Рост требований к производительности СХД заставляет вендоров искать новые подходы к созданию оптимальной архитектуры систем хранения данных и наряду с традиционными дисками использовать флэш-память. Разработка серверов и систем хранения данных является одним из приоритетов Dell, куда компания инвестирует значительные средства. В настоящее время она предлагает новые системы резервного копирования и хранения данных для разных видов бизнеса. Рассмотрим подробнее систему хранения Dell SC9000.
Новый дисковый массив Dell SC9000 выпущен в октябре 2015 года и определенно заслуживает того, чтобы взглянуть на него внимательнее. Это флагманское решение уже можно увидеть в крупных дата-центрах мира. Но к системе стоит присмотреться и средним компаниям. Хранилище SC9000 с многопетабайтной емкостью и операционной системой Storage Center 7.0 предлагает новые возможности для ИТ-подразделений.
Аппаратная платформа SC9000, старшая в линейке массивов серии SC, отличается самой высокой производительностью и масштабируемостью — до 960 накопителей SAS SSD и / или HDD на массив, причем массивы можно объединять в группы (федерация).
Уже доказавшая свою надежность платформа оснащена новыми 8-ядерными процессорами Intel, вчетверо увеличена емкость системной памяти, а в качестве бэкенда используется интерфейс SAS 12 Гбит/с. Система поддерживает протоколы SAN (FC, iSCSI, FCoE), а также NAS через опциональное устройство FS8600.
Производительность системы по сравнению с предыдущими продуктами SC выросла на 40 %. Внутренние тесты показали, что быстродействие массива SC9000 превышает 360 тыс. IOPS при задержке менее миллисекунды. Кроме того, вдвое выросла пропускная способность, а это означает отсутствие узких мест при росте нагрузки.
В основе Dell SC9000 – новая серверная платформа Dell PowerEdge 13-го поколения с четырьмя 8-ядерными процессорами Intel Xeon с тактовой частотой 3,2 ГГц и оперативной памятью емкостью до 512 Гбайт. Систему можно конфигурировать как флэш-массив или гибридную СХД.
Благодаря применению компонентов с возможностью резервирования и горячего подключения SC9000 является отказоустойчивым и простым в развертывании решением с высокой доступностью. Полки расширения SC400/420, SC200/220 или SC280 позволяют наращивать емкость. Система поддерживает унифицированное управление с массивами SC8000, SC4020, SCv2000.
Емкость флэш-массива составляет до 46 Тбайт на 1U (без сжатия данных). Такой плотности удалось добиться благодаря применению в СХД трехуровневой памяти Samsung TLC 3D NAND. Система SC9000 предоставляет более 3 Пбайт чистой емкости, причем массивы можно объединять в группы, если рабочим нагрузкам требуются большие объемы хранения.
Полки расширения SC280 (а это 96 HDD 3,5”) дают емкость более 100 Тбайт на 1U. Это можно использовать для медиаархивов или в приложениях, работающих с крупными файлами.
Несмотря на впечатляющие характеристики аппаратной платформы, многими своими качествами SC9000 обязана софту. Виртуализированная программная среда Storage Center с функциями автоматизации делает систему более экономичной и адекватной широкому спектру задач.
Сравнение программных средств массивов серии SC.
Программное обеспечение Dell Storage Center 7.0, оснащенное новыми функциями, обеспечивает улучшенную поддержку устройств Dell Storage серии SC в частных облачных средах и других критически важных приложениях. Посмотрим, что тут нового.
Принимая во внимание, что высокая стоимость флэш-памяти является основным барьером для принятия этой технологии, Dell сфокусировалась на повышении эффективности использования накопителей, чтобы снизить их стоимость. Об оптимизации заявляют многие вендоры, но часто используется упрощенный подход с одним уровнем хранения, при котором все виды флэш-памяти ведут себя одинаково.
Современные технологии виртуализации Dell позволяют использовать различные типы флэш-памяти в одном и том же массиве для запуска различных рабочих нагрузок и различных сценариев применения. Благодаря этому компания смогла выпустить серию высокоскоростных и экономичных массивов как полностью на базе флэш-памяти, так и в гибридном исполнении.
В автоматическом тиринге Dell учитываются разные параметры цены/производительности SSD разного типа. То есть для достижения высокой производительности в IOPS не потребуется выложить запредельную сумму. Вот почему у флэш-массивов Dell стоимость хранения составляет всего 0,65 центов за гигабайт. Ну а в гибридных СХД этот показатель еще ниже.
