Azure Disk Storage Ultra: das Microsoft-Angebot für Ihre E/A-intensivsten Workloads

Veröffentlicht am 15 August, 2019

Chief Technology Officer, Microsoft Azure

Heute hat Tad Brockway, der Corporate Vice President von Microsoft Azure, die allgemeine Verfügbarkeit von Azure Disk Storage Ultra angekündigt. Dieses Angebot für Azure Managed Disks ermöglicht für Ihre E/A-intensivsten Workloads einen enormen Durchsatz mit einer Latenz im Mikrosekundenbereich. Durch die Einführung von Disk Storage Ultra enthält Azure nun vier persistente Datenträgertypen: Disk Storage Ultra, SSD Premium, SSD Standard und HDD Standard. In diesem Portfolio erhalten Sie einen Überblick über die Preis- und Leistungsoptionen, mit denen die Anforderungen jeder Workload erfüllt werden können. Disk Storage Ultra bietet eine konsistente Leistung und eine niedrige Latenz für E/A-intensive Workloads wie SAP HANA, OLTP-Datenbanken, NoSQL und andere transaktionsintensive Workloads. Zudem können Sie die maximalen E/A-Grenzwerte für virtuelle Computer mit einem einzigen Ultra-Datenträger erreichen.

Die Beständigkeit der Daten ist insbesondere für unternehmenskritische Workloads unerlässlich. Damit wir diese Beständigkeit gewährleisten können, haben wir Disk Storage Ultra auf Grundlage unserer LRS-Technologie (lokal redundanter Speicher) entwickelt, bei der drei Datenkopien innerhalb derselben Verfügbarkeitszone gespeichert werden. Jede Anwendung, die Schreibvorgänge im Speicher durchführt, empfängt eine Bestätigung, sobald eine dauerhafte Replizierung auf unserem LRS-System stattgefunden hat.

Im Folgenden sehen Sie einen Ausschnitt aus meiner Präsentation bei der Microsoft Ignite, bei der ich die unerreichte Leistung von Disk Storage Ultra vorgestellt habe:

für Marks Blog[6]

Microsoft Ignite 2018: Demo von Azure Disk Storage Ultra

Im Folgenden finden Sie einige Aussagen von Kunden, die am Vorschauprogramm teilgenommen haben:

„Mit Disk Storage Ultra haben wir eine konsistente Latenz im Mikrosekundenbereich bei hohem IOPS und Durchsatz auf unterschiedlichsten Datenträgergrößen erreicht. Zudem können wir mit Disk Storage Ultra die Leistungskriterien je nach Workload anpassen.“

– Amit Patolia, Storage Engineer, DEVON ENERGY

„Disk Storage Ultra bietet umfangreiche Konfigurationsoptionen, mit denen der vollständige Durchsatz einer VM-SKU genutzt werden kann. Die Konfigurierbarkeit des IOPS und der MBit/s ist wirklich bemerkenswert.“

Edward Pantaleone, IT Administrator, Tricore HCM

Einblicke in Disk Storage Ultra

Disk Storage Ultra ist ein verteilter Blockspeicherdienst der nächsten Generation, der Datenträgersemantik für Azure-IaaS-VMs und -Container bietet. Wir haben Disk Storage Ultra mit dem Ziel entworfen, eine konsistente Leistung bei hohem IOPS zu bieten, ohne die Beständigkeit zu beeinträchtigen. Darum wird jeder Schreibvorgang in drei verschiedenen Racks (Fehlerdomänen) in den Speicher repliziert, bevor diese gegenüber dem Client bestätigt werden. Im Vergleich zu Azure Storage Premium bietet Disk Storage Ultra eine enorme Leistung, ist jedoch nicht vom Azure Blob Storage-Cache – unserem SSD-basierten Servercache – abhängig. Deshalb werden nur Lese- und Schreibvorgänge unterstützt, die nicht zwischengespeichert werden. Wir haben zudem einen neuen, vereinfachten Client auf dem Computehost eingeführt, den wir als virtuellen Datenträgerclient (Virtual Disk Client, VDC) bezeichnen. VDC bietet einen vollständigen Überblick über die Metadatenzuordnungen virtueller Datenträger zu Datenträgern in dem Disk Storage Ultra-Cluster, in dem diese gesichert werden. Dadurch kann der Client direkt mit den Speicherservern kommunizieren und Lastenausgleichsmodule sowie Front-End-Server für die Herstellung der Verbindung mit Datenträgern umgehen. Dank dieses vereinfachten Ansatzes müssen Lese- und Schreibvorgänge weniger Schichten durchlaufen. So wird die Latenz reduziert und eine Leistung erreicht, die mit der von Flashdatenträgerarrays für Unternehmen vergleichbar ist.

