Warum OceanStor Dorado V6 die schnellste und zuverlässigste Speicherlösung ist

Bitte ziehen Sie aufgrund des Titels keine voreiligen Schlüsse! Dafür haben wir gewichtige Argumente und diese haben wir so kompakt wie möglich zusammengefasst. Wir machen Sie auf einen Beitrag über das Konzept und die Funktionsprinzipien unseres neuen Speichersystems aufmerksam, das im Januar 2020 veröffentlicht wurde.

Unserer Meinung nach liegt der Hauptwettbewerbsvorteil der Dorado V6-Speicherfamilie in der im Titel erwähnten Leistung und Zuverlässigkeit. Ja, ja, es ist so einfach, aber über welche kniffligen und weniger kniffligen Entscheidungen wir es geschafft haben, dieses „Einfache“ zu erreichen, werden wir heute besprechen.

Um das Potenzial der Systeme der neuen Generation besser auszuschöpfen, werden wir über die älteren Vertreter der Modellreihe (Modelle 8000, 18000) sprechen. Sofern nicht anders angegeben, sollen sie es sein.

Ein paar Worte zum Markt

Um den Platz der Huawei-Lösungen auf dem Markt besser zu verstehen, wenden wir uns einem bewährten Maßstab zu – „magische Quadranten" Gärtner. Vor zwei Jahren stieg unser Unternehmen im Bereich der Allzweck-Festplatten-Arrays souverän in die Gruppe der Spitzenreiter ein, an zweiter Stelle hinter NetApp und Hewlett Packard Enterprise. Die Position von Huawei auf dem SSD-Speichermarkt war im Jahr 2018 vom Status eines „Herausforderers“ geprägt, es fehlte jedoch etwas, um eine Führungsposition zu erreichen.

Im Jahr 2019 hat Gartner in seiner Studie beide oben genannten Sektoren zu einem zusammengefasst – „Main Storage“. Damit befand sich Huawei erneut im Leader-Quadranten neben Anbietern wie IBM, Hitachi Vantara und Infinidat.

Um das Bild abzurunden, stellen wir fest, dass Gartner 80 % der Daten für die Analyse auf dem US-Markt sammelt, was zu einer erheblichen Verzerrung zugunsten der Unternehmen führt, die in den USA gut vertreten sind. Anbieter, die auf europäische und asiatische Märkte ausgerichtet sind, befinden sich hingegen in einer offensichtlich weniger vorteilhaften Position. Trotzdem haben Huawei-Produkte im vergangenen Jahr ihren rechtmäßigen Platz im oberen rechten Quadranten eingenommen und laut Gartner-Urteil „möglicherweise zur Verwendung empfohlen“.

Was ist neu in Dorado V6?

Insbesondere die Produktlinie Dorado V6 wird durch Einsteigersysteme der 3000er-Serie repräsentiert. Zunächst mit zwei Controllern ausgestattet, können sie horizontal auf 16 Controller, 1200 Laufwerke und 192 GB Cache erweitert werden. Außerdem wird das System mit externen Fibre Channel- (8/16/32 Gbit/s) und Ethernet- (1/10/25/40/100 Gbit/s) Ports ausgestattet.

Beachten Sie, dass die Verwendung von Protokollen, die keinen kommerziellen Erfolg haben, derzeit eingestellt wird. Deshalb haben wir uns zunächst entschieden, die Unterstützung für Fibre Channel over Ethernet (FCoE) und Infiniband (IB) aufzugeben. Sie werden in späteren Firmware-Versionen hinzugefügt. Unterstützung für NVMe over Fabric (NVMe-oF) ist zusätzlich zu Fibre Channel standardmäßig verfügbar. Die nächste Firmware, deren Veröffentlichung im Juni geplant ist, soll den NVMe-over-Ethernet-Modus unterstützen. Unserer Meinung nach wird das obige Set die Bedürfnisse der meisten Huawei-Kunden mehr als abdecken.