Чтобы увеличить срок службы памяти 3D NAND, задействован механизм тиринга – перемещения данных между уровнями хранения.
Первый уровень (Tier 1) представлен флэш-памятью SLC или eMLC, выдерживающей большое количество циклов перезаписи, второй (Tier 2) – памятью 3D NAND, в которую записываются относительно редко используемые данные, причем в сжатом виде. В некоторых моделях есть и третий уровень (Tier 3) – HDD.
Конфигурацию системы (соотношение емкости разных видов флэш-памяти и жестких дисков) можно подбирать с учетом характера нагрузки: для этого есть соответствующая утилита. WI – для интенсивной записи, RI –- для интенсивного чтения
Применяемые Dell методы тиринга – одни из самых полных в отрасли. Массивы SC позволяют создавать унифицированные пулы хранения данных SAN и/или NAS из разнородных систем, формировать тома из носителей разного типа (в том числе включать в них Tier 0 – кэш на стороне сервера), задавать гибкие конфигурации RAID. За счет автоматического размещения данных на соответствующем уровне хранения в реальном времени ускоряется «прогрев» данных и их «остывание». Но главное – упрощается управление, и удается выжать все возможное из накопителей с точки зрения производительности.
Интеллектуальное размещение данных и оптимизация хранения на всех уровнях.
Запатентованная технология автоматического многоуровневого размещения данных использует основные преимущества различных типов накопителей для оптимизации данных на протяжении всего жизненного цикла.
Та же виртуализация, которая помогает массивам серии SC демонстрировать свои преимущества в соотношении цена/производительность, позволяет внедрять новые решения. Хороший пример – TLC 3D NAND. Выпустив прошлым летом накопители Mainstream Read-Intensive, Dell вдвое снизила стоимость флэш-памяти Tier 2 без уменьшения долговечности или быстродействия. Память TLC успешно применяется в ее массивах старшего класса, в то время как конкуренты все еще пытаются изменить архитектуру одноуровневых систем младшего класса.
Одновременная вертикальная и горизонтальная масштабируемость делает массивы SC хорошо расширяемыми.
Гибкая самооптимизирующаяся система SC9000 позволяет получить более 3 Пбайт чистой емкости и объединять массивы в группы, обеспечивая необходимой емкостью крупные рабочие нагрузки. Массив SC9000 обеспечивает быстрое модульное расширение благодаря поддержке сетей хранения данных (SAN) и сетевых систем хранения данных (NAS). Его также можно подключать к другим массивам серии SC в более крупных федеративных системах с единым управлением.
Программное обеспечение SCOS включает в себя опциональный «гипервизор хранения», позволяющий легко перемещать данные по «федерации» массивов. И даже в случае наращивания одного дискового массива можно получить емкость и производительность крупной распределенной системы с унифицированным управлением.
Dell Volume Advisor даст рекомендации по проактивному балансированию нагрузки на основе заданных правил. Он осуществляет мониторинг федерации массивов и советует, где лучше разместить данные.
Массивы серии SC с программным обеспечением SCOS 7.0 поддерживают интеллектуальное сжатие данных на флэш-накопителях и HDD. Тем самым достигается значительная экономия емкости. Функция сжатия интегрирована с тирингом, поэтому сжатие не снижает производительности. При этом активны такие функции, как динамическое распределение емкости.
Сжатие данных обеспечивает серьезную экономию емкости хранения, что особенно важно для флэш-памяти.
За счет сжатия данных, достигающего 93 % в случае с базами данных Microsoft SQL, решение становится еще более экономичным: флэш-массив оказывается сопоставим по цене с дисковым массивом на базе HDD SAS 15k.
Сжатие происходит, когда блоки данных перемещаются на нижние уровни, тем самым уменьшается влияние сжатия данных на производительность системы. При перемещении активных блоков на верхние уровни они остаются сжатыми.
Новая функция SCOS 7.0 под названием Live Volume Auto-Failover предотвращает незапланированные простои. При отказе ПО Storage Center перенаправляет нагрузку на синхронизированные с основным резервные тома на другом массиве и запускает процедуру восстановления. Вмешательства администратора не требуется.
Благодаря переназначению хостов можно вносить изменения в СХД, не влияя на работу пользователей и приложений.
Прозрачное для сервера перемещение томов между массивами в федеративном кластере повышает эффективность использования кэша и емкости при растущих нагрузках.
