Ejecución de cargas de trabajo críticas de diferentes ...€¦ · Por Tony Palmer y Kerry Dolan,...

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PorTonyPalmeryKerryDolan,analistasdevalidacióndeTIséniorJuliode2018EsteinformedeESGLabfueencargadoporCiscoysedistribuyebajolicenciadeESG.

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ValidacióntécnicaEjecucióndecargasdetrabajocríticasdediferentesinfraestructurashiperconvergentessobrelaplataformaCiscoUnifiedComputingSystem(UCS)

Validacióntécnica:pruebasderendimientodecargasdetrabajocríticasdediferentesinfraestructurashiperconvergentesenCiscoUCS 2


Contenido

Introducción...........................................................................................................................................................................3

Antecedentes.....................................................................................................................................................................3

Ejecucióndecargasdetrabajodenivel1enHCI...............................................................................................................4

MétricasclavesquesedebentenerencuentaalevaluarsolucionesdeHCI................................................................4

EnfoquesdelaindustriahacialaHCI:validadaporsoftwarefrenteadediseñointegral.................................................5

ModelosdedistribucióndeHCI:....................................................................................................................................5

EnfoquedeCiscoparaHCI:diseñointegral...........................................................................................................................5

ValidacióntécnicadeESG......................................................................................................................................................8

Pruebadecargasdetrabajocríticas..................................................................................................................................8

IOPSdepruebaagregadasdelaherramientaVdbench.....................................................................................................9

PruebasdeESG..............................................................................................................................................................9

Laverdadmásgrande..........................................................................................................................................................16

InformesdevalidacióndeESG

ElobjetivodelosinformesdevalidacióndeESGeseducaralosprofesionalesdeTIacercadesolucionesdetecnologíadelainformaciónparaempresasdetodotipoytamaño.LosinformesdevalidacióndeESGnoseelaboranconelfindesustituirelprocesodeevaluaciónquedeberealizarseantesdetomardecisionesdecompra,sinodeproporcionarunmejorentendimientodeestastecnologíasemergentes.NuestrosobjetivossonexploraralgunasdelasfuncionesycaracterísticasmásvaliosasdelassolucionesdeTI,enseñarcómosepuedenutilizarpararesolverproblemasrealesdelosclienteseidentificarlasáreasquenecesitanmejorar.LaperspectivaindependientedelosexpertosdelequipodevalidacióndeESGsebasaennuestraspruebasprácticas,asícomoenentrevistasconclientesqueutilizanestosproductosenentornosdeproducción.



Introducción

Enesteinforme,sedocumentalaauditoríaylavalidacióndelaspruebasderendimientoquerealizóESGLabdelainfraestructurahiperconvergente(HCI)deCiscoHyperFlex,conparticularatenciónacomparacionesentrelasolucióndediseñointegralCiscoHyperFlexall-flash,queincluyehardware,softwareyred,versusdosofertasdeHCIdesoftwareúnicamentedeproveedoreslíderes.LavalidadaciónsehizodemaneraindependienteejecutandocargasdetrabajocríticasenlastressolucionessobreservidoresCiscoUCS.

Antecedentes

Hoyendía,lasorganizacionesdebensersumamenteágilesyflexiblesencuantoasucapacidaddeincluiraplicacionesymáquinasvirtuales(VM)alosentornosdeproduccióncríticosrápidamenteparahabilitarelritmodelnegocio.Esteniveldeagilidadesconsiderablementedifícildelograrconsilosdeequiposestáticosdecómputo,redyalmacenamientoquerequierenadministraciónindividual.Estaesunadelasrazonesdelapopularidaddelasinfraestructurashiperconvergentes(HCI).LasHCIofrecenunasoluciónúnicayadministradacentralmente,concómputo,redyalmacenamientodefinidosporsoftwarequesonflexibles,escalablesyfácilesdeimplementar.

LaadopcióndeHCIhaaumentadoconsiderablementedesdesulanzamiento.LainvestigacióndeESGcontinúaconfirmandolapopularidaddeHCI:enunestudioreciente,el57%delosencuestadosinformaronqueactualmenteutilizanoplaneanutilizarsolucionesdeHCI.1EstonoessorprendentedadoslosfactoresquelosimpulsanatenerencuentalasHCI.Entrelosfactoresqueimpulsaronlaimplementaciónmásmencionadosporlosencuestadosseincluyenlaescalabilidadmejorada(31%),elcostototaldepropiedad(28%),lafacilidaddeimplementación(26%)ylaadministracióndesistemassimplificada(24%).

Figura1.Usodesolucionesdeinfraestructurahiperconvergentedelasorganizaciones

Fuente:EnterpriseStrategyGroup

1Fuente:ESGMasterSurveyResults,ConvergedandHyperconvergedInfrastructureTrends(Tendenciasenrelaciónconlasinfraestructurasconvergentesehiperconvergentes),octubrede2017.

Actualmente,usamostecnologíadeinfraestructura

hiperconvergente:39%

Tenemosplanesdeusartecnologíadeinfraestructura

hiperconvergenteotenemosinterésen

ella: 18%

Enestemomento,notenemosplanesdeusartecnologíadeinfraestructura

hiperconvergenteniinterésenella: 43%

Indiqueelusodeinfraestructurahiperconvergentedesuorganizacióntechnologysolutions.(Percentofrespondents,N=537)



Ejecucióndecargasdetrabajodenivel1enHCI

Lasorganizacionesquebuscandesplazarlascargasdetrabajocríticastradicionalmentereservadasparalassolucionesdearquitecturadetresnivelesodeinfraestructuraconvergente(CI)haciaHCIdebenanalizarcuidadosamentequésoluciónvanaelegir.ImpulsarcargasdetrabajocomplejaspuederevelardeficienciasdelaarquitecturaenunasolucióndeHCInooptimizadapararesponderalosrequisitosdelascargasdetrabajo.UnaplataformadeHCIimplementadaparabrindarsoporteparacargasdetrabajodenivel1debeproporcionaraltacantidaddeIOPSybajalatenciadelectura/escritura;además,debehacerlodemanerauniformeypredecible.ElrendimientopredecibleylabajavariabilidaddelrendimientodelasVMsoncríticosparamaximizarlaproductividaddelusuariofinalenunaorganización.