Der Dateizugriff ist in der aktuellen Firmware-Version nicht verfügbar und wird in einem der nächsten Updates gegen Ende des Jahres erscheinen. Die Implementierung erfolgt auf nativer Ebene durch die Controller selbst mit Ethernet-Ports, ohne den Einsatz zusätzlicher Geräte.

Der Hauptunterschied zwischen dem Modell der Dorado V6 3000-Serie und den älteren Modellen besteht darin, dass es ein Protokoll im Backend unterstützt – SAS 3.0. Dementsprechend können dort Laufwerke nur mit der genannten Schnittstelle genutzt werden. Aus unserer Sicht ist die damit gebotene Leistung für ein Gerät dieser Art völlig ausreichend.

Die Systeme der Dorado V6 5000- und 6000-Serie sind Lösungen der Mittelklasse. Sie sind ebenfalls im Formfaktor 2U gefertigt und mit zwei Controllern ausgestattet. Sie unterscheiden sich voneinander in der Leistung, der Anzahl der Prozessoren, der maximalen Anzahl an Festplatten und der Cache-Größe. In architektonischer und technischer Hinsicht sind Dorado V6 5000 und 6000 jedoch identisch und sehen gleich aus.

Die High-End-Klasse umfasst Systeme der Serien Dorado V6 8000 und 18000. Sie sind im 4U-Format gefertigt und verfügen standardmäßig über eine separate Architektur, in der Controller und Laufwerke voneinander beabstandet sind. Sie können auch mit mindestens zwei Controllern geliefert werden, obwohl Kunden normalerweise vier oder mehr verlangen.

Dorado V6 8000 lässt sich auf 16 Controller skalieren und Dorado V6 18000 auf bis zu 32. Diese Systeme verfügen über unterschiedliche Prozessoren mit unterschiedlicher Anzahl von Kernen und Cache-Größen. Gleichzeitig bleibt die Identität der technischen Lösungen wie bei Mittelklassemodellen erhalten.

2U-Speicherregale sind über RDMA mit einer Bandbreite von 100 Gbit/s angebunden. Das ältere Dorado V6-Backend unterstützt auch SAS 3.0, allerdings eher für den Fall, dass SSDs mit dieser Schnittstelle stark im Preis sinken. Dann ist ihr Einsatz auch unter Berücksichtigung geringerer Produktivität wirtschaftlich sinnvoll. Derzeit ist der Kostenunterschied zwischen SSDs mit SAS- und NVMe-Schnittstelle so gering, dass wir eine solche Lösung nicht empfehlen können.

Im Controller

Dorado V6-Controller werden auf unserer eigenen Elementbasis hergestellt. Keine Prozessoren von Intel, keine ASICs von Broadcom. Somit ist jede einzelne Komponente des Motherboards sowie das Motherboard selbst vollständig dem Einfluss der Risiken entzogen, die mit dem Sanktionsdruck amerikanischer Unternehmen verbunden sind. Diejenigen, die eines unserer Geräte mit eigenen Augen gesehen haben, sind wahrscheinlich Schildern mit einem roten Streifen unter dem Logo aufgefallen. Das bedeutet, dass das Produkt keine amerikanischen Bestandteile enthält. Dies ist der offizielle Kurs von Huawei – der Übergang zu Komponenten aus eigener Produktion oder auf jeden Fall aus Ländern, die nicht der US-Politik folgen.

Hier sehen Sie, was Sie auf der Controllerplatine selbst sehen können.

