ITインフラ担当者必見、Micron SSDとMicrosoft Azure Stack HCIの活用でパフォーマンスが劇的に向上

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ご存知の通り、仮想化されたITインフラが一般的になり、企業の80%以上のアプリケーションが仮想サーバー上で稼働しています。サーバーの管理負荷、ストレージのサイロ化などの課題についての検討も必要となってきますが、ラックスペースの縮小、全体的な効率と柔軟性が向上し、災害復旧も対応しやすいなどのメリットがあるため、昨今、より多くの企業が仮想化を推進しています。仮想化への移行を検討する場合、そのメリットを十分に得るために、現場のインフラ担当や経営層は、初期投資や技術的な課題について事前に正しく把握し、ソリューションの確定や移行方法、タイミングを適切に判断し決定する必要があります。

Micronの ITエンジニアリングチームは、例えば仮想化の優位性を認識しているが、物理サーバーを使わざる負えない業務システムや、最先端のDRAM研究のための高負荷に耐えられるサーバーリソース環境を必要とするチーム、そして膨大な仮想サーバーを必要とするチームなど、様々な社内の潜在顧客のために、追加ライセンスを必要としない、標準搭載されているWindwos serverの仮想化機能:Hype-VとRDMA技術を採用したS2D(Storage Spaces Direct)を使い次世代の仮想インフラ技術の検証を進めています。

Micronの ITエンジニアリングチームが、コストメリットのある高性能なAzure Stack HCIをどのように検証したかについて、是非以下の詳細の説明をご確認ください。

次世代のハイパーコンバージドインフラの検証

Micronの設計部門のITエンジニアは、柔軟性が高く、高性能なハイパーコンバージドインフラに以前から注目し、市場で注目されているHCIソリューションの導入を進め、物理サーバー並みのスペックを仮想環境で実現していました。また、設計部門やラボ環境で求められる膨大な仮想サーバーの要求にも既存のHCIソリューションで応えてきました。

MicronのIT技術のインフラの設計に責任を持つ私の役割においては、将来の社内における多様なニーズに対応できるように、常に最新技術を活用した次世代型のHCIソリューションの検討をしています。こうした新しいソリューションの導入を検討する際には、コストの優位性やメンテナンスのしやすさ、そして拡張性と高性能が求められます。全ての要件を完璧に満たすソリューションを探すことは容易ではありませんでした。

そして、とうとう見つけました!

Microsoft Azure Stack HCI とMicron SSDとの組み合わせは画期的なメリットをもたらします。

マイクロソフトのStorage Spaces Directは、ソフトウェア定義のストレージとして、世界中のIT環境で主流になりつつある最新技術のRDMAが使えます。ソフトウェアならではのその柔軟なストレージソリューションは経済的かつシームレスにマイクロンのNVMe9300と5300の組み合わせで活用でき、強力なパフォーマンスのEnterpriseソリューションとしてグローバル展開が実現できます。さらに不揮発性メモリ(パーシステントメモリ)が利用可能なため、より高負荷なシステムにも仮想環境の優位性を維持したまま、ワールドクラスレベルのEnterpriseソリューションの運用を可能にします。実は不揮発性メモリは費用対効果が高く、すべてのパフォーマンスを加速させます。

MicronとHPEのコラボレーションによる実証試験

マイクロンのITエンジニアリングチームはHPE社と協力し、両社の製品上でAzure Stack HCIを使い、パフォーマンス検証を行いました。検証方法として、4KB I/O block 読み込み67%、書き込み33%という実際の運用環境に近い状態で、54万IOPSという驚異的な数値を出すことに成功しました(検証構成:2台のHPE ProLiant DL380 Gen 10に100GB NICをそれぞれに実装し、Micron 9300 NVMeとMicron 5300 SATA SSDを使用)。

