Dell EMC PowerStore: коротко о нашей новейшей СХД корпоративного класса

Совсем недавно наша компания представила новый продукт – Dell EMC PowerStore. Это универсальная платформа с ориентированным на производительность дизайном, обеспечивающим многомерное масштабирование, постоянное сокращение данных (компрессия и дедупликация) и поддержку носителей нового поколения. PowerStore использует микросервисную архитектуру, передовые технологии хранения и интегрированное машинное обучение.

Именно об этом устройстве мы хотим вам подробно рассказать – информации пока мало и, надеемся, из первых рук получить её будет не только приятно, но и полезно. В сегодняшнем посте пробежимся по ключевым свойствам и особенностям решения, а в следующих погрузимся в технические детали и вопросы разработки глубже.

Преимущества новых систем хранения:

• Современная микросервисная архитектура. Система базируется на контейнерной архитектуре, когда отдельные компоненты ОС выделяются в отдельные микросервисы. Микросервисная архитектура обеспечивает переносимость функций и быстрое внедрение нового функционала. Такая архитектура позволяет быстро адаптировать ранее написанный функционал на новую платформу т.к. микросервисы автономны и не влияют друг на друга, микросервисная архитектура позволяет обеспечить более высокую надежность работы всей системы по сравнению с монолитной архитектурой. Например, обновление микрокода часто затрагивает только отдельные модули, а не всю систему (или ее ядро) и, как следствие, проходит более гладко.
• Использование передовых технологий хранения данных. Поддержка памяти Storage Class Memory (SCM) Intel Optane и NVMe All-Flash позволяет устранить узкие места в системе и существенно увеличить производительности и сократить время отклика системы.
• Непрерывное сокращение объема данных на лету. Всегда включенные механизмы компрессии и дедупликации данных, позволяют уменьшить объёмы, занимаемые данными внутри системы и оптимизировать хранение. Это позволяет сократить затраты на приобретение и эксплуатацию системы и повысить эффективность работы.
• Гибкая масштабируемость решения. Архитектура решений Dell EMC PowerStore поддерживает как вертикальное, так и горизонтальное масштабирование, благодаря чему вы можете эффективно планировать расширение инфраструктуры наращивая ёмкость или вычислительные ресурсы независимо друг от друга.
• Встроенные механизмы защиты данных. Системы PowerStore обладают широким спектром встроенных механизмов защиты данных – от мгновенных снимков и репликации до шифрования данных и интеграции с антивирусными программами. Система также широко интегрируется с внешними решениями, как от Dell Technologies, так и от других производителей.
• AppsON. Благодаря интегрированному в систему гипервизору VMware ESX заказчики могут запускать пользовательские виртуальные машины непосредственно внутри системы.
• Интеграция с VMware. PowerStore предназначен для глубокой интеграции с VMware vSphere. Интеграция включает поддержку VAAI и VASA, уведомления о событиях, управление снимками, vVols, а также обнаружение и мониторинг виртуальных машин в PowerStore Manager.
• Унифицированный доступ к данным. PowerStore обеспечивает хранение данных приложений в различных форматах, от физических и виртуальных томов до контейнеров и традиционных файлов благодаря возможности работы по множеству протоколов – блочных, файловых и VMware vSphere Virtual Volumes (vVols). Эта способность обеспечивает высокую гибкость данной системы и позволяет ИТ-отделам упростить и консолидировать инфраструктуру.
• Простой, современный интерфейс управления. Интерфейс управления системой – PowerStore Manager – разрабатывался на основе требований наших заказчиков к простоте управления системой. Это web-интерфейс, запускающийся на контроллерах системы PowerStore. Доступен по протоколу HTML5 и не требует установки дополнительных плагинов.
• Программируемая инфраструктура. Упрощает разработку приложений и сокращает сроки их развёртывания с нескольких дней до нескольких секунд благодаря интеграции с VMware и поддержке ведущих сред управления и оркестрации, включая Kubernetes, Ansible и VMware vRealize Orchestrator.
• Интеллектуальная автоматизация. Встроенные алгоритмы машинного обучения автоматизируют трудоемкие рабочие процессы: такие как начальное планирование и размещение томов, миграция данных, балансирование нагрузки и устранение проблем
• Аналитическая информация об инфраструктуре. Программное обеспечение Dell EMC CloudIQ для мониторинга и анализа хранилищ сочетает в себе преимущества машинного обучения и человеческого интеллекта для анализа производительности и ёмкости систем в режиме реального времени, а также хранения исторических данных, чтобы получить единое представление об инфраструктуре Dell EMC. Компания Dell Technologies планирует интегрировать CloudIQ с полным портфелем своих решений для еще более глубокой аналитики.