• Universelle Netzwerkschnittstelle (Hisilicon 1822-Chip), verantwortlich für die Verbindung zu Fibre Channel oder Ethernet.
• Bereitstellung des Fernzugriffs auf den BMC-Chip des Systems, nämlich Hisilicon 1710, für die umfassende Fernsteuerung und Überwachung des Systems. Ähnliche werden auch in unseren Servern und in anderen Lösungen verwendet.
• Die Zentraleinheit ist der Kunpeng 920-Chip, der auf der ARM-Architektur basiert und von Huawei hergestellt wird. Er ist es, der im obigen Diagramm dargestellt ist, obwohl andere Controller möglicherweise andere Modelle mit einer anderen Anzahl von Kernen, einer anderen Taktrate usw. haben. Auch die Anzahl der Prozessoren in einem Controller ändert sich von Modell zu Modell. Bei der älteren Dorado-V6-Serie sind es beispielsweise vier davon auf einer Platine.
• SSD-Controller (Hisilicon 1812e-Chip), der sowohl SAS- als auch NVMe-Laufwerke unterstützt. Darüber hinaus produziert Huawei zwar eigenständig SSDs, stellt jedoch keine NAND-Zellen selbst her, sondern bezieht diese lieber in Form von ungeschnittenen Siliziumwafern von den vier größten Herstellern der Welt. Schneiden, Testen und Verpacken in Chips, die Huawei unabhängig produziert und anschließend unter seiner eigenen Marke auf den Markt bringt.
• Der Chip für künstliche Intelligenz ist Ascend 310. Standardmäßig fehlt er auf dem Controller und wird über eine separate Karte montiert, die einen der für Netzwerkadapter reservierten Steckplätze belegt. Der Chip dient der Bereitstellung von intelligentem Cache-Verhalten, Leistungsmanagement oder Deduplizierungs- und Komprimierungsprozessen. All diese Aufgaben können mit Hilfe des Zentralprozessors gelöst werden, der KI-Chip ermöglicht es Ihnen jedoch, dies viel effizienter zu erledigen.

Separat über Kunpeng-Prozessoren

Der Kunpeng-Prozessor ist ein System on a Chip (SoC), bei dem es neben der Recheneinheit auch Hardwaremodule gibt, die verschiedene Prozesse beschleunigen, etwa die Berechnung von Prüfsummen oder die Ausführung von Erasure Coding. Es implementiert auch Hardware-Unterstützung für SAS, Ethernet, DDR4 (von sechs bis acht Kanälen) usw. All dies ermöglicht es Huawei, Speichercontroller zu entwickeln, deren Leistung klassischen Intel-Lösungen in nichts nachsteht.

Darüber hinaus ermöglichen proprietäre Lösungen auf Basis der ARM-Architektur Huawei, komplette Serverlösungen zu erstellen und diese seinen Kunden als Alternative zu x86 anzubieten.

Neue Dorado V6-Architektur…

Die interne Architektur des Speichersystems Dorado V6 der älteren Serie wird durch vier Haupt-Subdomänen (Fabriken) repräsentiert.

Die erste Factory ist ein gemeinsames Frontend (Netzwerkschnittstellen, die für die Kommunikation mit der SAN-Factory oder den Hosts verantwortlich sind).

Der zweite besteht aus einer Reihe von Controllern, von denen jeder über das RDMA-Protokoll sowohl eine beliebige Front-End-Netzwerkkarte als auch die benachbarte „Engine“, eine Box mit vier Controllern sowie Strom und Kühlung, erreichen kann ihnen gemeinsame Einheiten. Jetzt können Dorado V6-Modelle der High-End-Klasse mit zwei solchen „Motoren“ (bzw. acht Controllern) ausgestattet werden.

Die dritte Fabrik ist für das Backend zuständig und besteht aus RDMA 100G-Netzwerkkarten.

Schließlich wird die vierte Fabrik „in Hardware“ durch steckbare intelligente Lagerregale repräsentiert.

Dieser symmetrische Aufbau setzt das volle Potenzial der NVMe-Technologie frei und garantiert hohe Leistung und Zuverlässigkeit. Der E/A-Prozess ist über Prozessoren und Kerne hinweg maximal parallelisiert und ermöglicht gleichzeitiges Lesen und Schreiben in mehreren Threads.

…und was sie uns gegeben hat

Die maximale Leistung von Dorado V6-Lösungen ist etwa dreimal höher als die von Systemen der vorherigen Generation (der gleichen Klasse) und kann 20 Millionen IOPS erreichen.

Dies liegt daran, dass sich die NVMe-Unterstützung in der vergangenen Gerätegeneration nur auf Einschubregale mit Laufwerken erstreckte. Jetzt ist es in allen Phasen vorhanden, vom Host bis zur SSD. Auch das Backend-Netzwerk hat Veränderungen erfahren: SAS/PCIe ist durch RoCEv2 mit einem Durchsatz von 100 Gbit/s gewichen.

