Dell EMC PowerStore: Eine kurze Einführung in unseren neuesten Unternehmensspeicher

Vor kurzem hat unser Unternehmen ein neues Produkt eingeführt - Dell EMC PowerStore. Es handelt sich um eine vielseitige Plattform mit einem leistungsorientierten Design, das mehrdimensionale Skalierung, kontinuierliche Datenreduzierung (Komprimierung und Deduplizierung) und Unterstützung für Medien der nächsten Generation ermöglicht. PowerStore nutzt eine Microservices-Architektur, fortschrittliche Speichertechnologien und integriertes maschinelles Lernen.

Über dieses Gerät möchten wir Sie im Detail informieren – es gibt noch wenige Informationen und wir hoffen, dass es nicht nur angenehm, sondern auch nützlich sein wird, es aus erster Hand zu erhalten. Im heutigen Beitrag gehen wir auf die wichtigsten Eigenschaften und Funktionen der Lösung ein und gehen in den nächsten Beiträgen tiefer auf die technischen Details und Entwicklungsprobleme ein.

Vorteile neuer Speichersysteme:

• Moderne Microservice-Architektur. Das System basiert auf einer Containerarchitektur, bei der einzelne Betriebssystemkomponenten in separate Mikrodienste aufgeteilt sind. Die Microservice-Architektur gewährleistet die Portabilität von Funktionen und die schnelle Implementierung neuer Funktionen. Diese Architektur ermöglicht es Ihnen, zuvor geschriebene Funktionen schnell an eine neue Plattform anzupassen Microservices sind autonom und beeinflussen sich nicht gegenseitig; die Microservice-Architektur ermöglicht eine höhere Zuverlässigkeit des gesamten Systems im Vergleich zu einer monolithischen Architektur. Beispielsweise betrifft ein Mikrocode-Update häufig nur einzelne Module und nicht das gesamte System (oder seinen Kernel) und verläuft daher reibungsloser.
• Verwendung fortschrittlicher Speichertechnologien. Die Unterstützung von Intel Optane Storage Class Memory (SCM) und NVMe All-Flash hilft, Systemengpässe zu beseitigen und die Systemleistung und Reaktionszeit deutlich zu verbessern.
• Reduzieren Sie das Datenvolumen im Handumdrehen kontinuierlich. Mit ständig aktiven Datenkomprimierungs- und Deduplizierungsmechanismen können Sie das von den Daten im System belegte Volumen reduzieren und den Speicher optimieren. Dadurch können Sie die Anschaffungs- und Betriebskosten des Systems senken und die betriebliche Effizienz steigern.
• Flexible Skalierbarkeit der Lösung. Die Architektur der Dell EMC PowerStore-Lösungen unterstützt sowohl die vertikale als auch die horizontale Skalierung, sodass Sie die Erweiterung der Infrastruktur effektiv planen können, indem Sie die Kapazität oder Rechenressourcen unabhängig voneinander erhöhen.
• Eingebaute Datenschutzmechanismen. PowerStore-Systeme verfügen über eine Vielzahl integrierter Datenschutzmechanismen – von Snapshots und Replikation bis hin zu Datenverschlüsselung und Integration mit Antivirenprogrammen. Das System lässt sich auch weitgehend in externe Lösungen integrieren, sowohl von Dell Technologies als auch von anderen Herstellern.
• AppsON. Mit dem in das System integrierten VMware ESX-Hypervisor können Kunden benutzerdefinierte virtuelle Maschinen direkt im System ausführen.
• VMware-Integration. PowerStore ist für eine tiefe Integration mit VMware vSphere konzipiert. Zu den Integrationen gehören Unterstützung für VAAI und VASA, Ereignisbenachrichtigungen, Snapshot-Management, vVols sowie die Erkennung und Überwachung virtueller Maschinen in PowerStore Manager.
• Einheitlicher Datenzugriff. PowerStore bietet Anwendungsdatenspeicher in einer Vielzahl von Formaten, von physischen und virtuellen Volumes bis hin zu Containern und herkömmlichen Dateien, dank der Fähigkeit, über mehrere Protokolle hinweg zu arbeiten – Block, Datei und VMware vSphere Virtual Volumes (vVols). Diese Fähigkeit macht das System äußerst flexibel und ermöglicht es IT-Abteilungen, ihre Infrastruktur zu vereinfachen und zu konsolidieren.
• Einfache, moderne Bedienoberfläche. Die Systemverwaltungsschnittstelle – PowerStore Manager – wurde basierend auf den Anforderungen unserer Kunden für eine einfache Systemverwaltung entwickelt. Dies ist eine Weboberfläche, die auf den PowerStore-Systemcontrollern ausgeführt wird. Verfügbar über das HTML5-Protokoll und erfordert keine Installation zusätzlicher Plugins.
• Programmierbare Infrastruktur. Vereinfacht die Anwendungsentwicklung und verkürzt die Bereitstellungszeit von Tagen auf Sekunden durch Integration mit VMware und Unterstützung für führende Management- und Orchestrierungs-Frameworks, einschließlich Kubernetes, Ansible und VMware vRealize Orchestrator.
• Intelligente Automatisierung. Integrierte Algorithmen für maschinelles Lernen automatisieren zeitaufwändige Arbeitsabläufe wie die anfängliche Volumenplanung und -platzierung, Datenmigration, Lastausgleich und Problemlösung
• Infrastrukturanalyse. Die Dell EMC CloudIQ-Speicherüberwachungs- und -analysesoftware kombiniert die Leistungsfähigkeit von maschinellem Lernen und menschlicher Intelligenz, um die Systemleistung und -kapazität in Echtzeit zu analysieren und historische Daten zu speichern, um eine einheitliche Ansicht Ihrer Dell EMC-Infrastruktur zu bieten. Dell Technologies plant, CloudIQ in sein gesamtes Lösungsportfolio zu integrieren, um noch tiefergehende Analysen zu ermöglichen.

