Samenvatting
While a storage system may appear to be an energy-efficient solution in a benchmark, the actual performance may differ when it’s scaled to meet the specific needs of a business. A more comprehensive approach that looks at right-sizing the solution for performance, energy efficiency, space optimization, and long-term reliability is needed.
In de wereld van enterprise storage is duurzaamheid een cruciale overweging geworden, maar het vergelijken van energie-efficiëntie tussen storageproducten is veel genuanceerder dan een eenvoudige benchmark of een certificeringstestscore. Hoewel bepaalde benchmarks kunnen beweren het meest energie-efficiënte systeem te identificeren, is de realiteit dat dergelijke tests vaak niet het volledige scala aan factoren vastleggen die het werkelijke energieverbruik beïnvloeden.
Eén maat past niet allemaal
Opslagsystemen bieden meerdere configuratieopties – schijfgroottes, cache en dataprotectieschema’s – die rechtstreeks van invloed zijn op het stroomverbruik en het ruimteverbruik. Een enkel synthetisch testresultaat legt deze variaties niet volledig vast. Een opslagarray die is geconfigureerd met een grote cachegrootte kan bijvoorbeeld leiden tot een verschuiving van de resultaten ten gunste van systemen die prioriteit geven aan prestaties uit cache, een tactiek die zich niet noodzakelijkerwijs vertaalt in praktische energie-efficiëntie in de echte wereld.
Veel van deze configuraties zijn aangepast op basis van specifieke klantvereisten. Een opslagsysteem met grotere of efficiëntere schijven, meer geavanceerde mechanismen voor dataprotectie of meer substantiële cachingcapaciteiten verbruikt energie anders dan één met kleinere schijven en minimale dataprotectie. Daarom vereist een zinvolle vergelijking van energie-efficiëntie normalisatie rond de specifieke configuraties die zouden voldoen aan de werkelijke behoeften van een klant.
Voorzichtigheid vooraf: Prestatiebenchmarks vermomd als energie-efficiëntiemetriek
Prestatiebenchmarktests zoals de Trans Optimal Point Hot Band Workload Test (TOPHBWT) meten IOPS per watt op basis van een specifieke synthetische workload met beperkte duur. Hoewel een dergelijke metriek de piekefficiëntie in een bepaald scenario kan benadrukken, houdt het geen rekening met de verschillende workloadconfiguraties en operationele eisen waarmee verschillende klanten te maken kunnen krijgen. Daarom moeten klanten voorzichtig zijn bij het interpreteren van dergelijke resultaten, omdat ze mogelijk niet de werkelijke energie-efficiëntie van een opslagsysteem weerspiegelen wanneer ze zijn geconfigureerd om aan hun specifieke behoeften te voldoen.
Het is ook belangrijk om op te merken dat prestatiebenchmarks sterk kunnen worden beïnvloed, afhankelijk van hoeveel testdata ze in de cache kunnen plaatsen, een testartefact uit het op harde schijven (HDD) gebaseerde tijdperk. Wanneer data uit de cache worden gehaald, versnelt dit de I/O en verhoogt het de totale benchmarkscore. De realiteit is dat applicatiedata niet altijd beschikbaar zijn in de cache en dat ze over een langere periode moeten worden opgehaald vanuit de locatie – de opslagmedia. Dit betekent dat het werkelijke energieverbruik en de prestatie-impact van het ophalen van data niet volledig worden vastgelegd door benchmarks zoals TOPHBWT. Als gevolg daarvan zullen systemen die kunnen schalen naar zeer hoge “helden”-IOPS-cijfers, ongeacht de kosten, de configuratie en het totale energieverbruik, energiezuiniger lijken te zijn dan systemen die dat niet kunnen. Maar voordat we de “Hoogste IOPS = Hoogste energie-efficiëntie”-benadering accepteren, gaan we er iets meer over in.
Hier is een vereenvoudigd voorbeeld van een opslagoplossing voor datacenters die het aantal controllers en/of het aantal uitbreidingsschappen kan schalen om prestaties en capaciteit te schalen:
Tabel 1: Jaarlijks energieverbruik als arraycontrollers of uitbreidingsschappen worden toegevoegd om aan de capaciteitsvereisten te voldoen.
Tabel 1 illustreert hoe IOPS per watt constant blijft over arrayconfiguraties met 2 tot 10 controllers, uitgaande van geen uitbreidingsschappen. Het jaarlijkse energieverbruik verschilt echter aanzienlijk. Het vergelijken van de 2 controller met 8 uitbreidingsplankenoplossing met de 10 controller geen uitbreidingsplankoplossing met behulp van de bijbehorende IOPS/Watt-waarden suggereert dat de 10 controllerconfiguratie het meest energie-efficiënt is, ook al gebruikt het bijna het dubbele van de energie! Een interessante truc als u het ons vraagt.
