Dell EMC PowerStore: накратко за нашия най-нов корпоративен клас СХД

Съвсем наскоро нашата компания представи нов продукт – Dell EMC PowerStore. Това е универсална платформа с производителност-ориентиран дизайн, осигуряваща многопланово мащабиране, постоянно намаляване на данните (компресия и дедупликация) и поддръжка на ново поколение носители. PowerStore използва микросервизна архитектура, иновативни технологии за съхранение и интегрирано машинно обучение.

Точно за това устройство искаме да ви разкажем подробно – информацията е все още оскъдна и се надяваме, че получаването ѝ от първа ръка ще бъде не само приятно, но и полезно. В днешния пост ще разгледаме ключовите свойства и характеристики на решението, а в следващите ще се потопим в техническите детайли и въпросите за разработката по-дълбоко.

Предимствата на новите системи за съхранение:

• Съвременна микросервисна архитектура. Системата е базирана на контейнерна архитектура, при която отделните компоненти на ОС се изолират в отделни микросервизи. Микросервисната архитектура осигурява преносимост на функциите и бързо внедряване на нови функционалности. Тази архитектура позволява бърза адаптация на предишно написаните функции към нова платформа, тъй като микросервисите са автономни и не влияят един на друг, а също така повишава надеждността на цялата система в сравнение с монолитната архитектура. Например, актуализацията на микрокода често засяга само отделни модули, а не цялата система (или нейното ядро), и следователно протича по-гладко.
• Използване на иновативни технологии за съхранение на данни. Подкрепата за Storage Class Memory (SCM) Intel Optane и NVMe All-Flash позволява премахването на тесни места в системата и значително увеличава производителността и намалява времето за реакция на системата.
• Непрекъснато намаляване на обема на данните на летището. Винаги включените механизми за компресия и дедупликация на данни позволяват намаляване на обемите, заемащи данните в системата и оптимизиране на съхранението. Това води до намаляване на разходите за придобиване и експлоатация на системата и повишава ефективността на работата.
• Гъвкава мащабируемост на решението. Архитектура наDell EMC PowerStore поддържа както вертикално, така и хоризонтално мащабиране, което ви позволява ефективно да планирате разширяването на инфраструктурата, увеличавайки капацитета или изчислителните ресурси независимо един от друг.
• Вградени механизми за защита на данни. Системите PowerStore разполагат с широк спектър от вградени механизми за защита на данни – от мигновени снимки и репликация до криптиране на данни и интеграция с антивирусни програми. Системата също така е широко интегрирана с външни решения, както от Dell Technologies, така и от други производители.
• AppsON. Благодарение на вградения хипервизор VMware ESX, клиентите могат да стартират персонализирани виртуални машини директно вътре в системата.
• Интеграция с VMware. PowerStore е проектиран за дълбока интеграция с VMware vSphere. Интеграцията включва поддръжка на VAAI и VASA, уведомления за събития, управление на снимки, vVols, както и откриване и мониторинг на виртуални машини в PowerStore Manager.
• Унифициран достъп до данни. PowerStore осигурява съхранение на данни на приложения в различни формати, от физически и виртуални томове до контейнери и традиционни файлове, благодарение на възможността да работи с множество протоколи – блокови, файлови и VMware vSphere Virtual Volumes (vVols). Тази способност осигурява висока гъвкавост на системата и позволява на ИТ отделите да опростят и консолидират инфраструктурата.
• Прост, модерен интерфейс за управление. Интерфейсът за управление на системата – PowerStore Manager – е разработен на базата на изискванията на нашите клиенти за простота на управлението на системата. Това е уеб интерфейс, който се стартира на контролерите на системата PowerStore. Достъпен е по протокол HTML5 и не изисква инсталиране на допълнителни приставки.
• Програмабилна инфраструктура. Оптимизира разработката на приложения и намалява времето за внедряване от няколко дни до няколко секунди благодарение на интеграцията с VMware и поддръжката на водещи среди за управление и оркестрация, включително Kubernetes, Ansible и VMware vRealize Orchestrator.
• Интелигентна автоматизация. Вградените алгоритми за машинно обучение автоматизират трудоемките работни процеси: като начално планиране и разпределение на томове, миграция на данни, балансиране на натоварването и отстраняване на проблеми.
• Анализна информация за инфраструктурата. Софтуерът Dell EMC CloudIQ за мониторинг и анализ на хранилища комбинира предимствата на машинното обучение и човешкия интелект, за да анализира производителността и капацитета на системите в реално време, както и да съхранява исторически данни, за да предостави единен поглед върху инфраструктурата на Dell EMC. Компанията Dell Technologies планира да интегрира CloudIQ с пълния си портфейл от решения за още по-дълбока аналитика.