MétricasclavesquesedebentenerencuentaalevaluarsolucionesdeHCI

Lasimplicidadyanoeslaúnicaprioridad.ComosehancomenzadoacomercializarmássolucionesdeHCI,loscriteriosdecompraclaveshanaumentadoyahoraincluyenelrendimiento.Noobstante,muchassolucionesaúnnopuedenofrecerelaltorendimientouniformequedemandanlascargasdetrabajocríticas.MientrasquelaarquitecturadeHCIdeprimerageneraciónseejecutabaenservidoresx86conectadosatravésdeswitchesgenéricos,lanaturalezacríticadelascargasdetrabajodenivel1hizoquelasempresasdeHCIdesoftwareúnicamentevalidaransussoftwareenhardwareconfiabledegradoempresarial,comoCiscoUCS.

Operacionesdeentrada/salidaporsegundo(IOPS):laadopcióndelalmacenamientobasadoenflashhareducidoenormementelosdesafíosdeE/Senlosentornosdealmacenamientocompartidotradicionales;sinembargo,enunentornoenclústercomoHCI,lacantidadtotaldeIOPSpuedevariarconsiderablementesegúnlaconexióndelaredentrelosnodosylacapadesoftwarequeimpulsalasolucióndeHCI.ParaimplementacionesdeHCI,esimportanteevaluartantolacantidadtotaldeIOPSdelclústercomolauniformidaddeIOPSqueseproporciona.ElrendimientouniformedelasVMhasidoundesafíodesdeelcomienzodelainformáticavirtualizada.Sinembargo,elefecto“noisyneighbor”(consumoexcesivoderecursosporpartedeotrosusuarios)enunentornodeVMpuedeserinclusomáspronunciadoconlasimplementacionesdeHCIenfuncióndecómolacapadesoftwareescribedatosenelclúster.

Latencia:mientrasquelasIOPSsonunindicadorderendimientoimportante,lalatenciaenrelaciónconlaaplicacióntambiéndebetenerseencuentaalcomprarunasolucióndeHCI.LosentornosenclústercomoHCIpuedentenermúltiplescuellosdebotella,comoelrendimientodealmacenamiento,lacapacidadderespuestadesoftwareyelrendimientodelared,loquepuedecontribuiralalatenciadelasaplicaciones.Unamayorlatenciasignificaunamenorcapacidadderespuestadelasaplicacionesparalosusuarios.

• Latenciadelectura:eltiemponecesarioparaqueelcontroladordealmacenamientoencuentreyproporcionelosbloquesdedatoscorrectos.Paraelalmacenamientoenflashsegúnseevalúaenesteinforme,lalatenciadelecturaincluyeeltiempoquelellevaalsubsistemaflashencontrarlosbloquesdedatosnecesariosyprepararlosparalatransferencia,asícomoeltiempodetránsitoporlared.

• Latenciadeescritura:eltiempoquelellevaalcontroladordealmacenamientorealizartodaslasactividadesnecesariasparaescribirbloquesdedatos,queincluyenladeterminacióndelaubicacióncorrectadelosdatosylaejecucióndeactividadesdesobrecarga,comoelborradodebloques,elcopiado,larecopilacióndeelementosnoutilizadosylaescriturayelreconocimientodelaescrituraenelhost.

• Latenciaentotal:simplementeunacombinacióndelaslatenciasdelecturayescrituraquesecalculamediantelarelaciónentrelaslecturasylasescriturasutilizadasporlaaplicación.Porejemplo,paraunacargadetrabajoquesecomponede70%delecturasyde30%deescrituras,lalatenciaentotaleselpromediodelosresultadosdelecturayescritura,ponderadosegúnelporcentajedecadauna.



EnfoquesdelaindustriahacialaHCI:validadaporsoftwarefrenteadediseñointegral

LaHCIseconcibiócomoelpróximopasoenlaevolucióndelconceptodecentrodedatosmodular.Elobjetivoerasimplificarlainfraestructuraconvergente(CI)denivelderackparaimplementacionesdeniveldenodo.Enlugardeunainfraestructuradetresnivelesqueseadministraatravésdeunaplataformadesoftwarecomún,laHCIcombinacómputovirtualizadoyalmacenamientodefinidoporsoftwareintegradosatravésdelacapadesoftwareeimplementadosenunúnicochasisparacrearunnodo.Losnodosseconectanatravésdeswitchesderedparaformarunconjuntoderecursoscompartidoquesepuedeescalarapedidomediantelaadicióndeunnuevonodoalclúster.ExistendiferentesenfoquesquelosproveedoreshanadoptadoparacomercializarlassolucionesdeHCIyquesedebentenerencuenta.

ModelosdedistribucióndeHCI:

HCIdesoftwareúnicamente:estemodelosecentraenlacapadesoftwareutilizadaparaintegrarelcómputoyelalmacenamientoenunúniconodo.LosusuarioscompranelsoftwaredeHCI,quepuedeinstalarseinternamenteoporunterceroenservidoresestándaresdelaindustria.LasimplementacionesinicialesdeHCIsolíanbrindarsoporteparacargasdetrabajodenivel2oinclusodenivel3,porloqueeracomúnqueelsoftwareseimplementaraenservidoreslistosparausaryconectadosatravésdeswitchesgenéricosparaqueloscostosseanbajos.PuestoquelaHCIhaevolucionadoyseestánimplementandomáscargasdetrabajocríticas,lasorganizacioneshancomenzadoaexigirquelasHCIseejecutenenplataformasdehardwaredeconfianza.Esimportantetenerencuentaquenotodoslosfabricantesdehardwaretienenlasmismasvalidaciones,porloqueesrecomendablequelosusuariospotencialesleanlosdetallesdeestostiposdeimplementaciones.Laimplementacióndesoftwareenunaplataformadehardwarequenotienelavalidacióndetodaslaspartespuededarlugaraacusacionesyagregarunnivelderiesgoquepodríasermásdelquealgunasorganizacionesestándispuestasaaceptar.