Auch der SSD-Formfaktor hat sich geändert. Gab es früher 2 Laufwerke pro 25U-Regal, sind es jetzt 36 handtellergroße physische Festplatten. Darüber hinaus wurden die Regale „aufgeräumt“. Jeder von ihnen verfügt nun über ein fehlertolerantes System aus zwei Controllern auf Basis von ARM-Chips, ähnlich denen, die in den zentralen Controllern verbaut sind.

Bisher beschäftigen sie sich nur mit der Datenreorganisation, aber mit der Veröffentlichung der neuen Firmware werden Komprimierung und Erasure Coding hinzugefügt, wodurch die Belastung der Hauptcontroller von 15 auf 5 % reduziert wird. Durch die gleichzeitige Übertragung einiger Aufgaben in das Regal wird die Bandbreite des internen Netzwerks frei. Und all dies erhöht das Skalierbarkeitspotenzial des Systems erheblich.

Komprimierung und Deduplizierung wurden im Speichersystem der vorherigen Generation mit Blöcken fester Länge durchgeführt. Nun wurde ein Modus zum Arbeiten mit Blöcken variabler Länge hinzugefügt, der bisher zwangsweise aktiviert werden muss. Nachfolgende Updates können diesen Umstand ändern.

Auch kurz zur Fehlertoleranz. Dorado V3 blieb betriebsbereit, wenn einer der beiden Controller ausfiel. Dorado V6 stellt die Datenverfügbarkeit auch dann sicher, wenn sieben von acht Controllern nacheinander ausfallen oder vier von einem Motor gleichzeitig ausfallen.

Zuverlässigkeit in wirtschaftlicher Hinsicht

Kürzlich wurde unter Huawei-Kunden eine Umfrage durchgeführt, wie viel Ausfallzeit einzelner Elemente der IT-Infrastruktur das Unternehmen für akzeptabel hält. Die meisten Befragten waren tolerant gegenüber einer hypothetischen Situation, in der die Anwendung nicht innerhalb weniger hundert Sekunden antwortet. Für das Betriebssystem oder den Host-Bus-Adapter waren Dutzende Sekunden (im Wesentlichen Neustartzeit) kritische Ausfallzeiten. Kunden stellen noch höhere Anforderungen an das Netzwerk: Seine Bandbreite sollte nicht länger als 10–20 Sekunden verschwinden. Wie Sie sich vorstellen können, waren Speichersystemausfälle die wichtigsten Befragten. Aus Sicht von Wirtschaftsvertretern sollte die einfache Speicherung nicht mehr als ... ein paar Sekunden pro Jahr betragen!

Mit anderen Worten: Wenn die Kundenanwendung der Bank 100 Sekunden lang nicht antwortet, wird dies höchstwahrscheinlich keine katastrophalen Folgen haben. Wenn das Speichersystem jedoch nicht für die gleiche Menge funktioniert, sind Betriebsunterbrechungen und erhebliche finanzielle Verluste wahrscheinlich.

Die obige Grafik zeigt die Kosten einer Arbeitsstunde für die zehn größten Banken (Forbes-Daten für 2017). Stimmen Sie zu, wenn Ihr Unternehmen die Größe chinesischer Banken erreicht, wird es nicht so schwierig sein, die Notwendigkeit des Kaufs von Speichersystemen für mehrere Millionen Dollar zu rechtfertigen. Auch die umgekehrte Aussage ist richtig: Wenn ein Unternehmen während Ausfallzeiten keine nennenswerten Verluste erleidet, ist es unwahrscheinlich, dass es High-End-Speichersysteme kauft. In jedem Fall ist es wichtig, eine Vorstellung davon zu haben, wie groß das Loch im Geldbeutel zu sein droht, während sich der Systemadministrator mit dem Speichersystem beschäftigt, das nicht mehr funktioniert.