In der untenstehenden Abbildung werden die Schichten gegenübergestellt, die ein Vorgang durchläuft, wenn er auf einem Ultra-Datenträger oder einem SSD Premium-Datenträger ausgeführt wird. Der Vorgang läuft vom Client zu Hyper-V zum entsprechenden Treiber. Wenn ein Vorgang auf einem SSD Premium-Datenträger ausgeführt wird, läuft dieser wie in dieser Abhandlung erläutert vom Azure Blob Storage-Cachetreiber zu den Lastenausgleichsmodulen, Front-End-Servern, Partitionsservern und anschließend zu den Streamservern. Ein Vorgang auf einem Ultra-Datenträger läuft direkt vom VDC zu den entsprechenden Speicherservern.

Diagramm für virtuelle Clientcomputer

Vergleich: E/A-Fluss für Disk Storage Ultra- und SSD Premium-Speicher

Ein Vorteil von Disk Storage Ultra besteht darin, dass Sie die Datenträgerleistung dynamisch anpassen können, ohne Ihre Datenträger zu trennen oder Ihre virtuellen Computer neu zu starten. Die Leistung kann also parallel zu Ihrer Workload skaliert werden. Wenn Sie den IOPS oder den Durchsatz anpassen, kann die geänderte Leistungseinstellung in weniger als einer Stunde wirksam werden.

Azure implementiert zwei Arten von Drosselungen, die die Datenträgerleistung beschränken können. Dazu zählt eine Leaky-Bucket-Drosselung auf VM-Ebene, die je nach VM-Größe angewendet wird. Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie in der Dokumentation. Ein entscheidender Vorteil von Disk Storage Ultra besteht in einer neuen, zeitbasierten Drosselung auf Datenträgerebene. Durch dieses neue Drosselungssystem kann ein realistischeres Verhalten für Datenträger bei einem bestimmten IOPS und Durchsatz erzielt werden. Eine Leaky-Bucket-Drosselung kann zu einer fehlerhaften Leistung führen, während die neue, zeitbasierte Drosselung auch während der Drosselungsdauer eine konsistente Leistung gewährleistet. Von dieser optimierten Leistung können Sie profitieren, indem Sie die Datenträgerdrosselung etwas geringer als die VM-Drosselung festlegen. Weitere Informationen zu diesem neuen Drosselungssystem finden Sie in einem bald erscheinenden Blogbeitrag.

Verfügbare Regionen

Derzeit ist Disk Storage Ultra in den folgenden Regionen verfügbar:

  • USA, Osten 2
  • Europa, Norden
  • Asien, Südosten

Wir erweitern die Verfügbarkeit des Diensts bald auf weitere Regionen. Weitere Informationen zu seit Kurzem unterstützten Regionen finden Sie in den häufig gestellten Fragen.

Größen virtueller Computer

Disk Storage Ultra wird für virtuelle Computer der DSv3- und ESv3-Serie unterstützt. Die Unterstützung für weitere VM-Serien folgt bald. Weitere Informationen zu seit Kurzem unterstützten VM-Größen finden Sie in den häufig gestellten Fragen.

Jetzt einsteigen

Sie können das Onboarding für Azure Disk Storage Ultra anfordern, indem Sie eine Onlineanfrage stellen oder sich an Ihren Microsoft-Vertreter wenden. Weitere Informationen zu den Einschränkungen in der allgemein verfügbaren Version finden Sie in der Dokumentation.