HCIdediseñointegral:estemodeloestádiseñadoparaofrecerlamaneramássimpledeimplementarunasolucióndeHCI.Estemodeloesvendidoprincipalmenteporproveedoresdenivel1.Losusuariosqueoptanporesteenfoqueobtienendispositivosbasadosenplataformasdehardwaredeconfianzaqueseenvíanconelsoftwarepreinstalado.LosproveedoreseligenesteenfoqueporquelespermitediseñaryoptimizarcadacomponentedelaHCIencómputo,redesyalmacenamientoenunaofertadedispositivosimple.LassolucionesdeHCIdediseñointegraleliminanunnivelderiesgoalgarantizarquelosusuariosrecibanconfiguracionesvalidadasdefábricaconoperaciónysoportegarantizadosporunaúnicafuenteparacómputo,redesysoftwaredealmacenamiento.Esimportantetenerencuentaquealgunosdispositivossecreanatravésdeasociacionesentrelosproveedoresdehardwareysoftware,yelniveldeoptimizaciónentrelascapasdehardwareysoftwarepuedevariaryafectarelrendimientogeneral.

EnfoquedeCiscoparaHCI:diseñointegral

CiscoHyperFlexesunsistemahiperconvergentedediseñointegralquecombinacómputoyalmacenamientodefinidoporsoftware,asícomoredestotalmenteintegradasoptimizadasparaelflujodetráficotransversaldeunaplataformadeHCI.Estaplataformatotalmenteintegradaestádiseñadaparaescalarrecursosdeformaindependienteyofrecerunaltorendimientouniforme.CiscoHyperFlexsebasaenCiscoUCSycombinalosbeneficiosdelaplataformaUCS(comolaautomatizaciónbasadaenpolíticasparaservidoresyredes)conlosdelsistemadearchivosdistribuidodeHXDataPlatformparahiperconvergencia.

Brindasoporteparacargasdetrabajodeextremoaextremodesdeaplicacionesdecentrodedatosprincipalescríticashastaubicacionesremotas.LaactualizaciónmásrecienteHX3.0agregasoporteparaMicrosoftHyper-VyVMwareESXi,juntoconsoporteparaentornosmultinubeyencontenedores.LasimplementacionesdeHyperFlexrequierenunclústermínimodetresnodosparaaltadisponibilidad,condatosreplicadosatravésde,almenos,dosnodosyuntercernodoparaproteccióncontrafallasdenodosimple.



LosnodosHyperFlexdelaserieHXsebasanenlaplataformaCiscoUCS,cuentancontecnologíadeprocesadoresIntelXeondeúltimageneraciónyconstandelosiguiente:

• CiscoHyperFlexHXDataPlatform.ElnúcleodecualquiersolucióndeHCIeslaplataformadesoftware,yHXDataPlatformfuediseñadaespecíficamenteparaelalmacenamientodefinidoporsoftwaredeHCI.HXDataPlatformfuncionacomouncontroladorencadanodoyesunsistemadearchivosdistribuidodealtorendimiento,quecombinatodalacapacidaddelasSSDyHDDdetodoelclústerenunalmacéndedatosdistribuido,multinivelybasadoenobjetos,yquerealizalafragmentacióndedatosuniformeenelclúster.Tambiénbrindaserviciosdedatoscorporativoscomo(copias)instantáneas,aprovisionamientoligeroyclonesinstantáneos.Lareplicacióndedatosbasadaenpolíticasenelclústergarantizaunaaltadisponibilidad.Lacolocacióndinámicadedatosenlamemoria,lacachéylosnivelesdecapacidadoptimizanelrendimientodelasaplicaciones,ylacompresiónyladeduplicaciónenlíneasiempreactivasoptimizanlacapacidad.

o HXDataPlatformmanejatodaslassolicitudesdelecturayescrituraparavolúmenesalosqueaccedeelhipervisor.Mediantelafragmentacióndedatosuniformeatravésdelclúster,seevitanlasáreasconflictivasderedyalmacenamientoylasVMdisfrutandeunrendimientoóptimodeE/Ssinimportarlaubicación.LasescriturasvanalamemoriacachélocaldeSSDysereplicanenunaSSDremotaenparaleloantesdeserreconocidas.LaslecturasprovienendelaSSDlocalcuandoesposibleoseobtienendeunaSSDremota.

o ElsistemadearchivosestructuradoenregistrosesunatiendadeobjetosdistribuidosqueutilizaunacachéSSDconfigurableparaacelerarlalecturaylaescritura,concapacidadennivelesdepersistenciadeHDD(híbrido)oSSD(all-flash).Cuandolosdatossevuelcan(transfierendesdelacaché)anivelesdepersistencia,unasolaoperaciónsecuencialescribeunagrancantidaddedatos,loquemejoraelrendimiento.Lacompresiónydeduplicaciónenlíneaocurrencuandolosdatossevuelcan:elmovimientodedatosocurredespuésdequesereconocelaescritura,porloquenohayimpactoenelrendimiento.

Figura2.InfraestructurahiperconvergentedeCiscoHyperFlex




• NodosdesolocómputodeCiscoUCS.LosservidoresUCSbladeyenrackpuedencombinarseenelclúster,consolounsaltoderedentredosnodoscualesquieraparalograrelmáximoanchodebandatransversalybajalatencia.HyperFlexlepermitealterarlaproporcióndeservidoresbladeconusointensivodeCPU(nodosdecómputo)anodosdecapacidadconusointensivodealmacenamiento(nodosHX)paraquelosusuariospuedanoptimizarelsistemaamedidaquelasaplicacionesdebancambiar.Estándisponiblesnodosall-flashehíbridos.

• LaestructuraunificadadeCiscoylasinterconexionesdeestructura(FabricInterconnects)UCS6200/6300posibilitanlasredesdefinidasporsoftware.Elaltoanchodebanda,labajalatenciaylaconectividadde40y10Gbpsenlaestructurapermitenaltadisponibilidadmientraslosdatossedistribuyenyreplicanenelclúster.LaredpermiteescalarlosclústeresHXdemanerasencillaysegura.Laarquitecturadesaltoúnicoestádiseñadaparamaximizarlaeficaciadelsoftwaredealmacenamientoparamejorarelrendimientogeneraldeclúster.