Sekunde pro Failover

In Lösung A in der Abbildung oben können Sie unser Dorado V3-System der vorherigen Generation erkennen. Seine vier Controller arbeiten paarweise und nur zwei Controller enthalten Kopien des Caches. Controller innerhalb eines Paares können die Last neu verteilen. Gleichzeitig gibt es hier, wie Sie sehen, keine Front-End- und Back-End-„Fabriken“, sodass jedes der Lagerregale mit einem bestimmten Controller-Paar verbunden ist.

Das Lösungs-B-Diagramm zeigt eine derzeit auf dem Markt befindliche Lösung eines anderen Anbieters (erkannt?). Hier gibt es bereits Front-End- und Back-End-Fabriken, und die Laufwerke sind gleichzeitig an vier Controller angeschlossen. Es stimmt, dass es in der Arbeit der internen Algorithmen des Systems Nuancen gibt, die in erster Näherung nicht offensichtlich sind.

Auf der rechten Seite sehen Sie unsere aktuelle Dorado V6-Speicherarchitektur mit allen internen Komponenten. Überlegen Sie, wie diese Systeme eine typische Situation überstehen – den Ausfall eines Controllers.

In klassischen Systemen, zu denen auch Dorado V3 gehört, beträgt die Zeitspanne, die zur Umverteilung der Last im Fehlerfall erforderlich ist, vier Sekunden. Während dieser Zeit stoppt die E/A vollständig. Lösung B unserer Kollegen weist trotz modernerer Architektur eine noch höhere Ausfallzeit bei Ausfall von sechs Sekunden auf.

Storage Dorado V6 stellt nach einem Ausfall seine Arbeit in nur einer Sekunde wieder her. Dieses Ergebnis wird durch eine homogene interne RDMA-Umgebung erreicht, die dem Controller den Zugriff auf „fremden“ Speicher ermöglicht. Der zweite wichtige Umstand ist das Vorhandensein einer Front-End-Fabrik, dank der sich der Pfad für den Host nicht ändert. Der Port bleibt derselbe und die Last wird einfach von den Multipassing-Treibern an die fehlerfreien Controller gesendet.

Der Ausfall des zweiten Controllers im Dorado V6 wird nach dem gleichen Schema in einer Sekunde behoben. Dorado V3 benötigt etwa sechs Sekunden und die Lösung eines anderen Anbieters dauert neun Sekunden. Für viele DBMS können solche Intervalle nicht mehr als akzeptabel angesehen werden, da das System in dieser Zeit in den Standby-Modus geschaltet wird und nicht mehr funktioniert. Dies betrifft zunächst ein DBMS, das aus vielen Abschnitten besteht.

Den Ausfall des dritten Controllers kann Lösung A nicht überleben. Einfach aufgrund der Tatsache, dass der Zugriff auf einen Teil der Datenträger verloren geht. Lösung B wiederum stellt in einer solchen Situation ihre Arbeitsfähigkeit wieder her, was wie im vorherigen Fall neun Sekunden dauert.

Was steckt im Dorado V6? Eine Sekunde.

Was kann in einer Sekunde erledigt werden?

Fast nichts, aber wir brauchen es nicht. Auch beim Dorado V6 der High-End-Klasse ist die Front-End-Fabrik von der Controller-Fabrik entkoppelt. Dies bedeutet, dass es keine fest codierten Ports gibt, die zu einem bestimmten Controller gehören. Beim Failover geht es nicht darum, alternative Pfade zu finden oder Multipassing neu zu initialisieren. Das System funktioniert weiterhin wie gewohnt.

Mehrfache Fehlertoleranz

Die älteren Dorado V6-Modelle können den gleichzeitigen Ausfall von zwei (!) Controllern beliebiger „Motoren“ problemlos überstehen. Dies wird dadurch ermöglicht, dass die Lösung nun drei Kopien des Caches vorhält. Daher gibt es auch bei einem Doppelfehler immer eine vollständige Kopie.

Auch ein synchroner Ausfall aller vier Controller in einer der „Engines“ hat keine fatalen Folgen, da zu jedem Zeitpunkt alle drei Kopien des Caches auf die „Engines“ verteilt sind. Das System selbst überwacht die Einhaltung dieser Arbeitslogik.