In dit voorbeeld overtreft de vereiste opslagcapaciteit, 4,8 PB, wat allemaal behalve een systeem met 10 controllers kan bevatten in alleen de controllerbehuizingen. (Er zijn ten minste enkele uitbreidingsschappen vereist in de andere voorbeelden in tabel 1.) De tweede regel (in tabel 1) voor elke controllerhoeveelheid illustreert het resultaat wanneer alleen uitbreidingsschappen worden gebruikt om aan de capaciteitsvereiste te voldoen. Voor opslagsystemen die het aantal controllers samen met de capaciteit schalen, is IOPS/Watt het grootst voor configuraties met minder of geen uitbreidingsschappen. Ondanks het feit dat de uitbreidingsschappen zelf minder dan 25% van het vermogen van twee extra controllers verbruiken, hebben ze een negatieve invloed op de waarde van de IOPS/Watt-metriek. Deze dynamische dynamiek stimuleert leveranciers om capaciteit te schalen door controllers toe te voegen in plaats van de planken uit te breiden om de hoogste IOPS/Watt te bereiken, zelfs wanneer aanvullende IOPS niet nodig zijn. Dat verhoogt onnodig zowel de kosten als het energieverbruik, waarbij effectief wordt aangenomen dat het totale energieverbruik van de oplossing er niet toe doet. Het is zelfs belangrijk en de noodzaak om controllers toe te voegen naarmate de capaciteit wordt uitgebreid, kan ertoe leiden dat klanten verspillende, energie-inefficiënte oplossingen met een veel hoger energieverbruik kopen dan anders nodig zou zijn.
This is why Everpure believes in a more comprehensive and transparent approach to storage solution evaluation with our customers—one that establishes workload characteristics and maximum performance requirements first and then examines energy and storage efficiency across various solution options.
Overwegingen bij het kiezen van de juiste opslagoplossing
For most enterprise storage purchases, customers care about the trade-offs between a number of different measures: performance, capacity, energy consumption, cost, ease of use, and likely a few others. At Everpure, we believe enterprises should use simple and transparent metrics to evaluate storage solutions. Using metrics such as storage capacity per watt (TB/watt), storage density per rack unit (TB/RU), watts per maximum throughput bandwidth (watts/GB throughput), and $/effective capacity ensures that each configuration meets performance, scalability, and total cost of ownership objectives. An example of how much clearer efficiency comparisons become can be seen in the TB/Watt column in Table 1. The configurations that use the least amount of energy annually and meet the performance and capacity requirements have the highest value. We are convinced that systems designed to use flash like flash instead of like disk will always be more efficient in terms of energy consumption and rack space utilization.
The energy and space efficiency advantages of Everpure center around the fact that we manage flash as flash and can deploy storage devices that will soon be up to five times larger in volume than the largest commodity SSDs that are shipping today but consume roughly the same amount of power (on a per device basis). We’ve been shipping 75TB DirectFlash® Modules (DFMs), which are flash storage devices of our own design, for the last two years and will be shipping 150TB DFMs starting later this year. While some storage drive vendors have announced 60TB SSDs, most storage system vendors are only shipping 15TB and 30TB SSDs in volume. This density advantage enables us to build very efficient multi-PB storage infrastructures at $/GB costs that rival comparably sized HDD-based systems. We have smaller DFM sizes as well, including 2.2TB, 4.5TB, 9.1TB, 18TB, 36TB, and 48TB, that bring many of the same benefits (in terms of how we manage the flash media for efficiency and the reliability of the devices) to smaller systems.
Energie-efficiëntie evalueren
Om de energie-efficiëntie van opslagsystemen op zinvolle wijze te vergelijken, is het essentieel om configuraties te evalueren die zijn afgestemd op realistische toepassingen, workloads en use cases. Wat het belangrijkst is, is hoe een systeem presteert in de specifieke context waarin het zal worden ingezet. Hoewel een benchmark bijvoorbeeld de piekefficiëntie van een systeem onder een hoge IOPS-workload met minimale dataprotectie kan benadrukken, vereisen de meeste bedrijfstoepassingen een meer evenwichtige aanpak – factoring in opslagcapaciteit, fouttolerantie, operationele kosten op lange termijn, dataservices en cyberveerkracht in het geval van datacorruptie (of als gevolg van cyberaanvallen).