• Infraestructuracentradaenaplicaciones(ACI)deCiscoparaelaprovisionamientoautomático.ACIpermitelaautomatizacióndelaimplementacióndered,losserviciosdeaplicaciones,laspolíticasdeseguridadylacolocacióndelacargadetrabajosegúnperfilesdeserviciodefinidos.Estopermiteimplementacionesdemenorcosto,másrápidas,precisasyseguras.ACIenrutaeltráficoautomáticamenteparaoptimizarelrendimientoylautilizaciónderecursosyvuelveaenrutareltráficoalrededordelospuntosconflictivosparaunrendimientoóptimo.

• Opcióndehipervisoreslíderesdelaindustria,queincluyenVMwareESXiyvCenter,asícomoMicrosoftHyper-V.Elhipervisorylaaplicacióndeadministraciónvienenpreinstalados,loqueproporcionaunainterfazdeadministraciónfamiliarparatodoelhardwareyelsoftware.

CiscoHyperFlexofrecenumerosasventajas,lasqueincluyen:

• Altorendimiento.Ademásdelascaracterísticasderendimientoantesmencionadas,ladistribucióndinámicadedatosdeHyperFlexdistribuye,demanerasegurayuniforme,losdatosentodoslosnodosdelclústerparareducirloscuellosdebotella.

• Implementaciónrápidayfácil.Esteclústerpreintegradopuedeimplementarseconsoloconectarsealaredyproporcionarenergía.LaconexiónyconfiguracióndenodosserealizaatravésdeperfilesdeserviciosdeCiscoUCS.Ciscodicequelosclientesinformantiemposdeimplementaciónregularesdemenosdeunahora.

• Administraciónconsolidada.LossistemassemonitoreanyadministranatravésdeCiscoHyperFlexConnectoCiscoIntersight,loqueeliminalossilosdeadministraciónindependienteparacómputoyalmacenamiento.HyperFlexConnectpermitequelasorganizacionesadministrenymonitoreenclústeresdesdecualquierlugaryencualquiermomentoconmétricasytendenciasparabrindarsoporteparatodoelciclodevidadeadministración.IntersightesunaplataformabasadaenlanubeopcionalquepermitequelosusuariosadministrentodasuinfraestructuradeCiscoHyperFlexyCiscoUnifiedComputingSystem(CiscoUCS),queincluyeinfraestructurastradicionales,hiperconvergentes,perimetralesyremotas/sucursalesatravésdeunasolaGUIbasadaenlanube.

• Escalabilidadindependiente.AdiferenciadeotrossistemasdeHCI,HyperFlexpuedeescalar,demaneraindependiente,recursosdecómputoydealmacenamientosinlanecesidaddeagregarnodoscompletosalclúster.LosusuariospuedenincorporarfácilmentenodosdesolocómputoconservidoresUCSdesprovistosdesoftwareatravésdelasinterconexionesdeestructuraparaagregarcómputoalclúster;obien,sisenecesitamásalmacenamiento,puedenagregarunidadesindividualesacadanodo;losdatossereequilibrandeformaautomática.Estobrindalosrecursosadecuadosparalasdiferentesnecesidadesdeaplicaciones,enlugardeescalarenincrementospredefinidosdenodoquetambiénagreganotroscostosdeotorgamientodelicenciasdesoftware.



ValidacióntécnicadeESG

LaspruebasserealizaronconmetodologíasyherramientasestándaresdelaindustriaysecentraronencompararelrendimientodelasoluciónHCIdediseñointegraldeCisco(HyperFlex)condosofertasdeHCIdesoftwareúnicamentedeproveedoreslíderesvalidadasparaejecutarseenhardwareCiscoUCSenconformidadconlaspautasdecompatibilidaddehardwareenumeradas.EnlamayorpartedelaspruebasseutilizóHCIBenchyHXBench,herramientasdiseñadasparaprobarelrendimientodeclústeresHCIqueejecutanmáquinasvirtuales.EstasdosherramientasaprovechanlaherramientaVdbenchdeOracleyautomatizanelprocesointegralqueincluyelaimplementacióndeVMdeprueba,lacoordinacióndeejecucionesdecargasdetrabajo,lasumaderesultadosdepruebaylarecopilacióndedatos.

Estasextensaspruebasseejecutaronmedianteunametodologíarigurosaqueincluyómuchosmesesdecreacióndepuntosdereferenciaypruebasiterativas.Aunqueamenudoesmásfácilgenerarbuenosnúmerosderendimientoconunapruebacorta,seefectuaronestudioscomparativosporlargosperíodosparaobservarelrendimientoquetendríalugarenelentornodeuncliente.Además,laspruebasseejecutaronmuchasveces,nuncademaneraconsecutiva,sinoseparadaspordíasysemanas,ysepromediaronlosresultados.Estosesfuerzosagregancredibilidadalreducirlasposibilidadesdequelosresultadosfueraninfluenciadosporcircunstanciascasuales.Tambiénserealizaronpruebasconconjuntosdedatoslosuficientementegrandesparaasegurarsunopermanenciaenlamemoriacaché,peroqueaprovecharanelalmacenamientodeback-endencadaclúster.2

Pruebadecargasdetrabajocríticas

ElbancodepruebasincluyóunclústerHyperFlexHX220cversión2.6decuatronodos.LassolucionesdeHCIdesoftwareúnicamenteconlasqueserealizaronlascomparacionesseejecutabanensistemasUCSC220yC240decuatronodosconconfiguracionessimilares.LosdetallesdeconfiguraciónseenumeranenlaTabla1.

Tabla1.ConfiguracionesdeHCIparalaspruebas

Plataforma Nodos Procesadores/núcleospornodo

RAMpornodo

Cachépornodo

Capacidaddealmacenamiento

PornodoHipervisor

CiscoHyperFlex:HCIdediseñointegralcon

CiscoUCSCuatro 2xE5-2680,

28núcleos 512GB800GBde

rendimiento

6xSSDde960GBdevalor

VMwarevSphere6.5

ProveedorA:HCIdesoftwareúnicamentevalidadaenCiscoUCS

Cuatro 2xE5-2695,36núcleos 512GB Nota3 6x1,6TB

derendimiento VMwarevSphere6.5

ProveedorB:HCIdesoftwareúnicamentevalidadaenCiscoUCS

Cuatro 2xE5-2680,28núcleos 256GB4

800GBde

rendimiento

6xSSDde960GBdevalor

VMwarevSphere6.5


2Alevaluarsolucionestecnológicas,seríaacertadoporpartedelosclientesentenderlosdetallesdetrásdelaspruebasdelosproveedores.Elmomentodeejecucióndelaspruebas,losvolúmenesdedatosyotrosdetallesimpactaránlosresultadosderendimiento:estosresultadospuedenonoserrelevantesparaelentornodelcliente.3Nota:LaconfiguraciónvalidadadelproveedorrequiereSSDderendimientoempresarialúnicamente,nocaché.4LacantidadderecursosdeCPUymemoriadisponiblesnotuvoningúnimpactomedibleenelrendimientoentrelosproveedores.LautilizaciónderecursosdeCPUymemoriaencadanodoparatodoslosproveedoresestuvomuypordebajodelacapacidaddisponible.