Die Plattform wird durch zwei Arten von Systemen repräsentiert:

1. PowerStore T – fungiert als klassisches Aufbewahrungssystem.
2. Power Store X – fungiert als hyperkonvergente Lösung, die es Ihnen ermöglicht, virtuelle Kundenmaschinen in Kombination mit einem dedizierten, klassischen Speichersystem zu betreiben.

Mit integrierten VMware ESXi-Funktionen bieten PowerStore X-Modelle die Möglichkeit, E/A-intensive Anwendungen direkt im PowerStore-System zu hosten. Mithilfe integrierter VMware-Mechanismen (vMotion) können Sie Anwendungen zwischen dem PowerStore-Speichersystem und externen Lösungen verschieben. Der eingebettete VMware ESXi-Hypervisor führt Kundenanwendungen neben dem PowerStore-Betriebssystem als virtuelle VMware-Maschinen aus. Dieses innovative Design ist ideal für speicherintensive Anwendungen und bietet zusätzlichen Rechen- und Hochleistungsspeicher für eine bestehende Umgebung oder jedes Szenario, in dem Dichte, Leistung und Verfügbarkeit entscheidende Faktoren sind.

Anschauliche Beispiele dafür, dass AppsON die Probleme unserer Kunden ideal löst, sind:

• Dedizierte Infrastruktur für eine Anwendung. Zum Beispiel für eine Datenbank, die einen dedizierten Server, ein Speichersystem sowie zusätzliche Hardware, beispielsweise für die Sicherung, erfordert. In diesem Fall können Sie ein einziges PowerStore-System kaufen, das alle Aufgaben abdeckt, denn... Die Anwendung selbst und der Backup-Server können innerhalb des PowerStore-Knotens bereitgestellt werden, ohne dass zusätzliche Infrastruktur erforderlich ist.
• ROBO (entlegene Filialen und Büros). Viele Kunden stehen vor der Aufgabe, die Infrastruktur des Hauptrechenzentrums in irgendeiner Form in die Peripherie zu replizieren, um den Betrieb entfernter Niederlassungen ihrer Unternehmen sicherzustellen. Bisher musste man dafür separate Server, Speichersysteme und Switches kaufen, um diese zu verbinden, und sich auch den Kopf darüber zerbrechen, wie man die Infrastruktur und vor allem die Daten schützt. Wir schlagen vor, wie im vorherigen Beispiel, den Weg der Infrastrukturkonsolidierung innerhalb einer Lösung zu beschreiten – Dell EMC PowerStore. Sie erhalten eine komplett vorgefertigte Infrastruktur in einem 2U-Gehäuse, bestehend aus einem Paar fehlertoleranter Server, die mit einem Hochgeschwindigkeitsspeicher verbunden sind.

Beide Systemtypen werden in Form einer Modellreihe mit unterschiedlichen technischen Eigenschaften dargestellt:

Ein wichtiges Merkmal von PowerStore-Systemen ist die Möglichkeit, ein bereits erworbenes System in Zukunft zu aktualisieren. Hier erfahren Sie, wie es geht.

