Storage Tiering

OK, cada vez que se le pone mas inteligencia a los sistemas de computo es para facilitarnos la vida, claro, si sabemos como utilizar las nuevas mejoras, de otra forma sera un pesadilla.

Storage Tiering no es la excepción.

Empecemos por precisar a que nos referimos con "tiering".
En los dias antiguos nos bastaba con tener espacio de almacenamiento y lo mediamos por GB (o MB), esto debido a que el procesador era nuestra principal preocupación, cuando el procesador dejo de ser el problema nos enfocamos en los IOPS

Input Output Per Second (IOPS) es la unidad de medida para saber cuantas operaciones de lectura/escritura es capaz de realizar nuestro subsistema de almacenamiento. Sobra decir que entre mas IOPS mejor.
Ahora el tener mas IOPS siempre ha sido directamente proporcional al monto de la inversion, y sabemos que a mayor numero de discos en un arreglo, mayor rendimiento, suponiendo que los discos son iguales, pero y si son diferentes?

Existen discos de 5.4K, 7.2K 10K 15K etc. asi que la medida correcta es mas compleja, porque mientras los discos de 15K son mas rapidos, tambien son mas caros y por el mismo presupuesto podríamos adquirir mas discos de 10K y lograr en ciertos escenarios un mayor rendimiento que con discos de 15K. Aunque nuestro foco actual es el Tiering.

Tiering es la calificacion cualitativa de un subsistema de disco
por ejemplo, un Tier 1 se refiere a disco rapido, confiable apto para cargas de trabajo importantes que demandan tanto alto rendimiento como confiabilidad, tipicamente, bases de datos y sistemas centrales, aqui un ejemplo de las capas y su asociacion tipica con tecnologias de disco que los conorman:

• Tier 0 - Estado Sólido
• Tier 1 - Discos en arreglo SAN tipo SAS o FC de 15K
• Tier 2 - Discos en arreglo SAN tipo SAS o FC de 10K
• Tier 3 - Discos en arreglo SAN tipo SATA

Como es facil notar, conforme nos acercamos al Tier 0 el precio que hay que pagar se incrementa, por eso hay que cuidar de poner los datos adecuados y no consumir espacio sin motivo.

Los arreglos actuales (al menos los mas inteligentes) proveen un metodo de movimiento de los datos en una LUN entre los distintos Tiers del arreglo, por ejemplo, un HP EVA es capaz de mover una LUN de disco SATA a disco SAS de 15K sin que el servidor host se vea afectado mas que por el desempeño incrementado que le da esta nueva configuracion, a esta capacidad de movimiento de los datos le llamamos "Storage Tiering".

La capacidad de mover los datos de discos lentos a rapidos o viceversa tiene varios beneficios, pero el principal es el de poder probar donde obtenemos el rendimientos que necesitamos al menor precio, naturalmente siempre querremos el maximo rendimiento, pero entonces debemos estar dispuestos a desembolsar el maximo de dinero,

Con las unidades de estado solido obtenemos un rendimiento fabuloso, pero hay que utilizarlo cuidadosamente, para esto nos ayuda storage tiering, para poder colocar datos y moverlos hasta obtener el rendimiento adecuado, tipicamente pondriamos en unidades de estado sólido los datos con mayor tasa de utilizacion, en Tier 1 y 2 los datos frecuentes y el Tier 3 los historicos o poco accedidos.

Almacenamiento de estado sólido

En los ultimos años, bueno, de hecho desde los principios de la computacion, el poder de los procesadores ha ido en continuo crecimiento, la Ley de Moore aun sigue siendo válida, donde la densidad de transistores de un procesador se duplicaría cada 18 meses, y en consecuencia el poder de cómputo.

Si bien el poder de cómputo ha aumentado exponencialmente no ha sido esto así para la tecnología de discos duros, ahora es posible consolidar cientos o miles de servidores (o PCs) en pocas maquinas con pocos procesadores, sin embargo aun requerimos vastas cantidades de discos para lograr y mantener el rendimiento que estas aplicaciones requieren. Particularmente las Bases de Datos requieren almacenamiento rápido y se han aprovechado de la tecnología RAID para lograr el objetivo. A ultimas fechas ni con eso se logra el desempeño requerido, es aqui donde aparece el almacenamiento de estado sólido.

Un disco duro es uno o varios platos magneticos que giran y unas cabezas leen y escriben en sus superficies. el proceso es mecánico y puede tomar eteeeeernos milisegundos en completar una transacción I/O.

Una unidad de estado sólido (es incorrecto llamarle disco) es una memoria flash que al carecer de elementos mecánicos realiza la tarea en pocos nanosegundos, siendo extremadamente rápida (cuando se compara con discos duros). cuentan con algunas propiedades como son:

• Acceso de lectura extremadamente alto
• Acceso de escritura muy alto
• Tiempo de vida limitado, es decir, con las escrituras se desgastan, por esta razon se pueden considerar consumibles
• Tiempo medio entre fallas muy alto, es decir, son muy confiables
• Poca capacidad de almacenamiento, pocos GB
• Costo muy alto

La ultima propiedad es particularmente relevante, ya que aunque quisieramos no podemos tener el 100% de nuestro almacenamiento en unidades de estado sólido, por eso hay que utilizarlas inteligentemente, en la proxima entrega veremos algunas aproximaciones a utilizar inteligentemente el estado sólido: Storage Tiering,  Hot Files tunning y Sub-Lun Tiering.