LaspruebasdeOLTPseejecutaronconcuatroVMyunconjuntodetrabajode3,2TB.Enlapruebadecargasdetrabajocombinadasseutilizaron140VM(35VMpornodo),cadaunacon4vCPU,4GBdememoriaRAM,undiscode40GByconRHELversión7.2enejecución.Eltamañodelconjuntodetrabajofuede5,6TB.Laspruebasseejecutaronduranteunmínimodeunahorayunmáximodecincohoras,conuntiempodepreparacióndecincominutosantesdecadapruebayundescansomínimodeunahoraentrepruebas.Antesdelaejecucióndelaspruebas,cadaVMfuepreparadacondatosescritosdelaherramientadeprueba.Estogarantizóquelapruebaleyeradatos“reales”yescribieraenbloquesexistentes,yquenoarrojarasimplementevaloresnulosocerodirectamentedelamemoria.Estosucedecuandolosdatosnosepreparan;porlotanto,esimportantegarantizarquelapruebareflejeconprecisióncómoseleenyescribenlosdatosenunentornodeaplicaciones.Lapreparacióndeesteconjuntodetrabajograndepuedellevarmuchashoras,peroesrecomendableinvertirtiempoenhacerloparaobtenerresultadosmásprecisosderendimiento.

LaspruebasserealizaronconperfilesdeE/Sdiseñadosparaemularcargasdetrabajocomplejasycríticas,queincluyenOLTPconback-endsOracleySQLServer,asícomoactividaddeescritorioyservidordeaplicacionesvirtuales.Lostamañosdebloqueseasignarondeacuerdoconlasaplicacionesqueseemulaban,conaccesoalosdatos100%aleatorio.LasVM,pornaturaleza,generandatosdeE/SaleatoriosmediantelacombinacióndeE/Sdemúltiplesaplicacionesycargasdetrabajo.EsimportantetenerencuentaquetodaslaspruebasseejecutaronconlacompresiónyladeduplicaciónactivasenelclústerCiscoHX.Lassolucionesalternativasdelosproveedorespermitendesactivarlacompresiónydeduplicación,porloquelaspruebasparaesossistemasseejecutaronenambosmodos.

IOPSdepruebaagregadasdelaherramientaVdbench

LaherramientaVdbenchutilizaunametodologíaespecíficaparaobtenerunresultadodeIOPSagregadasdurantelaspruebasdereferencia.LasIOPSdepruebaagregadassecalculanalobtenerelpromediodeIOPSproporcionadasparaponerapruebamáquinasvirtuales(VM)endiferentesnivelesdecargasdetrabajo:12curvasdecargasquevandel20%al100%.LasIOPSpromediodecadaVMdepruebaluegoseagreganparaobtenerlasIOPSdepruebaagregadasencadaprueba.Porejemplo,lasIOPSagregadasdecuatroVMdepruebaycadaunadesus12curvasdecarga.

Nota:LasIOPSdepruebaagregadasnopuedenutilizarseparaestablecereltamañodecargasdetrabajoparaaplicacionesespecíficas.

PruebasdeESG

Enprimerlugar,ESGLabobservóunacargadetrabajodeOLTPdiseñadaparaemularunentornodeOracle.5SeutilizóVdbenchparacrearunacargadetrabajoqueprobabadiferentestamañosdetransferenciayrelacionesdelectura/escritura.EnelperfildeVdbench,larelacióndededuplicaciónseestablecióen3conuntamañodeunidadde4KByunarelacióndecompresibilidadestablecidatambiénen3.Lapruebaseejecutóconcuatromáquinasvirtuales.

Duranteeltranscursodelapruebadecuatrohoras,HyperFlexfuecapazdeagregar/procesarmásde420000IOPSdepruebaenVdbenchconuntiempoderespuestatotaldesolo447microsegundos,comosemuestraenFigura3.LassolucionesdeHCIdesoftwareúnicamentedelosproveedoresAyBfueroncapacesdeprocesarapenas238000y251000IOPSdepruebarespectivamente.

5SeusóunperfilpúblicodeVdbenchparasimularlospatronesdeE/SydedatosproducidosporOracle.EstosresultadosnodebeninterpretarsecomomedicionesdeaplicacióndeSQL.



Figura3.CargadetrabajodeOLTPdeOracle:IOPSdepruebaagregadas


Lostiemposderespuestafueronrazonablementesimilaresenlosdistintossistemas,conlanotableexcepcióndelalatenciadeescrituraenlasolucióndelasolucióndelproveedorB,quefuede26,49msenpromedio.Lacompresiónyladeduplicaciónestuvieronactivasentodoslossistemas.

Figura4.CargadetrabajodeOLTPdeOracle:tiempoderespuesta


ESGLabtambiénexaminólamismacargadetrabajoenlosdossistemasalternativosconladeduplicaciónylacompresióndesactivadas,conelfindedeterminarelimpactopotencialdeestastecnologíasqueejecutabanunacargadetrabajodeOracle.

IOPS

-40% -43%

Cisco HyperFlex Proveedor A Proveedor B

251.303

421.811

238.538

450.000

400.000

350.000

300.000

250.000

200.000

150.000

100.000

50.000

0

3,79 3,79 2,92

7,87 9,18

26,49

4,47 4,706,89

0

5

10

15

20

25

30

Latencia(m

s)

ReadLatency WriteLatency TotalLatency

+17%

+5%

+237%

-23%+54%

0%

Cisco HyperFlex ProveedorA:softwaredeHCI

ProveedorB:softwaredeHCI

Latenciadelectura Latenciadeescritura Latenciaentotal



Figura5.Impactodelacompresiónyladeduplicación:OLTPdeOracle


ComosemuestraenlaFigura5,enelcasodelassolucionesdelosproveedoresdeHCIdesoftwareúnicamente,lacompresiónyladeduplicaciónredujeronelrendimientoenhastaun28%.LacompresiónyladeduplicaciónestánsiempreactivasyenlíneaparaCiscoHyperFlex,porloquelosdosresultadosparaestesistemasonconlacompresiónyladeduplicaciónactivadas.