• Traditionelles Upgrade jüngerer Modelle auf ältere ermöglicht es Ihnen, unnötige Investitionen bei der Systembeschaffung zu vermeiden: Es besteht keine Notwendigkeit, sofort eine teure Lösung zu kaufen, deren volles Potenzial sich erst in wenigen Jahren voll entfalten wird. Der Upgrade-Vorgang ist ein standardmäßiger Austausch eines Controllers durch einen anderen; er wird durchgeführt, ohne den Zugriff auf die Daten zu unterbrechen.
• Dank der richtigen Architektur kann das System sein Upgrade auf neue Generation, was es auf dem neuesten Stand hält und seine Lebensdauer erhöht.
• Es gibt einen Weg Legen Sie die Möglichkeit einer Systemmodernisierung bereits in der Beschaffungsphase fest. Hierfür gibt es eine spezielle Option Jederzeit verbessern, wodurch Sie entweder das System aktualisieren können, indem Sie es auf eine neue Generation aufrüsten, oder das System auf ein älteres und produktiveres Modell aufrüsten.

Zulassung

Dell EMC PowerStore ist im Rahmen des All-Inclusive-Modells lizenziert. Der Kunde erhält alle verfügbaren Funktionalitäten zusammen mit dem System ohne zusätzliche Investitionen. Wenn neue Funktionen des Arrays veröffentlicht werden, wird es nach der Aktualisierung des Mikrocodes auch für Kunden verfügbar sein.

Optimierung des physischen Datenvolumens

Dell EMC PowerStore umfasst mehrere Methoden zur Verbesserung der Speichereffizienz durch Reduzierung des von Daten verbrauchten physischen Speicherplatzes:

• subtile Raumaufteilung;
• Komprimierung – verfügt über eine Hardware-Implementierung und wird mit einem separaten physischen Chip durchgeführt, wodurch der Prozess die Systemleistung nicht beeinträchtigt;
• Datendeduplizierung – ermöglicht Ihnen, nur eindeutige Daten ohne Wiederholungen zu speichern.

Dynamische Pools

Dell EMC PowerStore verfügt über bereichsbasiertes RAID zur Bewältigung von Festplattenausfällen. Eine große Anzahl von RAID-Elementen stellt einen einzelnen logischen Raum dar, der einen Pool bildet, mit dem der Endbenutzer arbeiten kann.

Die dynamische RAID-Architektur bietet fünf Hauptvorteile:

• Verkürzung der Wiederherstellungszeit nach einem Festplattenausfall durch parallele Wiederherstellung von mehreren Festplatten;
• gleichmäßige Verteilung der Schreibanfragen auf alle Festplatten;
• die Möglichkeit, Festplatten unterschiedlicher Größe in einem Pool zu mischen;
• die Möglichkeit, die Systemkapazität durch Hinzufügen einer oder mehrerer Festplatten zu erweitern;
• Durch die Möglichkeit, eine physisch dedizierte Hot-Spare-Festplatte zu eliminieren, kann das System Datenblöcke unter Verwendung aller fehlerfreien Festplatten neu erstellen.

Hohe Verfügbarkeit

SHD Dell EMC PowerStore ist vollständig ausfallsicher und umfasst eine Reihe von Hochverfügbarkeitstechniken. Diese Methoden sind darauf ausgelegt, Komponentenausfällen im System selbst und in der externen Infrastruktur, wie beispielsweise Netzwerkausfällen oder Stromausfällen, standzuhalten. Fällt eine einzelne Komponente aus, stellt das Speichersystem die Daten weiterhin bereit. Das System kann auch Mehrfachausfällen standhalten, wenn diese in separaten Komponentensätzen auftreten. Sobald ein Administrator über einen Fehler informiert wird, kann er die ausgefallene Komponente ohne Auswirkungen bestellen und ersetzen.

NVMe SCM

SCM-Speichermedien (Storage Class Memory) sind leistungsstarke, nichtflüchtige Laufwerke auf Basis der Intel Optane-Technologie. NVMe-SCM-Laufwerke haben im Vergleich zu anderen SSDs eine geringere Latenz und eine verbesserte Leistung. NVMe ist ein Protokoll, das den Zugriff direkt über den PCIe-Bus ermöglicht. NVMe wurde unter Berücksichtigung der geringen Latenz von Hochleistungsmedien entwickelt. NVMe-SCM-Laufwerke dienen als Speicherebene für PowerStore und werden für Benutzerdaten oder Metadaten verwendet. Derzeit sind Volumina von 375 und 750 GB verfügbar.

NVMe NVRAM

NVMe-NVRAMs sind Hochleistungslaufwerke, die zur Verbesserung des PowerStore-Caching-Systems verwendet werden. Sie sind von beiden Systemcontrollern aus zugänglich und ermöglichen dem System die einfache Zwischenspeicherung eingehender Datensätze. Die Laufwerke arbeiten mit DRAM-Geschwindigkeit über PCIe und sorgen so für außergewöhnliche Leistung. Ihr Design ermöglicht es ihnen, als nichtflüchtige Medien zu fungieren, und PowerStore kann eingehende Datensätze schnell speichern und Vorgänge an den Host bestätigen, ohne einen zweiten Controller zu alarmieren. Datenspeicher werden paarweise installiert, um im Falle eines Hardwareausfalls Daten untereinander zu spiegeln.