Платформата е представена с два типа системи:

1. PowerStore T – играе ролята на класическа СХД.
2. PowerStore X – действа като хиперконвергентно решение, позволяващо на клиентите да стартират виртуални машини, комбинирано с изолирана, класическа СХД.

Благодарение на интегрираните възможности на VMware ESXi, моделите PowerStore X предоставят възможност за разполагане на приложения с интензивен вход-изход директно в системата PowerStore. При използване на вградените механизми на VMware (vMotion) се осигурява възможност за преместване на приложения между системата за съхранение PowerStore и външни решения. Вграденият хипервизор VMware ESXi стартира приложенията на клиентите заедно с операционната система PowerStore под формата на виртуални машини VMware. Този иновативен дизайн е идеален за приложения с голямо хранилище, осигурявайки допълнителни изчислителни ресурси и високопроизводителни хранилища за съществуващата среда или всякакъв сценарий, в който плътността, производителността и наличността са основни фактори.

Очевидни примери, когато AppsON перфектно решава задачите на нашите клиенти, са:

• Изолирана инфраструктура за едно приложение. Например, за база данни, която се нуждае от изолиран сървър, СХД, както и допълнителни компоненти, например за архивиране. В този случай може да закупите единствена система PowerStore, която да покрие всички нужди, тъй като самото приложение и сървърът за архивиране могат да бъдат разположени в рамките на възел PowerStore без необходимост от допълнителна инфраструктура.
• ROBO (отдалени офиси и филиали). Много клиенти се сблъскват с задачата да репликират инфраструктурата на основния ЦОД на периферията, за да осигурят работата на отдалечените офиси на своите компании. По-рано беше необходимо да се закупят отделни сървъри, СХД, комутатори за свързване, както и да се мисли как да се защити инфраструктурата и – най-важното – данните. Ние предлагаме, както и в предишния пример, да изберем пътя на консолидиране на инфраструктурата в рамките на едно решение – Dell EMC PowerStore. Ще получите напълно готова инфраструктура в рамките на шасито в 2U, състояща се от два отказоустойчиви сървъра, свързани с високоскоростна СХД.

И двата типа системи са представени под формата на линия модели с различни технически характеристики:

Важно предимство на системите PowerStore е възможността за модернизация на вече закупената система в бъдеще. Ето как може да се направи това.

• Традиционно надграждане на по-младите модели до по-стари позволява да се избегнат излишни инвестиции на етапа на закупуване на системата: не е необходимо веднага да се купува скъпо решение, чиито възможности ще се разкрият напълно едва след няколко години. Процедурата по надграждане е стандартна замяна на един контролер с друг, извършва се без спиране на достъпа до данните.
• Благодарение на правилно избраната архитектура, системата може да се модернизира до ново поколение, което ще позволи да се поддържа в актуално състояние и да се увеличи срокът на експлоатация.
• Има начин да се заложи възможността за модернизация на системата на етапа на закупуване. За това съществува специална опция Anytime Upgrade, която позволява или актуализация на системата чрез надграждане до ново поколение, или надграждане на системата до по-стара и по-високопроизводителна модел.

Лицензиране

Dell EMC PowerStore се лицензира по модел "Всичко включено". Цялата налична функционалност клиентът получава заедно със системата без допълнителни инвестиции. С напредването на новата функционалност на масива, тя също ще стане достъпна за клиентите след модернизация на микрокода.

Оптимизация на физическия обем на данните

Dell EMC PowerStore включва няколко метода за повишаване на ефективността на съхранение на данни чрез намаляване на физическия обем, използван от данните:

• фино деление на пространства;
• компресия – реализуется на аппаратном уровне и выполняется с помощью отдельного физического чипа, что позволяет избежать влияния на производительность системы;
• дедупликация данных – дает возможность хранить только уникальные данные без дубликатов.

Динамични пулове

Dell EMC PowerStore е снабден с RAID система, основана на екстентите за обработка на дисковите повреди. Голямо количество RAID елементи представлява едно логично пространство, създаващо пул, с който работи крайният потребител.

Архитектурата на динамичен RAID предлага 5 основни предимства:

• съкращаване на времето за възстановяване след повреда на диск чрез паралелно възстановяване от множество дискове;
• равномерно разпределение на записи на всички дискове;
• възможност за смесване на дискове с различен капацитет в един пул;
• възможност за разширяване на капацитета на системата чрез добавяне на дискове по един или повече;
• възможност за отказ от физически изолиран диск за горещ резерв позволява на системата да реконструира блоковете данни, използвайки всички работещи дискове.

Висока наличност

СХД Dell EMC PowerStore пълноценно защитена от повреди и включва редица методи за осигуряване на висока наличност. Тези методи са предназначени за противостоене на повреди на компоненти в самата система и във външната инфраструктура, като прекъсване на мрежата или спиране на захранването. В случай на повреда на отделен компонент, системата за съхранение продължава да обслужва данните. Системата също така може да устои на множество повреди, ако те се появят в отделни комплекти компоненти. След като администраторът получи уведомление за повреда, той може да нареди и да замени нефункционалния компонент без последствия.