Luego,observamosunacargadetrabajodeOLTPdiseñadaparaemularunentornodeMicrosoftSQLServer.6ExistendiferenciassutilesperoposiblementesignificativasquejustificaronlaspruebasconlascargasdetrabajodeSQLyOracle.SeutilizóVdbenchparacrearunacargadetrabajoqueprobabadiferentestamañosdetransferenciayrelacionesdelectura/escritura.EnelperfildeVdbench,larelacióndededuplicaciónseestablecióen2conuntamañodeunidadde4KByunarelacióndecompresibilidadestablecidatambiénen2.Unavezmás,lapruebaseejecutóconcuatromáquinasvirtuales.

Figura6.CargadetrabajodeOLTPdeSQLServer:IOPSdepruebaagregadas


6SeusóunperfilpúblicodeVdbenchparasimularlospatronesdeE/SydedatosproducidosporSQLServer.EstosresultadosnodebeninterpretarsecomomedicionesdeaplicacióndeSQL.

421.811

326.841 331.286

421.811

251.303 238.538

050,000100,000150,000200,000250,000300,000350,000400,000450,000

IOPS

IOPSNoComporDedupe IOPSw/CompandDedupe

-28%-23%

0%450.000400.000350.000300.000250.000200.000150.000100.00050.000

0Cisco HyperFlex ProveedorA:

softwaredeHCIProveedorB:

softwaredeHCIIOPSsincompresiónnideduplicación IOPSconcompresiónydeduplicación

492.593

202.616262.856

0

100,000

200,000

300,000

400,000

500,000

600,000

IOPS -59%

-47%

600.000

500.000

400.000

300.000

200.000

100.000

0Cisco HyperFlex ProveedorA:

softwaredeHCIProveedorB:

softwaredeHCI



ComosemuestraenlaFigura6,elclústerdeCiscoHyperFlexproporcionómásdeldobledeIOPSdepruebaquelaHCIdesoftwareúnicamentedelproveedorAyestuvocercadeduplicarlasIOPSdelasolucióndelproveedorB.

Figura7.CargadetrabajodeOLTPdeSQLServer:tiempoderespuesta


CiscoHyperFlexpublicóuntiempoderespuestapromediode4,41ms.Amododecomparación,eltiempoderespuestapromediodelaHCIdesoftwareúnicamentedelproveedorAfuede9,22msyeldelasolucióndelproveedorBfuede8,82ms.Enestaocasión,tantoelproveedorAcomoelproveedorBpublicaronunalatenciadeescrituramuyaltaparasistemasall-flash,conunpromediode17,65msy21,49msrespectivamente.

Nuevamente,examinamoslamismacargadetrabajoenlosdossistemasalternativosconladeduplicaciónylacompresióndesactivadas,conelfindedeterminarelimpactopotencialdeestastecnologíasqueejecutabanunacargadetrabajodeSQLServer.ComosemuestraenlaFigura8,lacompresiónyladeduplicaciónredujeron,unavezmás,elrendimientoenhastaun28%.LacompresiónyladeduplicaciónestánsiempreactivasyenlíneaparaCiscoHyperFlex,porloquelosdosresultadosparaestesistemasonconlacompresiónyladeduplicaciónactivadas.

Figura8.Impactodelacompresiónyladeduplicación:OLTPdeSQLServer

3,195,34

2,98

7,06

17,65

21,49

4,41

9,22 8,82

0

5

10

15

20

25

Latency(m

s)


+150%

+109%

+204%

-7%

+100%

+67%




492.593

282.596321.981

492.593

202.616262.856

0

100,000

200,000

300,000

400,000

500,000

600,000

IOPS


-18%-28%

0%600.000

500.000

400.000

300.000

200.000

100.000

0Cisco HyperFlex

ProveedorA:softwaredeHCI


IOPSsincompresiónnideduplicación IOPSconcompresiónydeduplicación




Luego,observamosunacargadetrabajocombinadadiseñadaparaemularunentornovirtualizadoconvariasVMqueejecutabandiferentesaplicaciones.SeutilizóVdbenchparacrearunacargadetrabajoqueprobabatamañosdetransferenciade4KBa64KB.Ejecutamosdosseriesdepruebas,conunarelacióndelectura/escriturade70/30yconunarelacióndelectura/escriturade50/50.EstaspruebasseejecutaronconHCIBenchcon140VMencadaclúster(35pornodo),queemulabanunentornodecargadetrabajocombinadaconmuchasmáquinasvirtualesqueejecutabanunavariedaddeaplicaciones.EnelperfildeVdbench,larelacióndededuplicaciónseestablecióen2conuntamañodeunidadde4KByunarelacióndecompresibilidadestablecidatambiénen2.

Figura9.Cargadetrabajocombinada70/30:IOPSdepruebaagregadas


ComosemuestraenlaFigura9,elclústerCiscoHyperFlexproporcionómásIOPSdepruebaagregadasdurantelapruebadecincohorasquelassolucionesdeHCIdesoftwareúnicamentedelosproveedoresAyB.

Figura10.Cargadetrabajocombinada70/30:tiempoderespuesta


CiscoHyperFlexpublicóuntiempoderespuestapromediode2,34ms.Amododecomparación,eltiempoderespuestapromediodelaHCIdesoftwareúnicamentedelproveedorAfuede5,67msyeldelproveedorBfuede2,43ms.

