Eind 2007 kocht IBM het Israëlische bedrijf XIV, geestenkind van Moshe Yanai. De voormalige CTO van EMC, destijds verantwoordelijk voor de ontwikkeling van Symmetrix- en DMX-systemen, ontwierp een geheel nieuw storage-systeem en uiteindelijk een parallel opgezet systeem. Dit was gebaseerd op standaard in de markt verkrijgbare componenten. Vier jaar na de eerste verkoop is inmiddels veel praktijkervaring in operationele omgevingen met XIV storage systemen opgedaan.

door René F. van Duijkeren
rene_van_duijkeren@nl.ibm.com

Moshe besloot in 2002 een volledig nieuw ontworpen storage-systeem op de markt te brengen. Dit ontwerp zou, veel beter dan de traditionele systemen, tegemoet moeten komen aan de eisen van de gebruikers. Uit diverse onderzoeken bleek dat storage-gebruikers te kampen hadden met issues als performance management, back-up problematieken, storage capaciteitsmanagement en kostenbeheersing. Uiteindelijk kwam Moshe met een parallel opgezet systeem, gebaseerd op standaard op de markt verkrijgbare componenten. Het eerste systeem werd verkocht in Israël in 2005 bij een grote bank. Vier jaar na de eerste verkoop is inmiddels veel praktijkervaring in operationele omgevingen met XIV storage-systemen opgedaan.

Kenmerken
Wat is er zo kenmerkend aan een XIV storage-systeem? Allereerst gaat het om een echt high-end systeem, met kenmerken die daarbij horen. Denk aan een hoge performance, hoge beschikbaarheid, betrouwbaarheid en de optimale schaalbaarheid. Daarnaast heeft de XIV een zeer rijke functionaliteit zoals Mirroring, Snapshots en Thin Provisioning. Het kent een zeer eenvoudig storagemanagement met een uiterst gunstige Total Cost of Ownership. De term ‘groen’ is ook van toepassing: de XIV heeft een gunstig energieverbruik (tot tien keer minder dan bestaande FC-systemen), een sterk gereduceerde kooldioxide-uitstoot, zeer hoge storage-dichtheid (dus weinig m2 per Terabyte) en veel minder benodigde koeling en noodstroomvoorziening per GB´s dan voorheen.

Door het Grid ontwerp kunnen
gebruikers heel eenvoudig en klein beginnen (27TB) en vanuit de basis naadloos schalen tot systemen van meerdere Petabytes. Migraties en Vorklift-upgrades behoren hierdoor tot het verleden.

Dataopslag
Alle data die op de XIV wordt opgeslagen, wordt opgedeeld in partjes van één MB. Deze stukjes data worden elk op een andere schijf op het systeem geplaatst. Doordat de data op deze manier gestriped wordt over alle beschikbare schijven, kan een enorme performance worden behaald. Hot spots zijn ‘by design’ uitgesloten. Verder wordt de data voor beschikbaarheidsredenen niet één, maar twee keer weggeschreven op het storage array. Dit wegschrijven vindt altijd plaats op een andere schijf dan het origineel en buiten dezelfde module. Hierdoor kan niet alleen één schijf uitvallen, maar zelfs een volledige module met wel twaalf schijven zonder dataverlies. Het systeem zal uit zichzelf correctieve maatregelen nemen zodat alle data binnen dertig minuten weer twee keer op het array aanwezig is, zónder performance-impact. In tegenstelling tot RAID 5-systemen waar de reconstructie veelal uren, zo niet dagen, kan duren en  een grote impact heeft op de totale performance van het systeem.

Goedkope oplossing
Uit recentelijk afgesloten Proofs Of Concept (POC) blijkt dat de Total Cost of Ownership van XIV-systemen extreem gunstig uitvalt. Zeker in deze tijd, waarin alle bedrijven voor substantiële besparingen staan, is dit natuurlijk een erg prettig bericht. Business cases leren dat de operationele kosten van een XIV-systeem tot wel tachtig procent lager kunnen zijn dan traditionele Tier 1-systemen. Voor Tier 2-systemen werden besparingen tot zestig procent gevonden. Hoe kan dat nou? Heel eenvoudig: voor de besparingen zijn een aantal belangrijke zaken verantwoordelijk. Allereerst is het systeem opgebouwd uit standaard op de markt zijnde componenten, waardoor de aanschafkosten op een vriendelijk niveau worden gehouden. Door de toegepaste techniek zijn de ‘environmentals’ van het systeem extra gunstig. Het stroomverbruik, koeling en dus ook de noodstroom voorziening kunnen tot wel tien keer kleiner zijn dan bij traditionele Fibre Channel-systemen. Als bijkomend voordeel wordt hierdoor ook veel minder CO2 uitgestoten.

Vaarwel dure prijzen
Naast eerder genoemde voordelen biedt XIV nog andere voordelen. Met XIV behoren dure softwareprijzen tot het verleden, want Mirroring, Snapshot, Multi Path en nog veel meer functionaliteit wordt standaard en zonder meerkosten met het systeem meegeleverd. En wat dacht u van de ruimte? Gebruikt u nu ook zoveel van die dure vierkante meters in het Datacenter, waarbij prijzen van € 1000,- tot € 2500,- per vierkante meter per maand zeker geen uitzondering zijn? XIV heeft momenteel 80TB nuttige beschikbare capaciteit in één rack. Stel uzelf de vraag hoeveel racks u nu voor 80TB gebruikt en bekijk uw opties nog eens goed. Uit onderzoek van klanten blijkt dat wel tot tachtig procent besparing kan worden gerealiseerd op storage-management. Geen probleem bij XIV. Bij het systeem wordt standaard een rijke suite van storage-management tooling meegeleverd. Kunt u de MP3 speler van uw zoon of dochter bedienen? Ja? Dan kunt u ook de XIV managen.

Thick provisioning
En tot slot, utilization. Uit onze onderzoeken blijkt dat de meeste systemen ingedeeld worden op basis van Thick provisioning. Thick provisioning leidt doorgaans tot een utilization van maximaal veertig procent. Met ander woorden: van ieder 10TB die u koopt, wordt slecht 4TB werkelijk gebruikt. Thin provisioning verbetert de utilization sterk. De praktijk leert dat thin provisioned-systemen een utilization kunnen halen van wel zeventig procent. De limitering tot zeventig procent wordt veroorzaakt door de hoge uitnuttig van het systeem. Bij hoge belasting ontstaan performance problemen (hotspots) op het systeem. De XIV kent deze zogenaamde hotspots niet en dit betekent dat thin provisioning bij de XIV kan leiden tot een utilization van wel honderd procent. Wat betekent dit voor u als storage-gebruiker? Als u Thick provisoned en 10TB koopt, kunt u nuttig slechts ongeveer 4TB gebruiken. Als u Thin provisioned en 10TB koopt, kunt u tot wel 7 TB gebruiken en  Als u 10TB XIV koopt, kunt u ook echt 10TB gebruiken. Of anders gezegd:  Eén ei is geen ei. 10TB traditionele storage staat ongeveer gelijk aan 4 TB XIV storage. Kale GB prijzen vergelijken gaat dus ook niet meer op. Logisch toch dat XIV zo interessant is?

René F. van Duijkeren is Senior Managing Consultant XIV Systems Technology Group bij IBM. U kunt hem bereiken via: rene_van_duijkeren@nl.ibm.com