Еще одна примечательная технология SC9000 – функция автоматической замены сбойного массива Live Volume, позволяющая работать без простоев. Она дает возможность «растягивать» тома между площадками при помощи средств самого дискового массива. В результате создается недорогое катастрофоустойчивое решение, не требующее перестройки архитектуры хранения данных.
Функция Live Volume с автоматическим переключением при отказе обеспечивает непрерывную работу системы при перебоях электропитания и автоматически восстанавливает среду высокой доступности при включении массива. Установка дополнительного оборудования или программного обеспечения не требуется.
Функция Live Volume на массивах серии SC хорошо подходит для облачных сред. Она обеспечивает восстановление после сбоев и прозрачное автоматическое переключение на полностью синхронизируемые тома на другом массиве серии SC.
На уровне приложений поддерживаются снепшоты в среде Oracle, облачных средах на платформе Microsoft Azure, VMware Metro Stretch Clusters. Функция Azure Site Recovery обеспечивает резервное копирование данных в облачную инфраструктуру Microsoft. Предусмотрена также интегрированная защита сред Oracle, Microsoft и VMware.
Набор программ Application Protection Manager обеспечивает целостность данных на сервере в средах баз данных Oracle, VMware и MS. Опциональные твердотельные накопители и жесткие диски с самошифрованием, сертифицированные по стандарту FIPS, защищают данные от кражи, утери или несанкционированного доступа. А встроенные расширенные возможности включают всесторонние «тонкие» методы управления ресурсами системы.
В заключение сравним массив с конкурентами:
Массив SC9000 — это подходящее решение для крупных систем хранения данных, серьезных нагрузок и распределенных корпоративных сред. Массив SC9000 не просто увеличивает производительность: его интеллектуальная виртуализированная архитектура автоматически оптимизирует финансовые расходы и использование емкости хранения, обеспечивая максимальную экономию.
Массивы хранения Dell SC9000 призваны помочь компаниям с крупными центрами хранения и обработки данных увереннее и быстрее достигать важных целей, расходуя меньше средств и времени. Dell предоставляет заказчикам гибкие комплексные решения, способные быстро адаптироваться под меняющиеся потребности, предлагает решение с рекордно низкой стоимостью хранения гигабайта данных на базе твердотельных накопителей благодаря новому типу памяти TLC 3D.
Аппаратная платформа
Новый дисковый массив Dell SC9000 выпущен в октябре 2015 года и определенно заслуживает того, чтобы взглянуть на него внимательнее. Это флагманское решение уже можно увидеть в крупных дата-центрах мира. Но к системе стоит присмотреться и средним компаниям. Хранилище SC9000 с многопетабайтной емкостью и операционной системой Storage Center 7.0 предлагает новые возможности для ИТ-подразделений.
Аппаратная платформа SC9000, старшая в линейке массивов серии SC, отличается самой высокой производительностью и масштабируемостью — до 960 накопителей SAS SSD и / или HDD на массив, причем массивы можно объединять в группы (федерация).
Уже доказавшая свою надежность платформа оснащена новыми 8-ядерными процессорами Intel, вчетверо увеличена емкость системной памяти, а в качестве бэкенда используется интерфейс SAS 12 Гбит/с. Система поддерживает протоколы SAN (FC, iSCSI, FCoE), а также NAS через опциональное устройство FS8600.
Производительность системы по сравнению с предыдущими продуктами SC выросла на 40 %. Внутренние тесты показали, что быстродействие массива SC9000 превышает 360 тыс. IOPS при задержке менее миллисекунды. Кроме того, вдвое выросла пропускная способность, а это означает отсутствие узких мест при росте нагрузки.
В основе Dell SC9000 – новая серверная платформа Dell PowerEdge 13-го поколения с четырьмя 8-ядерными процессорами Intel Xeon с тактовой частотой 3,2 ГГц и оперативной памятью емкостью до 512 Гбайт. Систему можно конфигурировать как флэш-массив или гибридную СХД.
Благодаря применению компонентов с возможностью резервирования и горячего подключения SC9000 является отказоустойчивым и простым в развертывании решением с высокой доступностью. Полки расширения SC400/420, SC200/220 или SC280 позволяют наращивать емкость. Система поддерживает унифицированное управление с массивами SC8000, SC4020, SCv2000.
Емкость флэш-массива составляет до 46 Тбайт на 1U (без сжатия данных). Такой плотности удалось добиться благодаря применению в СХД трехуровневой памяти Samsung TLC 3D NAND. Система SC9000 предоставляет более 3 Пбайт чистой емкости, причем массивы можно объединять в группы, если рабочим нагрузкам требуются большие объемы хранения.