234.734

157.227

209.045

0

50,000

100,000

150,000

200,000

250,000

IOPS

-33%

-11%



250.000

200.000

150.000

100.000

50.000

0

2,06

6,96

1,89

3,00 2,663,66

2,34

5,67

2,43

012345678

Latencia(m

s)


-11%

+142%

+237%

-8%+4%

+22%






Nuevamente,examinamoslamismacargadetrabajoenlosdossistemasalternativosconladeduplicaciónylacompresióndesactivadas,conelfindedeterminarelimpactopotencialdeestastecnologíasqueejecutabanunacargadetrabajocombinada.ComosemuestraenlaFigura11,lacompresiónyladeduplicaciónredujeron,unavezmás,elrendimientoenhastaun33%.LacompresiónyladeduplicaciónestánsiempreactivasyenlíneaparaCiscoHyperFlex,porloquelosdosresultadosparaestesistemasonconlacompresiónyladeduplicaciónactivadas.

Figura11.Impactodelacompresiónyladeduplicación:cargadetrabajocombinada70/30


Sehizounaobservacióninteresantedurantelapruebadecargadetrabajocombinada.LassolucionesdeHCIdesoftwareúnicamentedelosproveedoresAyBdemostraronunavariabilidadconsiderableenelrendimientodeVMaVM.CiscoHyperFlexdemostrópocavariaciónenlas140VM:lasIOPSdepruebaagregadassemantuvieronmuycercadelobjetivode600.LasIOPSdepruebadelasolucióndelproveedorA(vealaFigura12)variaronampliamente,deunacantidadmínimadeIOPSde302aunamáximade647.LasolucióndelproveedorBdemostróaúnmásvariabilidad,conunrangode266a1207IOPS.Vimoslosmismosnivelesdevariabilidadenlaspruebas50/50.

Figura12.Cargadetrabajocombinada,70%delectura,100%deaccesoaleatorio,en140máquinasvirtuales


234.734 218.724

310.230

234.734

157.227

209.045

0

50,000

100,000

150,000

200,000

250,000

300,000

350,000

CiscoHyperFlex VendorAHCISoftware VendorBHCISoftware

IOPS


-33%

-28%

0%350.000

300.000

250.000

200.000

150.000

100.000

50.000

0

IOPSsincompresiónnideduplicación IOPSconcompresiónydeduplicación

ProovedorA:softwaredeHCI ProovedorB:softwaredeHCI

0

200

400

600

800

1000

1200

-10 40 90 140

IOPSdeCisco HXporVM

Mín.=549,Máx.=593,Desv.est.=9.50

100

200

300

400

500

600

700

-10 40 90 140

ProveedorA:IOPSporVM

Mín.=302,Máx.=647,Desv.est.=880

200

400

600

800

1000

1200

-10 40 90 140

ProveedorB:IOPSporVM

Mín.=266,Máx.=1217,Desv.est.=269



Esimportantetenerencuentaqueseobservóestavariabilidadencadaiteracióndepruebasyquenoseutilizóningunaformadecalidaddeservicio(QoS)dealmacenamientoenestaspruebasdefuncionamientoenningunodelosclústeres.SeusóQoSderedparatodoslossistemas.

Inconsistenciascomoestaspodríansermuyproblemáticasparalosadministradores,quienesprobablementenecesitaríanutilizaralgúntipodeQoS(siestádisponibledelproveedordeHCI)paraintentarcontrolarlasVMqueconsumanmásdeloasignado,afindequelasdemásnodejendefuncionar.

ESGutilizólasIOPSpornododelapruebadecargadetrabajocombinada,70%delectura,100%deaccesoaleatoria(consultelasfiguras9-12)paraextrapolarlacantidaddenodosquesenecesitaríaporclústerparabrindarsoporteparanivelesmásaltosdeIOPSagregadas.Nuestroobjetivoeradeterminarelcostorelativodeunclústerparaelsoporteparacadanivelderendimiento.Paraello,hemosrealizadodossuposiciones:primero,quecadaclústerescalaríadeformalinealy,segundo,quecadasolucióntendríaelmismocostopornodo.ComosemuestraenlaTabla2,lasdossolucionesdesoftwareúnicamenterequierenunnodocomomínimoyochonodoscomomáximoparalograrnivelesderendimientoequivalentesencomparaciónconCiscoHyperFlexparaelsoportedeunadeterminadacargadetrabajocombinada.Estosetraduceenunahorrodecostospotencialdehastaun30%enlosejemplosquesemuestran.Peroamedidaqueunclústerescala,losahorrospuedensermayores,yaquenotodoslossistemasdeHCIescalanperfectamentedeformalinealynotodaslassolucionestendránelmismocostopornodo.

Tabla2.ExtrapolacióndecantidaddenodosnecesariosparaaumentarlosnivelesdeIOPS:cargadetrabajocombinada,70%delectura

Plataforma

500000IOPSagregadas 700000IOPSagregadas 1000000IOPSagregadas

Nodoscalculados

Totaldenodos

necesarios

Nodoscalculados

Totaldenodos

necesarios

Nodoscalculados

Totaldenodos

necesarios

CiscoHyperFlex:HCIdediseñointegralconCiscoUCS 8,52 9 12,78 13 17,04 18

ProveedorA:HCIdesoftwareúnicamentevalidadaen

CiscoUCS12,72 13 19,08 20 25,44 26

ProveedorB:HCIdesoftwareúnicamentevalidadaen

CiscoUCS9,57 10 14,35 15 19,13 20


Estosresultadoshicieronquefueranecesariorevisarlaspruebasde

OracleySQLconunamayorcantidaddemáquinasvirtuales.Comola

cantidaddeVMqueejecutabancargasdetrabajodeSQLyOraclese

aumentó,primeroa8yluegoa16(semantuvolamismacantidadde

subprocesosyelmismotamañodelconjuntodetrabajodelas

pruebasoriginales),elrendimientosevolvióimpredecibletantopara

lasolucióndelproveedorAcomoparaladelproveedorBconuna

ampliavariabilidadenlasVM.Porelcontrario,Hyperflexmantuvo

losmismosnivelesderendimientoyuniformidadenlasVMque

vimosenlaspruebasdecargadetrabajocombinada.