Durch diesen Ansatz konnten wir den Betrieb des Datenspeichersystems erheblich beschleunigen:

• Erstens müssen Controller ihre CPU-Zyklen nicht damit verschwenden, Cache-Daten miteinander zu synchronisieren.
• Zweitens erfolgt das gesamte Schreiben auf Laufwerke in Blöcken von 2 MB, weil Das System speichert diese Datenmenge, bevor es die Daten auf die Festplatten schreibt. Dadurch wurde die Aufnahme von zufällig auf sequenziell umgestellt. Wie Sie selbst wissen, reduziert dieser Ansatz die Belastung des Datenspeichers und der Controller selbst erheblich.

Clustering

Jedes Dell EMC PowerStore-Gerät wird als einer der Clusterknoten bereitgestellt, weil... Clustering ist Teil der Architektur dieser Plattform. Derzeit können nicht mehr als vier PowerStore-Knoten zu einem einzigen Cluster zusammengefasst werden. Wenn Sie einen Cluster mit mehreren Geräten bereitstellen, können Sie diese Aufgabe während des Ersteinrichtungsprozesses ausführen oder in Zukunft Geräte zu einem vorhandenen Cluster hinzufügen. Ein PowerStore-Cluster kann kleiner gemacht werden, indem Geräte aus einem vorhandenen Cluster entfernt werden, wodurch ein großer Cluster effektiv in zwei kleinere aufgeteilt wird.

Das Clustering von Dell EMC PowerStore-Geräten bietet viele Vorteile.

• Scale-Out-Skalierung zur Erhöhung der Systemressourcen durch Hinzufügen zusätzlicher Rechenknoten – Prozessor, Speicher, Kapazität und Schnittstellen für die Verbindung zu Hosts.
• Erhöhen Sie unabhängig voneinander Speicher- oder Rechenressourcen.
• Zentralisierte Verwaltung eines Clusters mit mehreren Knoten.
• Automatischer Lastausgleich zwischen Clusterknoten.
• Erhöhte Zuverlässigkeit und Fehlertoleranz.

PowerStore-Manager

PowerStore Manager bietet Speicheradministratoren eine einfache und intuitive Schnittstelle zum Konfigurieren und Verwalten eines Clusters. Es basiert auf HTML5, erfordert keine Installation zusätzlicher Software auf dem Client und hilft bei der Ausführung der folgenden Aufgaben:

• Ersteinrichtung eines neuen PowerStore-Knotens.
• Fügen Sie Knoten zu einem vorhandenen Cluster hinzu oder entfernen Sie sie.
• Cluster-Ressourcenverwaltung.

Die Clusterkapazität ist eine Zusammenfassung der Kapazitäten einzelner Clusterknoten. Speicherstatistiken stehen für den gesamten Cluster zur Verfügung.

Um die Last zwischen Cluster-Knoten auszugleichen, ist ein Balancer vorgesehen, dessen Aufgabe es ist, die Auslastung einzelner Cluster-Komponenten zu überwachen und bei der automatischen oder manuellen Datenmigration zwischen Cluster-Knoten zu helfen. Der Migrationsvorgang ist für Server transparent und wird in Hardware durchgeführt, ohne Serverressourcen einzubeziehen.

Statt einer Schlussfolgerung

Dies ist eine Kurzgeschichte über Dell EMC PowerStore wir fassen zusammen. In diesem Artikel haben wir die wichtigsten technischen und wirtschaftlichen Aspekte untersucht, die bei der Planung des Kaufs von PowerStore-Systemen berücksichtigt werden müssen – vom Clustering über die Lizenzierung bis hin zur Planung zukünftiger Upgrades. Viele technische Probleme bleiben im Verborgenen und wir informieren Sie gerne darüber, entweder in den folgenden Artikeln oder im Gespräch mit den Spezialisten der Vertriebsabteilung.

Zum Abschluss des Artikels möchte ich darauf hinweisen, dass die ersten verkauften Systeme bereits in den Rechenzentren unserer Kunden im Einsatz sind; Händler und Partner haben Demosysteme erworben und sind bereit, diese Ihnen zu zeigen. Wenn das System Ihr Interesse weckt, nehmen Sie gerne Kontakt zu unseren Partnern und Vertretern auf, um an Ihren Projekten mitzuarbeiten.

Source: habr.com