Шаг к «светлому SSD-будущему»

    Вот уже несколько лет, как флэш-память пришла на рынок систем хранения данных, и не просто пришла, а закрепилась на нем. Впрочем, ничего удивительного здесь нет. Достаточно еще раз вспомнить неоспоримые преимущества флэш-накопителей (SSD) перед традиционными жесткими дисками (HDD). Сегодня расскажем о совершенно новой системе хранения в линейке компании Fujitsu – ETERNUS AF, использующей только SSD.



    Прежде всего, это скорость. Время отклика современных SSD в 500 раз меньше, чем у HDD, что означает мгновенный доступ к данным. Флэш-накопители корпоративного класса EMLC в 100 раз надежнее жестких дисков, они потребляют существенно меньше энергии, а по количеству операций ввода-вывода в секунду (IOPS), флэш-накопители превосходят жесткие диски даже не на один, а на несколько порядков. Существенным недостатком, до последнего времени тормозившим наступление “светлого SSD-будущего” на рынке систем хранения данных была высокая стоимость флэш-памяти. Но сегодня бизнесу требуются высокоэффективные решения для хранения и доступа к данным. Данные нужно не только надежно хранить, но и обеспечивать моментальный доступ к ним. Но если инфраструктура ЦОДа не соответствует высоким требованиям, бизнес будет простаивать, терять время, клиентов и деньги. В первую очередь, такие требования предъявляют транзакционные базы данных корпоративного уровня и аналитические приложения, виртуализированные серверные среды и рабочие места, а также различные облачные сервисы. Соответственно, СХД, работающие на базе флэш-памяти, требуют от заказчика меньше затрат на администрирование, конфигурирование и настройку производительности, при этом предоставляют более высокий уровень Quality of Services. Одним словом, сохраняют время ресурсы и деньги.

    Как мы уже говорили выше, до недавнего времени, относительная дороговизна флэш-СХД препятствовала их повсеместному распространению на рынке, однако уже сегодня стоимость SSD-накопителей вплотную приблизилась к стоимости высокоскоростных жестких дисков, поэтому производители выпускают модели подобного класса, которые можно позиционировать, как системы начального и среднего уровня. К таковым относятся новинки компании Fujitsu — СХД ETERNUS AF250 и ETERNUS AF650, собранные на базе процессоров Intel Xeon. Эти СХД созданы той же командой разработчиков, которая создавала дисковые массивы ETERNUS DX, уже хорошо известные заказчикам, в том числе и российским. В новой линейке ETERNUS AF реализован такой же набор возможностей, что и в DX — создание “снапшотов”, клонирование, зеркалирование, дедупликация и компрессия, интеграция с решениями VMware, создание полностью автоматических катастрофоустойчивых систем (Storage Cluster), автоматический уровень Quality of Services, позволяющий работать в гетерогенных средах с гарантированной производительностью, и многое другое. Что касается сравнения по производительности, то если классическая СХД Fujitsu ETERNUS DX600 с дисками SAS во внутренних тестах компании демонстрирует 152 тыс. операций ввода-вывода в секунду (IOPS) и показывает уровень задержки до 10 миллисекунд, то новинка ETERNUS AF650 дает многократный прирост в скорости работы — 750 тыс. IOPS и 0,2 миллисекунд задержки.



    При этом не следует забывать, что сегодня заказчики все чаще платят деньги именно за IOPS. Подобной скорости разработчикам из Fujitsu удалось достичь благодаря усовершенствованному алгоритму записи данных на SSD-носитель, оптимизированной процедуре Garbage Collection, исключающей запись каких-либо данных на диск в момент “сбора мусора”, а также снижению нагрузки на контроллеры за счет возможности записи данных сразу непосредственно на SSD, тем самым разгружая системную память.

    Важным параметром надежности SSD-накопителя является число перезаписей диска в день, которое можно произвести в течение 5 лет (DWPD). Многие производители массивов считают превышение максимального количества записей на SSD-носителей негарантийным случаем, требующим платной замены. В то же время компания Fujitsu всегда признает выход из строя SSD-диска, кроме явных механических повреждений, гарантийным случаем. Действующая стандартная или расширенная гарантия на СХД ETERNUS AF означает, что все вышедшие из строя SSD-накопители будут заменены производителем бесплатно. Это позволяет сделать расходы на содержание СХД-инфраструктуры более прозрачными и предсказуемыми.

    Оборудование ETERNUS AF комплектуется в базовой поставке всем необходимым программным обеспечением, позволяющим управлять лицензиями. Поскольку компания Fujitsu давно отказалась от лицензирования по объему терабайт, заказчики смогут спрогнозировать стоимость владения с большой долей точности.