Porquéestoesimportante



Laverdadmásgrande

Sibienseestánconvirtiendoenunatendenciaprincipal,durantemuchotiempolasinfraestructurashiperconvergentesfueronconsideradasmásapropiadasparacargasdetrabajodenivel2.Cuandoenel2016selespreguntóaencuestadosdelainvestigacióndeESGporquéelegiríanlainfraestructuraconvergenteenlugardelahiperconvergente,larespuestamáscomúnfue“mejorrendimiento”.Además,el32%delosencuestadoscreíanqueunasoluciónconvergente—esdecir,componentesindependientesbienintegradosenunpaquete—eramejorparacargasdetrabajocríticas.7

Actualmente,elpanoramaesotro:soloel24%delosencuestadosmencionaronelrendimientocomounarazónparaelegirunasoluciónconvergente,mientrasquesoloel22%deelloscreenqueunasoluciónconvergenteesmejorparacargasdetrabajodenivel1.8

Ciscotieneunarespuestaparaesassuposiciones.HyperFlexbrindalosbeneficiostípicosdeHCI:esrentable,fácildemanejarypermitealasorganizacionescomenzarconpocoyescalar.Perotambiénofreceelrendimientoquedemandanlascargasdetrabajovirtualizadascríticas.LauniformidadenelrendimientoatravésdeltiempoyentodaslasVMenunclústerfueparticularmentenotable.Además,suescalabilidadderecursosindependientepermitealasorganizacionesadaptarserápidamenteanuevasnecesidades,comoloexigenlosentornosactuales.

LassolucionesdeHCICiscoHyperFlexsonsistemasaltamenteintegrados,dediseñointegralycontecnologíadeprocesadoresIntelXeondeúltimageneración,queproporcionanclústerespreintegradosqueincluyenestructuradered,optimizacióndedatos,servidoresunificadosyopcionesdehipervisores,comoVMwareESXi/vSphereyMicrosoftHyper-V,paralograrunarápidaimplementación.Estohacequeseanfácilesdeadministraryescalar.ESGLabconfirmóqueHyperFlexofreceunaltorendimientouniformeparaentornosVMwarequeejecutancargasdetrabajocríticas.HyperFlexsuperóamúltiplessolucionesanónimasdelacompetenciaconIOPSmásaltas,menorlatenciaymejoruniformidadatravésdeltiempoydelasVM.

Losresultadosdepruebaspresentadosenesteinformesebasanenaplicacionesyestudioscomparativosimplementadosenunentornocontroladoconherramientasdepruebaestándardelaindustria.Debidoalasmuchasvariablesencadaentornodelcentrodedatosdeproducción,serecomiendallevaracabolaplanificacióndelacapacidadylaspruebasensupropioentorno.Sibienlametodologíadeestaspruebasfuemásestrictaqueenlamayoríadeellas,serecomiendaalosclientesexplorarsiemprelosdetallesdetrásdecualquierpruebadeproveedorparaentenderlaimportanciaparasuentorno.

7Fuente:InformedeinvestigacióndeESG,TheCloudComputingSpectrum,fromPrivatetoHybrid(Elespectrodelacomputaciónenlanube,deloprivadoalohíbrido),marzode2016.8Fuente:ESGMasterSurveyResults,ConvergedandHyperconvergedInfrastructureTrends(Tendenciasenrelaciónconlasinfraestructurasconvergentesehiperconvergentes),octubrede2017.

EnlainvestigacióndeESGselespreguntóa306gerentesyejecutivosdeTIquéfactoreslosimpulsóaimplementaroaconsiderarimplementarunasolucióndetecnologíadeinfraestructurahiperconvergente;lasdosrazonesprincipalesmásmencionadasfueronlamejorescalabilidadyelmejorcostototaldepropiedad.

ESGLabconfirmó,mediantecargasdetrabajodeOLTP,SQLycombinadas,quelossistemasall-flashCiscoHyperFlexfuncionabanconunrendimientomayorqueotrassolucionesdeHCIconfiguradasdemanerasimilar.HyperFlexnosolosuperóaloscompetidoresentérminosdeIOPSylatencia,sinoquetambiénofreciórendimientopredecibleymásuniformeporVMypornodo,encomparaciónconlossistemasbasadosensoftware.Estosetraducedirectamenteencostosreducidos,yaqueunacargadetrabajodeterminadapuedeserejecutadaporunamenorcantidaddenodosdeCiscoHyperFlex.



Cuandolaevolucióndelmercadomodificaloscriteriosdecompraenunsector,suelehaberundesfasajeentreloquelosclientesdeseanyloquepuedenconseguir.Losproveedoresquevenloquefaltayllenanelvacíoobtienenunaventaja.CiscobrindaunasolucióndeHCIquebrindalasimplicidadesencialylascaracterísticasrentablesdeHCI,perotambiénelaltorendimientouniformequefaltabayquelosclientesnecesitanparasuscargasdetrabajocríticas.HyperFlexbrindasoporteparaentornosvirtualizadosenlasinstalacionesVMwareyMicrosoft,yparalaexpansiónaentornosencontenedores,multinubeydesprovistosdesoftware.

LassolucionesdeHCIsehanenfocadoencargasdetrabajodenivel2;sinembargo,elaltorendimientouniformedeCiscoHyperFlexesperfectamenteadecuadoparacargasdetrabajodeproduccióndenivel1.Lesrecomendamosalasorganizacionesquebuscansolucionesdeinfraestructurarentables,escalablesydealtorendimientoparacargasdetrabajocríticasqueanalicenminuciosamenteCiscoHyperFlex.

Todoslosnombresdemarcascomercialessonpropiedaddesusrespectivasempresas.LainformaciónincluidaenestapublicaciónseobtuvodefuentesqueTheEnterpriseStrategyGroup(ESG)consideraconfiables,peroESGnolagarantiza.EsposiblequeestapublicacióncontengaopinionesdeESG,queocasionalmenteestánsujetasacambio.TheEnterpriseStrategyGroup,Inc.poseelosderechosdeautordeestapublicación.Sureproducciónosuredistribución,totaloparcial,yaseaenformaimpresa,electrónica,etc.,apersonasquenotenganautorizaciónpararecibirlasinelconsentimientoexpresodeTheEnterpriseStrategyGroup,Inc.,constituyenunaviolaciónalaleydederechosdeautordeEE.UU.yestarásujetaaquerellapordañoscivilesy,sicorresponde,acciónpenal.Sitienepreguntas,llamealDepartamentodeRelacionesconlosClientesdeESGal508.482.0188.

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Ejecución de cargas de trabajo críticas de diferentes ...€¦ · Por Tony Palmer y Kerry Dolan,...

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