasparente nella gerarchia di storage di un sistema in esecuzione, che userà la cache del microprocessore per le operazioni più sensibili alle prestazioni, per poi passare alla DRAM, a Flash, alle unità disco (e infine alle unità nastro). ZFS consentirà alla memoria Flash di unirsi alla DRAM e ai dischi generici per formare un pool ibrido utilizzato automaticamente per ottenere i migliori livelli di costo, prestazioni ed efficienza energetica. In breve, i nostri sistemi di storage e server diventeranno enormemente più veloci, senza alcun upgrade al microprocessore. Aggiungere Flash sarà come aggiungere DRAM: una volta presente, non richiederà nuove pratiche di amministrazione, ma offrirà semplicemente nuova capacità.

Questa è una delle ragioni per cui siamo così entusiasti riguardo a Flash: il costo per gigabyte disponibile servito (ovvero il costo operativo totale dello storage) scende notevolmente grazie alla presenza di Flash, soprattutto per applicazioni intensive in fatto di dati o prestazioni (come MySQL, Postgres, Oracle o SQL Server). Con i sistemi correttamente disegnati, Flash può fornire notevoli miglioramenti economici e di prestazioni. Inoltre, grazie all'arrivo dell'hypervisor xVM di Sun potremo eestendere questi vantaggi a qualsiasi sistema operativo ospitato (usando xVM, anche gli operatori Windows possono accedere ai vantaggi di ZFS+Flash).

Il secondo problema è più spinoso: sebbene la memoria Flash possa essere letta un infinito numero di volte, la scrittura su Flash può causarne il danneggiamento dopo alcune centinaia di migliaia di operazioni. È ovvio che su una fotocamera digitale nessuno raggiungerà 500 000 operazioni di scrittura, ma ciò potrebbe accadere in un ambiente aziendale. Cosa si può fare?

Ancora una volta, ZFS risolve il problema.

ZFS tratta la memoria Flash come ogni altro supporto di storage (ricordate: tutti i dispositivi di storage subiscono guasti) e gestisce l'integrità dei dati a prescindere dalle cause del danno, siano essi problemi al motore del disco rigido, un elevato numero di operazioni o un martello pneumatico. Anche algoritmi sempre più sofisticati contribuiscono a massimizzare la durata di vita delle memorie Flash, distribuendo le attività di scrittura per evitare guasti critici. Ma il vantaggio principale è che con ZFS al timone, il troppo utilizzo non rappresenta un problema (su dischi rigidi come su Flash: entrambi, dopo tutto, hanno limiti di logoramento).

Sono queste le premesse dell'approccio dei sistemi Sun allo storage open. Integreremo ZFS, memoria Flash ed eccezionali innovazioni di hardware/chip per garantire dispositivi server e di storage "general purpose" con prestazioni elevate e basso consumo energetico, accelerando ogni software eseguito sui nostri sistemi SPARC o x86 (gli utenti di MySQL, in particolare, vedranno un cambiamento notevole). Il tutto a un costo ridottissimo rispetto al normale prezzo dello storage NAS proprietario. I nostri primi sistemi Flash saranno disponibili alla fine dell'anno.

Come vi aspetterete, ZFS e tutti i software integrati saranno gratuiti senza supporto commerciale: OpenSolaris, ZFS, MySQL e Postgres sono già disponibili (fate clic sull'immagine a sinistra per ottenere un CD gratuito o date un'occhiata alla versione di ZFS rilasciata da Apple in Mac OSX). Le entrate relative al software giungeranno dalle aziende che sceglieranno di acquistare il supporto tecnico di Sun per le distribuzioni mission critical. Per quanto riguarda l'hardware, invece, i programmi Try and Buy di Sun consentono a partner e clienti di ordinare uno dei nostri sistemi per un periodo di prova gratuito di 60 giorni. Se ne sono soddisfatti, lo acquistano. Se no, pagheremo noi le spese per la restituzione.

Se da quanto detto non fosse ancora chiaro, siamo certi che Flash non sia affatto un fuoco di paglia. Con il continuo aumentare del prezzo dell'elettricità e il costo di Flash in rapido calo, l'unione di Flash, ZFS e un'effettiva innovazione dei sistemi avrà un impatto sull'economia dei data center persino maggiore di quello della virtualizzazione.

È davvero importante.


AGGIORNAMENTO: avrete notato che è comparsa una nuova azienda nell'elenco dei partner OEM che già comprende Intel, IBM e Dell con supporto di Solaris (e quindi ZFS): questa mattina abbiamo ufficialmente annunciato l'aggiunta di Fujitsu-Siemens. Congratulazioni a tutte le parti in causa...

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