*Two-node S2D cluster (2x NVMe 9300 + 4x SSD 5300 per node) with 2x MCX516A-CCAT 100GbE NIC dual port QSFP28; 80 virtual machines (40 VM per node) – Azure D1 size

複数の構成での検証

ここまでのご説明で関心をお持ちいただけましたか? 関心をお持ちいただけた場合おそらく、Azure Stack HCIでサポート 可能な様々な構成についても確認してみたくなったのではないでしょうか? 以下に示したそれぞれの構成における検証結果 の情報は、パフォーマンス結果を保証するものではありませんが、きっとよい参考資料にしていただけると思います。

  • 544K IOPS = 4 x NVMe 9300 as cache tier + 8 x SSD 5300 on 2 x HPE ProLiant DL380 Gen 10 servers with 100GB NIC
  • 462K IOPS = 4 x NVMe 9300 as cache tier + 8 x SSD 5300 on 2 x HPE ProLiant DL380 Gen 10 servers with 25GB NIC
  • 438K IOPS = 4 x NVMe 9300 as cache tier + 8 x SSD 5210 on 2 x HPE ProLiant DL380 Gen 10 servers with 100GB NIC
  • 431K IOPS = 4 x NVMe 9300 as cache tier + 8 x HPE HDD on 2 x HPE ProLiant DL380 Gen 10 servers with 100GB NIC
  • 113K IOPS = 4 x SSD5300 as cache tier + 8 x HPE HDD on 2 x HPE ProLiant DL380 Gen 10 servers with 100GB NIC

Note1: Note: 80 VMs (40 VM per Node) – Azure D1 size (4KB IO Block, 100% Random [67% Read / 33% Write])
Note2: 100GB NIC Mellanox MCX516A-CCAT 100GbE NIC dual port QSFP28
Note3: 25GB NIC HPE Ethernet 10/25Gb 2-port 621-SFP28 adapter [867328-B21]

成功のためのアドバイス

ネットワーク構成を検討する際は十分に考えなければいけないことがあります。既存ネットワークの大きさに合わせて設計することが重要です。実際に使ってみるとわかりますが、NVMe SSDは25Gbの帯域を使ってしまいます。もし、4個のNVMe SSDを利用する場合は、100Gbポートもしくは4つの25Gbポートが必要になります。

また、NVMe SSDストレージを使う場合、PCI バスの帯域も考慮する必要があります。このポイントが落とし穴になってしまうことがあります。以下の図にあるようにThroughputが大きい16レーンを推奨します。そして、PCIe Switchを利用することでより多くのNVMe SSDストレージをマザーボードにつなげることができます。

マイクロンのITによるパフォーマンスメトリック

パフォーマンス結果により、データセンターのためのフラッシュストレージの柔軟性と性能発揮できるプラットフォームがわかり、次世代仮想サーバー環境導入のための優位性の説明がしやすくなります。私は、この検証を通してITエグゼクティブチームやコストパフォーマンスを必要とするエンジニアに、次世代の仮想サーバー技術の検証方法を伝えてきました。

もし、仮想サーバーや仮想クライアントの導入計画があるのであれば、間違いなくAzure Stack HCIは検討リストに入れるべきでしょう。

検証される方向けの詳細説明資料

このブログのソリューションを検証される場合は、”Micron NVMe SSD Best Practices on Microsoft Azure Stack HCI”に詳しく説明が記載されていますのでご活用ください。Micron 9300、Micron 5300、Micron 5210 SSDも併せてご活用ください。

江間 泰紀

江間 泰紀

Micron シニアITドメインアーキテクトの江間 泰紀は長年サーバー、クライアント、ストレージ、ネットワーク、テレコムのシステムマネージャーとして業務に従事し、現在はMicronグローバルのIT環境の技術を牽引する責任者として、Windowsサーバー、サーバーハードウェア、仮想サーバーを牽引し、Micronのセールスとマーケティングおよび設計・開発部門のITインフラをサポートしている。

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