Полки расширения SC280 (а это 96 HDD 3,5”) дают емкость более 100 Тбайт на 1U. Это можно использовать для медиаархивов или в приложениях, работающих с крупными файлами.
Программные средства
Несмотря на впечатляющие характеристики аппаратной платформы, многими своими качествами SC9000 обязана софту. Виртуализированная программная среда Storage Center с функциями автоматизации делает систему более экономичной и адекватной широкому спектру задач.
Сравнение программных средств массивов серии SC.
Программное обеспечение Dell Storage Center 7.0, оснащенное новыми функциями, обеспечивает улучшенную поддержку устройств Dell Storage серии SC в частных облачных средах и других критически важных приложениях. Посмотрим, что тут нового.
Улучшенная оптимизация для работы с флэш-памятью
Принимая во внимание, что высокая стоимость флэш-памяти является основным барьером для принятия этой технологии, Dell сфокусировалась на повышении эффективности использования накопителей, чтобы снизить их стоимость. Об оптимизации заявляют многие вендоры, но часто используется упрощенный подход с одним уровнем хранения, при котором все виды флэш-памяти ведут себя одинаково.
Современные технологии виртуализации Dell позволяют использовать различные типы флэш-памяти в одном и том же массиве для запуска различных рабочих нагрузок и различных сценариев применения. Благодаря этому компания смогла выпустить серию высокоскоростных и экономичных массивов как полностью на базе флэш-памяти, так и в гибридном исполнении.
В автоматическом тиринге Dell учитываются разные параметры цены/производительности SSD разного типа. То есть для достижения высокой производительности в IOPS не потребуется выложить запредельную сумму. Вот почему у флэш-массивов Dell стоимость хранения составляет всего 0,65 центов за гигабайт. Ну а в гибридных СХД этот показатель еще ниже.
Глубокий тиринг, не ограниченный флэш-памятью
Чтобы увеличить срок службы памяти 3D NAND, задействован механизм тиринга – перемещения данных между уровнями хранения.
Первый уровень (Tier 1) представлен флэш-памятью SLC или eMLC, выдерживающей большое количество циклов перезаписи, второй (Tier 2) – памятью 3D NAND, в которую записываются относительно редко используемые данные, причем в сжатом виде. В некоторых моделях есть и третий уровень (Tier 3) – HDD.
Конфигурацию системы (соотношение емкости разных видов флэш-памяти и жестких дисков) можно подбирать с учетом характера нагрузки: для этого есть соответствующая утилита. WI – для интенсивной записи, RI –- для интенсивного чтения
Применяемые Dell методы тиринга – одни из самых полных в отрасли. Массивы SC позволяют создавать унифицированные пулы хранения данных SAN и/или NAS из разнородных систем, формировать тома из носителей разного типа (в том числе включать в них Tier 0 – кэш на стороне сервера), задавать гибкие конфигурации RAID. За счет автоматического размещения данных на соответствующем уровне хранения в реальном времени ускоряется «прогрев» данных и их «остывание». Но главное – упрощается управление, и удается выжать все возможное из накопителей с точки зрения производительности.
Интеллектуальное размещение данных и оптимизация хранения на всех уровнях.
Запатентованная технология автоматического многоуровневого размещения данных использует основные преимущества различных типов накопителей для оптимизации данных на протяжении всего жизненного цикла.
Быстрое внедрение новых технологий
Та же виртуализация, которая помогает массивам серии SC демонстрировать свои преимущества в соотношении цена/производительность, позволяет внедрять новые решения. Хороший пример – TLC 3D NAND. Выпустив прошлым летом накопители Mainstream Read-Intensive, Dell вдвое снизила стоимость флэш-памяти Tier 2 без уменьшения долговечности или быстродействия. Память TLC успешно применяется в ее массивах старшего класса, в то время как конкуренты все еще пытаются изменить архитектуру одноуровневых систем младшего класса.
Быстрое вертикальное и горизонтальное масштабирование для удовлетворения потребностей в хранении данных и производительности.
Одновременная вертикальная и горизонтальная масштабируемость делает массивы SC хорошо расширяемыми.