NVMe SCM

Носители на данни SCM (Storage Class Memory) са високопроизводителни енергонезависими устройства, базирани на технологията Intel Optane. Накопителите NVMe SCM разполагат с по-ниска латентност и подобрена производителност в сравнение с другите SSD. NVMe е протокол, който позволява директен достъп през PCIe шина. NVMe е разработен с акцент върху ниската латентност на високопроизводителни носители. Накопителите NVMe SCM служат като ниво за съхранение за PowerStore, използвани са за потребителски данни или метаданни. В момента са налични обеми от 375 и 750 ГБ.

NVMе NVRAM

NVMe NVRAM е високопроизводителен носител, използван за подобряване на кеширането в PowerStore. Те са достъпни от двата контролера на системата и позволяват на системата да кешира входящи записи с лекота. Носителите работят с скорости на DRAM през PCIe, осигурявайки изключителна производителност. Дизайнът им позволява да функционират като енергонезависими носители, и PowerStore може бързо да съхранява входящи записи и да потвърди операциите на хоста без уведомяване на втория контролер. Устройствата за съхранение се инсталират в двойки за огледално копиране на данни помежду им в случай на хардуерна неизправност.

Този подход значително ускори работата на системата за съхранение на данни:

• първо, контролерите не трябва да използват тактове на своите ЦП за синхронизиране на данните в кеш-паметта помежду си;
• второ, всяко записване на носителите се извършва на блок от 2 МБ, тъй като системата натрупва този обем данни преди да ги запише на дисковете. Така записът от случаен се превръща в последователен. Както можете да си представите, този подход значително намалява натоварването на устройствата за съхранение на данни и самите контролери.

Кластериране

Всяко устройство Dell EMC PowerStore се разгръща като един от възлите на клъстера, тъй като клъстеризацията е част от архитектурата на тази платформа. В момента в единен клъстер могат да бъдат обединени не повече от четири възла PowerStore. При разгръщане на клъстер с няколко устройства, тази задача може да бъде извършена по време на процеса на първоначална настройка или в бъдеще да се добавят устройства в съществуващия клъстер. Клъстерът PowerStore може да бъде намален, като се премахват устройства от съществуващия клъстер, всъщност разделяйки един голям клъстер на два по-малки.

Клъстеризацията на устройствата Dell EMC PowerStore предлага много предимства.

• Масштабируемост Scale-Out за увеличаване на ресурсите на системата чрез добавяне на допълнителни изчислителни възли – процесори, памет, капацитет и интерфейси за свързване към хостове.
• Независимо увеличаване на ресурсите за съхранение или изчислителни ресурси.
• Централизирано управление на многовъзлов клъстер.
• Автоматично разпределение на натоварването между възлите на клъстера.
• Повишена надеждност и устойчивост на отказ.

PowerStore Manager

PowerStore Manager предоставя на администратора на СХД прост и интуитивно разбираем интерфейс за настройка и управление на клъстера. Той е основан на HTML5, не изисква инсталиране на допълнителен софтуер на клиента и помага за изпълнение на следните задачи:

• Първоначална настройка на нов възел PowerStore.
• Добавяне или премахване на възли от съществуващ клъстер.
• Управление на ресурсите на клъстера.

Капацитетът на клъстера е агрегация на капацитетите на отделните възли на клъстера. Статистиката за спестяване е налична за целия клъстер.

За разпределение на натоварването между възлите на клъстера съществува балансатор, чиято задача е да следи използването на отделни компоненти на клъстера и да помага при автоматична или ръчна миграция на данни между възлите на клъстера. Процедурата по миграция е прозрачна за сървърите и се изпълнява по хардуерен начин, без да се ангажират ресурси на сървъра.

Вместо заключение

Тук завършва краткият разказ за Dell EMC PowerStore Ние приключваме. В тази статия разгледахме основните моменти, свързани с техниката и икономиката, които е важно да разберете при планирането на закупуването на системи PowerStore – от клъстеризация до лицензиране и планиране на бъдещи ъпгрейди. Много технически детайли останаха на заден план и с удоволствие ще ви разкажем за тях или в следващите статии, или по време на общуването със специалисти от отдела за продажби.

В заключение на статията искам да отбележа, че първите продадени системи вече са внедрени в ЦОД-овете на нашите клиенти, дистрибуторите и партньорите закупиха демонстрационни системи и са готови да ги покажат на вас. Ако системата ви е интересна – смело се свързвайте с нашите партньори и представители за разработването на вашите проекти.

Източник: habr.com