Платформа представлена двумя типами систем:

1. PowerStore T – выступает в качестве классической СХД.
2. PowerStore X – выступает как гиперконвергентное решение, позволяющее запускать виртуальные машины заказчика, совмещенное с выделенной, классической СХД.

Благодаря интегрированным возможностям VMware ESXi, модели PowerStore X предоставляют возможность размещать приложения с интенсивным вводом-выводом непосредственно внутри системы PowerStore. При использовании встроенных механизмов VMware (vMotion) обеспечивается возможность перемещения приложений между системой хранения PowerStore и внешними решениями. Встроенный гипервизор VMware ESXi запускает приложения заказчиков вместе с операционной системой PowerStore в виде виртуальных машин VMware. Этот инновационный дизайн идеально подходит для приложений с большим объёмом хранилища, обеспечивая дополнительные вычислительные и высокопроизводительные хранилища для существующей среды или любого сценария, в котором плотность, производительность и доступность являются основными факторами.

Явными примерами, когда AppsON идеально решает задачи наших заказчиков, являются:

• Выделенная инфраструктура для одного приложения. Например, для базы данных, которой требуется выделенный сервер, СХД, а также какая-то дополнительная обвязка, например, для резервного копирования. В этом случае вы можете купить одну единственную систему PowerStore которая закроет все задачи, т.к. само приложение и сервер резервного копирования можно развернуть в рамках узла PowerStore без необходимости в дополнительной инфраструктуре.
• ROBO (удаленные филиалы и офисы). Многие заказчики сталкиваются с задачей в каком-то виде реплицировать инфраструктуру основного ЦОД на периферию, чтобы обеспечить работу удаленных филиалов своих компаний. Раньше приходилось для этого покупать отдельные сервера, СХД, коммутаторы для их соединения, а также ломать голову на тему того, как защитить инфраструктуру и – самое главное – данные. Мы предлагаем, как и в предыдущем примере, пойти по пути консолидации инфраструктуры в рамках одного решения – Dell EMC PowerStore. Вы получите полностью готовую инфраструктуру в рамках шасси в 2U, состоящую из пары отказоустойчивых серверов, соединенных с высокоскоростной СХД.

Оба типа систем представлены в виде линейки моделей с разными техническими характеристиками:

Важной особенностью систем PowerStore является возможность модернизации уже купленной системы в будущем. Вот как это можно сделать.

• Традиционный апгрейд младших моделей до старших позволяет избегать лишних инвестиций на этапе закупки системы: нет необходимости сразу покупать дорогое решение, потенциал которого в полной мере раскроется только через несколько лет. Процедура апгрейда – это штатная замена одних контроллеров на другие, она выполняется без остановки доступа к данным.
• Благодаря правильно выбранной архитектуре систему можно будет модернизировать до нового поколения, что позволит поддерживать её в актуальном состоянии и увеличить срок эксплуатации.
• Есть способ заложить возможность модернизации системы на этапе закупки. Для этого существует специальная опция Anytime Upgrade, которая позволяет либо актуализировать систему за счёт модернизации её до нового поколения, либо модернизировать систему до более старшей и более производительной модели.

Лицензирование

Dell EMC PowerStore лицензируется по модели «Всё включено». Весь доступный функционал заказчик получает вместе с системой без дополнительных инвестиций. По мере выхода нового функционала массива он также станет доступен заказчикам после модернизации микрокода.

Оптимизация физического объема данных

Dell EMC PowerStore включает несколько методов повышения эффективности хранения данных за счёт сокращения используемого данными физического объёма:

• тонкое выделение пространства;
• компрессия – имеет аппаратную реализацию и выполняется при помощи отдельного физического чипа, вследствие чего процесс не оказывает влияния на производительность системы;
• дедупликация данных – позволяет не хранить только уникальные данные, без повторов.

Динамические пулы

Dell EMC PowerStore оснащается системой RAID на основе экстентов для обработки сбоев дисков. Большое количество элементов RAID представляет собой единое логическое пространство, формирующее пул, с которым работает конечный пользователь.

Архитектура динамический RAID обеспечивает 5 основных преимуществ:

• сокращение времени восстановления после сбоя диска путем параллельного восстановления с множества дисков;
• равномерное распределение запросов записи на все диски;
• возможность смешивать диски разного объема в одном пуле;
• возможность расширения емкости системы путем добавления дисков по одному и более;
• возможность отказаться от физически выделенного диска горячего резерва позволяет системе перестраивать блоки данных с использованием всех исправных дисков.

