DDN: 帯域幅のボトルネックを解消しました。IOPSは驚異的です

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DDN: 帯域幅のボトルネックを解消しました。IOPSは驚異的です

DDN の FlashScale (14KXi) は、スケールアップおよびスケールアウトのオールフラッシュとプロセッサの強力な製品であり、注目を集める IOPS と帯域幅の数値を実現できます。10 億 IOPS はいかがですか?

このアレイには、アクティブ:アクティブのデュアル コントローラがあり、各コントローラには 18 コアの Xeon E5 v4 Broadwell CPU のペア、最大 2 TB の DDR4-2400 メモリ、および 48 レーンの PCIe Gen 3 x 8 内部ファブリック (8 x 8) が組み込まれています。

ヘッドユニットは、GRIDScaler GS14K スケールアウト ファイラーと同様に 4U ボックスです。

この 4U ボックスからの速度とフィードは次のとおりです。

  • 600万ランダム4K IOPS
  • 最大72台の12Gbit/sデュアルポートSASまたは48台のNVMeデュアルポートSSD(GS14Kと同じ)、および最大24台のSAS SSDまたはHDDを搭載可能。これらは72個の2.5インチベイを使用し、そのうち48個はNVMe対応です。
  • 60GB/秒
  • フラッシュからの平均読み取り時間が 100 マイクロ秒で、レイテンシが 1 ミリ秒未満(アレイ内アプリケーションの場合)
  • 接続オプション:
    • 24 x 16 または 32 Gbit/s ファイバチャネル
    • 12個のMellanox FDR(14.0625Gbit/s)またはEDR(25.78125Gbit/s)InfiniBand
    • 10、40、または100 GbitE
    • 6 つの Intel Omni-Path 100Gbit/s ファブリックまたは DDN OmniConnect
  • RAID 6: 8+2、4+2 RAID 5: 8+1、4+1 RAID 1: 1+1

コントローラボックス(SFA 14KXi)はパフォーマンスノードであり、4Uのキャパシティノードも搭載されています。GS14Kと同様に、各エンクロージャに84台のSSDを搭載したこれらのエンクロージャを最大10台追加することで、容量を拡張できます。DDNによると、各キャパシティノードの容量は672TBですが、市販のSSDで(672/84=)8TBの容量を持つものは存在しないため、これは奇妙なことです。

DDN によれば、8TB SAS SSD と 6.4TB NVMe SSD が今年の第 3 四半期に登場する予定です。

フラッシュスケール

DDN FlashScaleグラフィック

同社は、20GB/秒というIntelの帯域幅ボトルネックを克服したと主張しているが、Sandy Bridge以降、実質的な帯域幅の増加はなく、PXIe Gen 3の最大速度も向上していないと付け加えている。DataCoreが実証したように、IOの並列化は帯域幅とパフォーマンスの面で大きなメリットをもたらす可能性がある。主流の既存ベンダーはいつ追随するのだろうか?

オペレーティングシステムはSFAOS v3.0で、組み込みファイルシステムを備えたリアルタイムOSです。処理は割り込みフリーで、大規模かつ並列なIOが可能と言われています。14KXiにはキャッシュとバーストバッファが搭載されており、IOと並列ファイルシステムの最適化を提供するIMEと似ています。

ハイパーコンバージド

数年前、ストレージアーキテクチャにおいて、ストレージをコンピューティングに、あるいはコンピューティングをストレージに統合するという考え方がありました。NVME over Fabrics は、ストレージをコンピューティングに統合するという考え方の現代的な派生形です。DDN は、コンピューティング、ストレージ、ネットワーク、仮想化を 1 つのボックスに統合する FlashScale をハイパーコンバージドアプライアンスと呼んでいますが、これはハイパーコンバージド Nutanix および Simplivity システムに対する概念であり、モーターボートとセーリングディンギーの関係に似ています。

DDNは、OpenStack、IBM Spectrum Scale、SAS Analytics、kx(金融サービス)、Hadoop、Lustre、SQL Server、Oracleといったアプリケーションをアレイ内で実行できるようにすることで、コンピューティング機能をストレージに持ち込みました。エンタープライズ・アプリケーションの汎用性ではなく、一部のデータベース、並列ファイルシステム、ビッグデータについて考えるべきです。