    Несколько слов об аппаратной конфигурации ETERNUS AF250 и ETERNUS AF650. Младшая модель поддерживает работу от 2 до 24 SSD-дисков, оснащается системной памятью объемом до 64 Гб, а старшая — от 2 до 96 SSD-дисков и оснащается системной памятью объемом до 256 Гб. Модель ETERNUS AF250 работает под управлением 6-ти ядерного процессора Intel Xeon частотой 2 ГГц, а ETERNUS AF650 — 10-ядерного, с частотой 3 ГГц. Максимальный объем SSD-дисков, которые уже сегодня можно установить в данные СХД — 4 Тб. Но уже в следующем году компания Fujitsu обещает выпустить накопители большего объема.

    Мы уже упомянули выше о катастрофоустойчивом механизме Storage Cluster. Расскажем о нем поподробнее. Он позволяет в полностью автоматическом режиме переключаться между двумя физическими площадками, в случае выхода из строя оборудования на одной из них. Подобная функция уже хорошо известна заказчикам гибридных и дисковых СХД ETERNUS. Между двумя массивами выстраивается синхронная реплика. В случае отказа одного из массивов, на втором автоматически поднимаются все те же адреса и WWN портов, которые работали на первом массиве. Для приложений и систем, работающих с этим массивом, подобное переключение будет абсолютно прозрачным и произойдет всего за считанные секунды. По желанию заказчика можно объединить в Storage Cluster флэш и обычный дисковый массив, хотя по производительности такое решение, конечно же, будет уступать комбинации двух флэш-массивов. Подобную возможность можно использовать и в обычных служебных целях, когда требуется “перебросить” данные с одного массива на другой.


    Схема работы Storage Cluster

    Хорошим способом оптимизации использования пространства для хранения данных можно назвать дедупликацию и компрессию, которые также поддерживаются в ETERNUS AF. Дедупликация осуществляется “на лету”, а размер блока составляет 4K. Одновременно с дедупликацией работает и процесс компрессии. Разумеется, законы физики никто не отменял, поэтому применение этих инструментов может сказаться на определенном снижении производительности. Что касается процедуры декомпрессии данных, то она осуществляется намного быстрее, чем сжатие. Также следует отметить, что наиболее часто используемые блоки в большой долей вероятности окажутся в системной памяти, что значительно ускорит, как процессы сжатия, так и распаковки. Заказчик может также вручную указать, для каких данных или логических разделов следует применять дедупликацию и компрессию, а для каких — нет. К примеру, для зашифрованных данных применять дедупликацию и компрессию вовсе не следует.

    Механизм Quality of Services уже давно используется в традиционных дисковых СХД. Самым простым способом его настройки является установка уровней приоритета для тех или иных логических томов или наборов данных. Если же заказчику требуется гарантированный уровень SLA по времени отклика для каких-либо данных, то благодаря автоматическому перераспределению ресурсов, это также можно реализовать.

    Поддержка виртуальных томов VMware в СХД ETERNUS AF может быть реализована с применением технологии VVOL. Она передает механизмы по созданию “снапшотов” и клонов виртуальных машин с сервера на дисковый массив. Использование VVOL позволяет создавать виртуальный том на этом массиве в соответствии с теми политиками, которые были заданы администратором. Этот же том используется в процессе резервного копирования и восстановления виртуальных машин. Также средствами VVOL на ETERNUS AF можно создать полный клон виртуальной машины. Кроме того, VVOL предоставляет средства визуализации и мониторинга для каждой отдельной виртуальной машины.

    Итак, решения, подобные СХД ETERNUS AF с одной стороны увеличивают надежность хранения, а с другой — позволяют реализовать скоростные характеристики, которые совсем недавно были доступны только для мощнейших Hi-End — систем. При этом огромное количество фоновых операций можно упростить и даже автоматизировать, что заметно снижает расходы на содержание оборудования. Наконец, подобные решения приближают то самое “светлое SSD-будущее”, о котором мы говорили в самом начале, поскольку стоимость одного терабайта и стоимость IOPS уже вплотную приблизились к классическим HDD-продуктам.
    Fujitsu 57,16
    Японская компания-лидер ICT-рынка
    Поделиться публикацией
    Комментарии 1
    • 0
      > Данные нужно не только надежно хранить, но и обеспечивать моментальный доступ к ним.

      Зависит от области применения. Бывает и так: https://en.wikipedia.org/wiki/Non-RAID_drive_architectures#MAID

      Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

      Самое читаемое