De afwegingen tussen prestaties, energieverbruik en ruimte-efficiëntie zijn essentiële overwegingen voor ondernemingen. Wat kan lijken op een efficiënte oplossing in een benchmark, presteert mogelijk niet zo goed wanneer het wordt geschaald om te voldoen aan de opslagdiensten, applicatieprestaties, dataprotectie en capaciteitsbehoeften van een bedrijf. Focussen op slechts één efficiëntiemetriek kan leiden tot te veel of te weinig kopen om aan alle behoeften van de klant te voldoen. Door ervoor te zorgen dat energie-efficiëntiemetrieken zijn gekoppeld aan configuraties die de implementaties in de praktijk weerspiegelen, kunnen klanten beter geïnformeerde beslissingen nemen over de beste opslagsystemen voor hun behoeften.
Hoewel IOPS/Watt-benchmarking met tests zoals TOPHBWT een glimp kan bieden van de energie-efficiëntie van opslagsystemen onder specifieke omstandigheden, bieden ze geen volledig beeld. De configureerbaarheid van moderne opslagoplossingen, samen met de uiteenlopende behoeften van klanten, betekent dat energie-efficiëntie complexer is dan een enkel getal. Het normaliseren van prestatie- en opslagefficiëntiemetrieken naar werkelijke klantconfiguraties biedt een betrouwbaardere manier om systemen te vergelijken.
Ondernemingen moeten ook voorzichtig zijn met leveranciersclaims die uitsluitend gebaseerd zijn op “spec-sheet”-vergelijkingen of theoretische configuraties die de implementaties in de praktijk niet nauwkeurig weerspiegelen. Specsheetnummers kunnen zorgvuldig worden geselecteerd om piekprestaties of efficiëntie onder ideale, vaak onpraktische omstandigheden te benadrukken. Deze vergelijkingen houden vaak geen rekening met hoe opslagsystemen daadwerkelijk zullen worden gebruikt in productieomgevingen, waar de totale eigendomskosten, prestaties, dataprotectie en schaalbaarheidsvereisten drastisch variëren. Klanten moeten altijd vragen of de configuratie die in een benchmark wordt gebruikt iets is dat ze realistisch zouden implementeren en hoe het in de loop van de tijd zou voldoen aan hun bedrijfs- en applicatiebehoeften.
The Everpure Advantage
At Everpure, our approach is fundamentally different. We begin by collaborating with customers to understand their specific business and application performance requirements. Rather than pushing a one-size-fits-all solution, we focus on right-sizing the system to meet those needs, delivering not just performance but also superior energy and space efficiency. Our storage solutions are designed to use flash like flash, leveraging larger and more efficient flash modules that enable greater density and lower power consumption compared to solutions based on commodity solid-state disk and mechanical hard disk configurations. This allows our systems to consume far less energy and space than competing solutions, making them more environmentally friendly and cost-effective in the long run.
In addition to offering immediate energy savings, our systems are built to last and can be non-disruptively upgraded an unlimited number of times. They’re more reliable, reducing the likelihood of failures and the associated costs of downtime or data loss. Data collected from our installed base over the last 13 years indicates that our customers are routinely achieving 10-year product life cycles with our storage systems, while our competitors routinely encourage their customers to upgrade to new products every four to five years. Furthermore, the longevity of our systems means they generate significantly less e-waste, helping to minimize the environmental impact of outdated technology being sent to landfills. By focusing on durability and sustainability, Everpure ensures that customers benefit not only from cutting-edge performance but also from longer product life cycles, contributing to a more sustainable and responsible IT environment.
Het is voor ondernemingen van cruciaal belang om verder te gaan dan vergelijkingen op oppervlakteniveau en dieper in te gaan op hoe opslagsystemen aansluiten op hun operationele behoeften. Onze uitgebreide aanpak – gericht op de juiste maat van de oplossing voor prestaties, energie-efficiëntie, ruimteoptimalisatie en betrouwbaarheid op de lange termijn – zorgt ervoor dat klanten niet alleen hun bedrijfsdoelstellingen bereiken, maar ook bijdragen aan een duurzamere toekomst door het energieverbruik, ruimtegebruik en e-waste te verminderen.
Prioritizing energy intelligence for sustainable growth
Download the MIT Technology Review & Everpure
report on why energy intelligence is becoming
a critical business metric in the AI era.
Be Kind to Your Budget and the Planet
See how you can reach your sustainability goals faster with Pure Storage.