Гибкая самооптимизирующаяся система SC9000 позволяет получить более 3 Пбайт чистой емкости и объединять массивы в группы, обеспечивая необходимой емкостью крупные рабочие нагрузки. Массив SC9000 обеспечивает быстрое модульное расширение благодаря поддержке сетей хранения данных (SAN) и сетевых систем хранения данных (NAS). Его также можно подключать к другим массивам серии SC в более крупных федеративных системах с единым управлением.
Программное обеспечение SCOS включает в себя опциональный «гипервизор хранения», позволяющий легко перемещать данные по «федерации» массивов. И даже в случае наращивания одного дискового массива можно получить емкость и производительность крупной распределенной системы с унифицированным управлением.
Dell Volume Advisor даст рекомендации по проактивному балансированию нагрузки на основе заданных правил. Он осуществляет мониторинг федерации массивов и советует, где лучше разместить данные.
Эффективное использование емкости
Массивы серии SC с программным обеспечением SCOS 7.0 поддерживают интеллектуальное сжатие данных на флэш-накопителях и HDD. Тем самым достигается значительная экономия емкости. Функция сжатия интегрирована с тирингом, поэтому сжатие не снижает производительности. При этом активны такие функции, как динамическое распределение емкости.
Сжатие данных обеспечивает серьезную экономию емкости хранения, что особенно важно для флэш-памяти.
За счет сжатия данных, достигающего 93 % в случае с базами данных Microsoft SQL, решение становится еще более экономичным: флэш-массив оказывается сопоставим по цене с дисковым массивом на базе HDD SAS 15k.
Сжатие происходит, когда блоки данных перемещаются на нижние уровни, тем самым уменьшается влияние сжатия данных на производительность системы. При перемещении активных блоков на верхние уровни они остаются сжатыми.
Постоянная доступность
Новая функция SCOS 7.0 под названием Live Volume Auto-Failover предотвращает незапланированные простои. При отказе ПО Storage Center перенаправляет нагрузку на синхронизированные с основным резервные тома на другом массиве и запускает процедуру восстановления. Вмешательства администратора не требуется.
Благодаря переназначению хостов можно вносить изменения в СХД, не влияя на работу пользователей и приложений.
Прозрачное для сервера перемещение томов между массивами в федеративном кластере повышает эффективность использования кэша и емкости при растущих нагрузках.
Еще одна примечательная технология SC9000 – функция автоматической замены сбойного массива Live Volume, позволяющая работать без простоев. Она дает возможность «растягивать» тома между площадками при помощи средств самого дискового массива. В результате создается недорогое катастрофоустойчивое решение, не требующее перестройки архитектуры хранения данных.
Функция Live Volume с автоматическим переключением при отказе обеспечивает непрерывную работу системы при перебоях электропитания и автоматически восстанавливает среду высокой доступности при включении массива. Установка дополнительного оборудования или программного обеспечения не требуется.
Функция Live Volume на массивах серии SC хорошо подходит для облачных сред. Она обеспечивает восстановление после сбоев и прозрачное автоматическое переключение на полностью синхронизируемые тома на другом массиве серии SC.
Интеграция корпоративных приложений
На уровне приложений поддерживаются снепшоты в среде Oracle, облачных средах на платформе Microsoft Azure, VMware Metro Stretch Clusters. Функция Azure Site Recovery обеспечивает резервное копирование данных в облачную инфраструктуру Microsoft. Предусмотрена также интегрированная защита сред Oracle, Microsoft и VMware.
Набор программ Application Protection Manager обеспечивает целостность данных на сервере в средах баз данных Oracle, VMware и MS. Опциональные твердотельные накопители и жесткие диски с самошифрованием, сертифицированные по стандарту FIPS, защищают данные от кражи, утери или несанкционированного доступа. А встроенные расширенные возможности включают всесторонние «тонкие» методы управления ресурсами системы.
В заключение сравним массив с конкурентами:
Массив SC9000 — это подходящее решение для крупных систем хранения данных, серьезных нагрузок и распределенных корпоративных сред. Массив SC9000 не просто увеличивает производительность: его интеллектуальная виртуализированная архитектура автоматически оптимизирует финансовые расходы и использование емкости хранения, обеспечивая максимальную экономию.
Массивы хранения Dell SC9000 призваны помочь компаниям с крупными центрами хранения и обработки данных увереннее и быстрее достигать важных целей, расходуя меньше средств и времени. Dell предоставляет заказчикам гибкие комплексные решения, способные быстро адаптироваться под меняющиеся потребности, предлагает решение с рекордно низкой стоимостью хранения гигабайта данных на базе твердотельных накопителей благодаря новому типу памяти TLC 3D.