High availability

СХД Dell EMC PowerStore полностью защищена от сбоев и включает ряд методов обеспечения высокой доступности. Данные методы предназначены для противостояния сбоям компонентов в самой системе и во внешней инфраструктуре, таких как перебои в сети или отключение питания. В случае сбоя отдельного компонента система хранения продолжает обслуживать данные. Система также может противостоять нескольким сбоям, если они происходят в отдельных наборах компонентов. После того, как администратор получит уведомление о сбое, он может заказать и заменить неисправный компонент без последствий.

NVMe SCM

Носители хранения данных SCM (Storage Class Memory) — это высокопроизводительные энергонезависимые накопители, созданные на основе технологии Intel Optane. Накопители NVMe SCM имеют меньшую задержку и улучшенную производительность по сравнению с другими SSD. NVMe — это протокол, который позволяет осуществлять доступ напрямую через шину PCIe. NVMe разработан с учетом низкой задержки высокопроизводительных носителей. Накопители NVMe SCM служат уровнем хранения для PowerStore, используются для пользовательских данных или метаданных. На данный момент доступны объёмы в 375 и 750 ГБ.

NVMе NVRAM

NVMe NVRAM — это высокопроизводительные накопители, используемые для улучшения системы кэширования PowerStore. Они доступны с обоих контроллеров системы и позволяют системе легко кэшировать входящие записи. Накопители работают на скоростях DRAM по PCIe, обеспечивая исключительную производительность. Их конструкция позволяет им функционировать как энергонезависимые носители, и PowerStore может быстро сохранять входящие записи и подтверждать операции хосту без оповещения второго контроллера. Хранилища данных устанавливаются парами для зеркалирования данных между собой на случай аппаратного сбоя.

Данный подход позволил существенным образом ускорить работу системы хранения данных:

• во-первых, контроллерам не надо тратить такты своих ЦП на синхронизацию данных кэш-памяти друг с другом;
• во-вторых, вся запись на накопители происходит блоком в 2 МБ, т.к. система копит этот объем данных перед тем, как записать данные на диски. Таким образом, запись из случайной превратилась в последовательную. Как вы сами понимаете, такой подход существенным образом снижает нагрузку на хранилища данных и сами контроллеры.

Кластеризация

Каждое устройство Dell EMC PowerStore развёртывается в виде одного из узлов кластера, т.к. кластеризация является частью архитектуры данной платформы. На текущий момент в единый кластер можно объединить не более четырех узлов PowerStore. При развертывании кластера с несколькими устройствами эту задачу можно выполнить во время процесса начальной настройки или в будущем добавить устройства в уже существующий кластер. Кластер PowerStore можно уменьшить, удалив устройства из существующего кластера, фактически разделив один большой кластер на два более маленьких.

Кластеризация устройств Dell EMC PowerStore даёт много преимуществ.

• Scale-Out масштабирование для увеличения количества ресурсов системы за счёт добавления дополнительных вычислительных узлов – процессора, памяти, ёмкости и интерфейсов подключения к хостам.
• Независимое увеличение ресурсов хранения или вычислительных ресурсов.
• Централизованное управление много узлового кластера.
• Автоматическая балансировка нагрузки между узлами кластера.
• Повышенная надёжность и отказоустойчивость.

PowerStore Manager

PowerStore Manager предоставляет администраторам СХД простой и интуитивно понятный интерфейс для настройки и управления кластером. Он основан на HTML5, не требует установки дополнительного программного обеспечения на клиенте и помогает выполнить следующие задачи:

• Начальная настройка нового узла PowerStore.
• Добавление или удаление узлов из существующего кластера.
• Управление ресурсами кластера.

Ëмкость кластера является агрегацией ёмкостей отдельных узлов кластера. Статистика по экономии доступна для всего кластера целиком.

Для балансировки нагрузки между узлами кластера предусмотрен балансировщик, задачей которого является мониторинг утилизации отдельных компонент кластера и помощь в автоматической или ручной миграции данных между узлами кластера. Процедура миграции является прозрачной для серверов и выполняется аппаратным способом, без вовлечения ресурсов сервера.

Вместо заключения

На этом краткий рассказ о Dell EMC PowerStore мы завершаем. В данной статье мы разобрали основные моменты, относящиеся к технике и экономике, которые надо понимать при планировании закупки систем PowerStore – от кластеризации до лицензирования и планирования будущих апгрейдов. Много технических моментов осталось за кадром, и мы с удовольствием вам про них расскажем либо в следующих статьях, либо при общении со специалистами отдела продаж.

В заключении статьи хочется отметить, что первые проданные системы уже развернуты в ЦОД-ах наших заказчиков, дистрибьюторы и партнеры закупили демо-системы и готовы показывать их вам. Если система вызывала у вас интерес – смело обращайтесь к нашим партнёрам и представителям для проработки ваших проектов.

Источник: habr.com