FlashScaleコントローラーノード内で実行されるアプリケーションは、データへのアクセスが高速化されます。DDNによると、読み取りアクセスは100マイクロ秒です。これにより、外部サーバーとライセンスコストを削減できると言われています。

言及されているアプリケーション分野は、金融サービス、ライフ サイエンス、製造、石油およびガス、政府、Web スケール、分析、データベース、および HPC 環境です。

スケーラビリティ

FlashScaleは、デュアルコントローラ4Uヘッドユニット1台につき、最大10台のSS8412 4Uキャパシティノードを追加することで容量を拡張できます。各ノードは600万IOPSと60GB/秒の帯域幅を備えています。サポートされるSSDの上限は912台で、72台のSSDコントローラと10台の84-SSD拡張ユニットでこの上限に達します。

10台のコントローラを搭載したラックは、6,000万IOPSと600GB/秒の帯域幅を実現します。コントローラノードは最大576TB(576を72スロットで割ると8TBのドライブが格納可能)までストレージできると理解しています。

11 個の容量ノードのラックは最大 7.3PB を保持し、10 個のパフォーマンス ノードのラックは 5.76PB を保持します。

DDNは、FlashScaleラック17台で、10億IOPS、10GB/秒の帯域幅、100PBのストレージ容量という、業界最高クラスの性能を実現できると謳っています。10億IOPSを達成するには170台の高性能ノードが必要となるため、これは世界で最も高価なIT機器の一つと言えるでしょう。同社によれば、1GBあたり1ドルのコストがかかるため、170台の高性能ノードを搭載したラック17台で9,792万ドルのコストがかかります。

競争

この非常に強力なアレイは、EMC の DSSD D5 や同様の NVMe-over fabrics アレイ、WDC SanDisk の InfiniFlash、Pure の FlashBlade と比較できます。

FlashScaleは、従来のファイバーチャネル、イーサネット、InfiniBandネットワーク接続を使用し、ホストへのRDMA型NVMe over Fabrics接続は使用しません。アプリケーションがFlashScale内で直接実行されない限り、ネットワークレイテンシの影響を受けます。この点を考慮すると、DSSD、Apeiron、E8、Exelero、Mangstorなどの共有フラッシュストレージアレイは、レイテンシの点ではFlashScaleを上回る性能を発揮すると考えられます。

SanDisk の InfiniFlash IF700 ボックスとの比較はばかげている。FlashScale がそれをはるかに上回っているからだ。DDN は、IntelliFlash の IOPS が 100 万であるのに対し FlashScale は 600 万であり、帯域幅は 12GB/秒であるのに対し FlashScale は 60GB/秒であり、SAS 接続経由で接続されたサーバーは 8 台しかサポートしていないと述べている。

SanDisk のシステムも独自のフラッシュ モジュールを使用しており、DDN は、コモディティ SSD は、どの企業独自のフラッシュ モジュールよりもはるかに速く開発されるだろうと述べています。

FlashBladeは、Pure Storageが開発中のラックスケールアレイ製品です。DDNによると、FlashBladeの帯域幅は15GB/秒で、FlashScaleの4分の1です。また、ホスト接続は40GbitEに制限されています。また、市販のSSDではなく、独自のフラッシュモジュールを使用しています。

DDNは、FlashBladeを非構造化オブジェクトデータを扱う低~中程度のパフォーマンス向けに設計していると説明しています。FlashScaleは、構造化データと非構造化データへの高パフォーマンスかつレイテンシに敏感なアクセス向けです。ただし、FlashBladeにはIOPSとレイテンシの数値は提供されていません。

在庫状況と価格

DDNのCEO兼共同創設者であるアレックス・ブザリ氏は次のように述べています。「Flashscaleは、わずか1ドル/GBで、他のフラッシュアレイの5倍のパフォーマンス向上を実現します。」

つまり、672TBの容量を持つノードの価格は67万2000ドルからとなります。1IOPSあたり0.05ドルという数字から、600万IOPSのコントローラーの価格は30万ドルからとなることがわかります。

FlashScaleは2016年8月に一般提供開始予定です。将来的には20台の拡張エンクロージャが利用可能となり、容量はほぼ倍増します。DDN FlashScaleに関する一般的な情報は、こちらをご覧ください。®

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