Star Wars, la Forza e la potenza dell’elaborazione multi-core parallela: come ottenere il massimo dai carichi di lavoro virtualizzati

di George Teixeira, President & CEO,
DataCore Software

swNegli Anni ’80, i film originali di Star Wars
mostravano incredibili tecnologie future e facevano continuamente riferimento
al “potere della Forza”. L’ultimo episodio ha battuto tutti i record al
botteghino e mi ha fatto riflettere su quanti progressi abbiano fatto in questi
anni la tecnologia informatica e l’IT, anche se rimane ancora molto da
scoprire.

Molte delle trovate immaginate
allora sono diventate realtà, soprattutto grazie alla Legge di Moore e alla
crescente potenza derivante dalla rivoluzione dei microprocessori. Per esempio,
software per la virtualizzazione dei server come VMware hanno portato a
radicali riduzioni di costi, aumenti della produttività e a velocità di clock
delle CPU sempre più rapide. Oggi i microprocessori sono pervasivi, presenti in
PC, portatili, smartphone e dispositivi intelligenti di tutti i tipi. Il
completo sfruttamento della potenza promessa dall’utilizzo parallelo di molti
microprocessori è però ancora lontano e l’I/O continua a essere il principale
collo di bottiglia prestazionale che impedisce al settore di compiere una nuova
rivoluzione nel consolidamento, nelle prestazioni e nella produttività.

L’informatica virtuale è ancora limitata dall’I/O.
Proprio come chi guida in città imbottigliato nel traffico può solo sognare le
vetture volanti, l’IT vagheggia il giorno in cui i carichi applicativi potranno
raggiungere la velocità della luce.

Come è possibile che con elaborazione
multi-core, app virtualizzate, abbondante RAM e grandi quantità di flash si
debbano ancora fare i conti con macchine virtuali (VM) affamate di I/O mentre
molti processori rimangono inattivi? È certamente possibile far girare diversi
carichi di lavoro indipendenti allo stesso tempo su un unico server utilizzando
risorse di memoria e CPU separate, ma è lì che cominciano i problemi. I molti
carichi di lavoro in fase di elaborazione generano richieste di I/O in
concorrenza tra loro, mentre un solo core è incaricato dell’elaborazione I/O.
Questo limite architetturale soffoca le prestazioni applicative. Invece di
avere un server che svolge grandi quantità di lavoro, l’IT è costretta ad
aggiungere più server e più rack per superare i colli di bottiglia dell’I/O, e
questa tendenza va contro “le riduzioni di costi e gli aumenti della
produttività” che sono il fulcro della virtualizzazione.

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Ciò che accade nella realtà è che poche VM che
girano simultaneamente su processori multi-core si occupano di incredibili
volumi di lavoro e contemporaneamente ingolfano il solo processore impegnato
nell’I/O seriale. E invece di una marea di lavoro eseguito, emerge un rivolo di
I/O. Nell’IT si ha quindi la stessa sensazione che provano i ragazzi cresciuti
guardando Star Wars, che si chiedono dove sono le loro astronavi e quando
potranno viaggiare alla velocità della luce.

La buona notizia è che non tutto è perduto.
DataCore ha diverse menti brillanti al lavoro per offrire a tutti una svolta
rivoluzionaria nell’I/O: la tecnologia Parallel I/O, che  lascia fluire il traffico virtualizzato senza
rallentamenti. L’esclusiva architettura di I/O parallelo software-defined è
indispensabile per ottenere il massimo dalle odierne e potenti infrastrutture
di elaborazione multi-core/parallele. Sfruttando il software per gestire
l’elaborazione I/O tramite molti core differenti allo stesso tempo, si
eliminano i colli di bottiglia dell’I/O e si raggiungono nuovi livelli di
riduzione dei costi e di aumento della produttività. La notizia ancora più
bella è che questa tecnologia è già disponibile.

Proprio come Star Wars ha
battuto ogni record mondiale, scoprite come DataCore ha recentemente ottenuto
il nuovo record mondiale nel rapporto prezzo/prestazioni su un sistema
iper-convergente (con il benchmark indipendente SPC1 dello Storage Performance
Councils). DataCore ha fatto registrare anche 
i migliori risultati di sempre in termini di spazio occupato e tempi di
risposta, e così – anche se le prestazioni 
non raggiungono ancora la velocità della luce – DataCore ha surclassato
l’esistente non una, ma numerose volte. Verificate direttamente i risultati dei
benchmark in questo articolo pubblicato su Forbes: The
Rebirth of Parallel I/O
.

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Come si ottiene tutto questo? Il software di
DataCore tiene attivamente monitorato il carico di I/O generato da VM
concorrenti tra loro, adattandosi e rispondendo dinamicamente con
l’assegnazione di un numero adeguato di core per elaborare il traffico in
entrata e uscita. In questo modo le VM non si trovano più ad attendere che un
flusso di I/O seriale si renda disponibile. E se i carichi di lavoro I/O diventassero
più leggeri, i core delle CPU sarebbero pronti a svolgere maggiori quantità di
attività di calcolo.

Questo risolve non solo gli attuali problemi
di prestazioni degli ambienti virtualizzati multi-core, ma aumenta in modo importante
anche la potenziale densità di VM per ogni server fisico. In pratica si può
“fare di più con meno risorse”. Questo si traduce in un minor numero di server
o di rack e quindi in meno spazio occupato, minori consumi e riduzione del
raffreddamento. In pratica, è possibile ottenere una notevole riduzione dei
costi attraverso il massimo sfruttamento di CPU, memoria e spazio di storage consentendo
alla virtualizzazione di mantenere le sue promesse di produttività.

Per saperne di più potete il white paper di
DataCore

 Waiting
on I/O: The Straw that Broke Virtualization’s Back
– http://info.datacore.com/waiting-on-io-the-straw-that-broke-virtualizations-back 

(Aspettando l’I/O: la goccia che ha fatto
traboccare la virtualizzazione).

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