Deduplizierung und Komprierung

EINLEITUNG

Mit den kontinuierlich wachsenden Datenmengen in virtualisierten Datenzentren steigt auch der Preis für VM-zentrische Speicherlösungen. Das stellt die Anbieter vor die Herausforderung, neue Speichermöglichkeiten zu
entwickeln, die diesem Datenwachstum standhalten können, ohne dabei an Leistung einzubüßen. Und obwohl Servervirtualisierung noch nicht den Höhepunkt ihrer Popularität erreicht hat, fassen auch schon zahlreiche VDI
Fuß auf dem Markt. Das bedeutet, dass die zu erwartenden Datenmengen weiter wachsen und die Herausforderung für VM- zentrische Speicherlösungen noch größer sein wird.

PROBLEM

Existierende Marktlösungen zur Speicherplatzreduzierung (Deduplizierung und Komprimierung) werden den Anforderungen flashbasierter Speichertechnologien nicht gerecht. Da bei Offline-Verfahren Daten meist zweimal geschrieben werden müssen (das erste Mal unverändert und das zweite Mal in der “entwässerten” Form), nutzt sich der Flash-Speicher stärker ab und es geht wertvoller Speicherplatz verloren, der für Arrays mit einem hohen €/IO und €/GB Verhältnis sehr wichtig ist. Außerdem kann der Speicherplatz, der zum physischen Speichern von rohen Daten benötigt wird, bis zum Ende der Datenoptimierung nicht freigegeben werden. Speicherreduzierung für herkömmliche SAS- und SATA-Arrays ergibt wenig Sinn, da der Reduzierungsprozess an sich sehr IOPS-intensiv ist und bei langsamen Arrays zu keiner deutlichen Verbesserung der Kosten pro Terabyte und pro IO-Operation führt. Mit modernen SATA- und SAS-Laufwerken mit hoher Kapazität ist es meistens viel kostengünstiger, ein neues Laufwerk hinzuzufügen.

LÖSUNG

Dank der Verwendung des industriellen 4 KB Block-Standards und eines optimalen Deduplizierungsverhältnisses bietet StarWind Virtual SAN eine Inline-Deduplizierung mit höchster Effizienz. Nach der erfolgten Deduplizierung ist außerdem eine optionale Komprimierung der geschriebenen Datenblöcke möglich. Gemeinsam mit der Protokollstrukturierung erzielt man auf diese Weise gleich zwei Vorteile:

• Dank reduzierter Menge geschriebener Daten, erhält man einerseits mehr IOPS für VM als bei der Anwendung traditioneller Optimierungsverfahren.

• Andererseits wird auch die Lebensdauer von Datenträgern verlängert und die Verwendung des Flash-Speichers optimiert, da man weniger Lösch- und Schreibzyklen hat.

• Die Protokollstrukturierung hilft dabei, die sogenannten “spot burns” der Flash-Datenträger zu vermeiden.

In VDI-Szenarien, bei denen die Menge der sich überlappenden Daten auf bis zu 90 % steigt, kann die Inline-Deduplizierung von StarWind die Leistung noch weiter erhöhen, indem es alle Berechnungen direkt im RAM-Speicher ausführt. Mit diesem Verfahren werden alle VM-Daten im RAM-Cache abgelegt, was zu einer einzigartigen Leistung für virtuelle Desktop Infrastrukturen führt. Die protokollstrukturierte Kopie der Daten wird dabei auf herkömmlichen spindelbasierten Datenträgern gespeichert, um die empfindliche Speicherschicht der leistungsstarken Datenträger zu schonen.

FAZIT

Mit StarWind Virtual SAN lässt sich der verwendbare Speicherplatz auf flashbasierten Datenträgern dramatisch erhöhen, da alle Daten schon vor dem physischen Speichern dedupliziert werden. Dank dieses Inline-Deduplizierungsverfahrens und seiner effizienten Protokollstrukturierung vermeidet der Anwender Leistungseinbußen und zusätzliche IOPS-Kosten. In der Tat erhöht sich die Leistung im Vergleich zu lokalen flashbasierten Datenträgern deutlich.