Almacenamiento en disco Ultra de Azure: servicio de Microsoft para sus cargas de trabajo de E/S más exigentes

Publicado el 15 agosto, 2019

Chief Technology Officer, Microsoft Azure

Hoy, Tad Brockway, vicepresidente corporativo de Microsoft Azure, anunció la disponibilidad general del Almacenamiento en disco Ultra de Azure, una oferta de Azure Managed Disks que ofrece un rendimiento masivo con una latencia de submilisegundos para las cargas de trabajo de E/S más exigentes. Con la introducción del Almacenamiento en disco Ultra, Azure incluye cuatro tipos de discos persistentes: Almacenamiento en disco Ultra, SSD Premium, SSD estándar y HDD estándar. Esta cartera ofrece opciones de precios y rendimiento adaptadas para satisfacer las necesidades de cada carga de trabajo. El Almacenamiento en disco Ultra proporciona un rendimiento coherente y una latencia baja para cargas de trabajo con gran actividad de E/S, como SAP HANA, bases de datos OLTP, NoSQL y otras cargas de trabajo con muchas transacciones. Además, puede alcanzar los límites máximos de E/S en las máquinas virtuales con un único disco Ultra, sin tener que seccionar varios discos.

La durabilidad de los datos es esencial para cargas de trabajo empresariales críticas para la empresa. Para garantizar que mantengamos nuestra promesa de durabilidad, compilamos el Almacenamiento en disco Ultra en nuestra tecnología de almacenamiento con redundancia local (LRS) existente, que almacena tres copias de datos en la misma zona de disponibilidad. Una aplicación que escribe en el almacenamiento recibirá una confirmación solo después de que se haya replicado de forma duradera en nuestro sistema de LRS.

A continuación, se presenta un clip de una presentación que hice en Microsoft Ignite para demostrar el rendimiento líder del Almacenamiento en disco Ultra:

para el blog de Mark[6]

Microsoft Ignite 2018: demostración del Almacenamiento en disco Ultra de Azure

Estas son algunas citas de los clientes de nuestro programa de vista previa:

“Con el Almacenamiento en disco Ultra, conseguimos una latencia coherente de submilisegundos a niveles altos de IOPS y rendimiento en una amplia variedad de tamaños de disco. El Almacenamiento en disco Ultra también nos permite ajustar las características de rendimiento en función de la carga de trabajo”.

- Amit Patolia, ingeniero de almacenamiento, DEVON ENERGY

“El Almacenamiento en disco Ultra ofrece opciones de configuración eficaces que pueden usar el rendimiento total de una SKU de VM. La capacidad de controlar IOPS y Mbps es increíble”.

- Edward Pantaleone, administrador de TI, Tricore HCM

Almacenamiento en disco Ultra interno

El Almacenamiento en disco Ultra es nuestro servicio de almacenamiento en bloque distribuido de la próxima generación que ofrece semántica de disco para contenedores y máquinas virtuales de IaaS de Azure. Hemos diseñado el Almacenamiento en disco Ultra con el objetivo de ofrecer un rendimiento coherente con una IOPS alta sin poner en peligro nuestra promesa de durabilidad. Por tanto, cada operación de escritura se replica en el almacenamiento de tres bastidores distintos (dominios de error) antes de confirmase en el cliente. En comparación con Azure Premium Storage, el Almacenamiento en disco Ultra ofrece su rendimiento extremo sin usar la caché de Azure Blob Storage, nuestra caché basada en SSD en el servidor, y, por tanto, solo admite las lecturas y escrituras no almacenadas en la caché. También hemos incorporado un nuevo cliente simplificado en el host de proceso que denominamos cliente de disco virtual (VDC). Este cliente conoce perfectamente las asignaciones de los metadatos de los discos virtuales a los discos del clúster del Almacenamiento en disco Ultra que los respalda. Esto permite al cliente comunicarse directamente con los servidores de almacenamiento, con la omisión de los equilibradores de carga y los servidores front-end utilizados para las conexiones con los discos iniciales. Este enfoque simplificado minimiza las capas que una operación de lectura o escritura traspasa, con una reducción de la latencia y una entrega de rendimiento comparables con las matrices de disco flash empresariales.

A continuación, se muestra un gráfico en el que se contrastan las diferentes capas que una operación atraviesa cuando se ejecuta en un disco Ultra en comparación con un disco SSD Premium. La operación fluye desde el cliente hasta Hyper-V y, después, hasta el controlador correspondiente. Si se trata de una operación que se ejecuta en un disco SSD Premium, esta fluirá desde el controlador de la caché de Azure Blob Storage hasta los equilibradores de carga, los servidores front-end, los servidores con particiones, continuando hacia abajo hasta los servidores de la capa de transmisión en secuencias, como se describe en este documento. En una operación que se ejecuta en un disco Ultra, la operación fluirá directamente desde el cliente del disco virtual hasta los servidores de almacenamiento correspondientes.

Diagrama de la máquina virtual cliente

Comparación entre el flujo de E/S en el Almacenamiento en disco Ultra frente al Almacenamiento en SSD Premium

Una ventaja principal del Almacenamiento en disco Ultra es que puede ajustar de forma dinámica el rendimiento del disco sin desasociar el disco ni reiniciar las máquinas virtuales. Por lo tanto, puede escalar el rendimiento junto con la carga de trabajo. Al ajustar las IOPS o el rendimiento, la nueva configuración del rendimiento se aplicará en menos de una hora.

Azure implementa dos niveles de limitaciones que pueden alcanzar el rendimiento del disco, una limitación a nivel de máquina virtual tipo "cubo permeable" que es específica de cada tamaño de máquina virtual, como se describe en este artículo. Una ventaja clave del Almacenamiento en disco Ultra es una nueva limitación a nivel de disco basada en el tiempo que se aplica al nivel del disco. Este nuevo sistema de limitaciones ofrece un comportamiento más realista de un disco para un rendimiento y unas IOPS determinados. Alcanzar una limitación tipo cubo permeable puede causar un rendimiento con errores, mientras que la nueva limitación basada en el tiempo ofrece un rendimiento coherente incluso cuando se ha alcanzado la limitación. Para sacar partido de este rendimiento más fluido, establezca unas limitaciones del disco ligeramente inferiores a las de las máquinas virtuales. Publicaremos otra entrada de blog en el futuro para describir de forma más detallada nuestro nuevo sistema de limitaciones.

Regiones disponibles

Estamos expandiendo el servicio de almacenamiento en disco Ultra a más regiones. Consulte la documentación para conocer las novedades sobre las regiones admitidas.

Tamaños de máquina virtual

Estamos expandiendo el servicio de almacenamiento en disco Ultra a más tipos de máquina virtual. Consulte la documentación para obtener las novedades sobre las máquinas virtuales compatibles.

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