Ein sehr unwahrscheinliches Szenario ist schließlich der sequenzielle Ausfall von sieben von acht Controllern. Darüber hinaus beträgt der minimal zulässige Zeitraum zwischen einzelnen Ausfällen zur Aufrechterhaltung der Funktionsfähigkeit 15 Minuten. Während dieser Zeit hat das Speichersystem Zeit, die für die Cache-Migration erforderlichen Vorgänge durchzuführen.

Der letzte überlebende Controller führt den Datenspeicher aus und verwaltet den Cache fünf Tage lang (der Standardwert, der in den Einstellungen einfach geändert werden kann). Danach wird der Cache deaktiviert, das Speichersystem funktioniert jedoch weiterhin.

Nicht störende Updates

Mit dem neuen OS Dorado V6 können Sie die Speicher-Firmware aktualisieren, ohne die Controller neu starten zu müssen.

Das Betriebssystem basiert wie bei früheren Lösungen auf Linux, allerdings wurden viele Betriebsprozesse vom Kernel in den Benutzermodus verlagert. Die meisten Funktionen, beispielsweise diejenigen, die für die Deduplizierung und Komprimierung verantwortlich sind, sind jetzt reguläre Daemons, die im Hintergrund laufen. Dadurch ist es nicht notwendig, das gesamte Betriebssystem zu ändern, um einzelne Module zu aktualisieren. Angenommen, um Unterstützung für ein neues Protokoll hinzuzufügen, muss lediglich das entsprechende Softwaremodul ausgeschaltet und ein neues gestartet werden.

Es ist klar, dass die Probleme bei der Aktualisierung des Systems als Ganzes weiterhin bestehen, da es möglicherweise Elemente im Kernel gibt, die aktualisiert werden müssen. Aber das sind nach unseren Beobachtungen weniger als 6 % der Gesamtmenge. Dadurch können Sie Controller zehnmal seltener neu starten als zuvor.

Katastrophentolerante und hochverfügbare (HA/DR) Lösungen

Dorado V6 ist sofort einsatzbereit und kann in geografisch verteilte Lösungen, Cluster auf Stadtebene (Metro) und „Triple“-Rechenzentren integriert werden.

Links in der Abbildung oben ist ein Metro-Cluster zu sehen, der vielen bereits bekannt ist. Zwei Speichersysteme arbeiten im Aktiv/Aktiv-Modus in einer Entfernung von bis zu 100 km voneinander. Eine solche Infrastruktur mit einem oder mehreren Quorum-Servern kann durch Lösungen verschiedener Unternehmen unterstützt werden, darunter auch unser Cloud-Betriebssystem FusionSphere. Von besonderer Bedeutung bei solchen Projekten sind die Eigenschaften des Kanals zwischen den Standorten, alle anderen Aufgaben werden in unserem Fall von der HyperMetro-Funktion übernommen, die ebenfalls sofort verfügbar ist. Die Integration ist sowohl über Fibre Channel als auch über iSCSI in IP-Netzwerken möglich, wenn ein solcher Bedarf besteht. Das zwingende Vorhandensein einer dedizierten „dunklen“ Optik ist nicht mehr erforderlich, da das System über bestehende Kanäle kommunizieren kann.

Beim Aufbau solcher Systeme ist die einzige Hardwareanforderung für den Speicher die Zuweisung von Ports für die Replikation. Es reicht aus, eine Lizenz zu erwerben, Quorum-Server – physisch oder virtuell – zu betreiben und IP-Konnektivität zu den Controllern bereitzustellen (10 Mbit/s, 50 ms).

Diese Architektur lässt sich problemlos auf ein System mit drei Rechenzentren übertragen (siehe rechte Seite der Abbildung). Wenn beispielsweise zwei Rechenzentren im Metro-Cluster-Modus arbeiten und der dritte Standort, der sich in einer Entfernung von über 100 km befindet, asynchrone Replikation verwendet.

Das System unterstützt technologisch verschiedene Geschäftsszenarien, die im Falle einer großflächigen Überschreitung umgesetzt werden.

Überleben eines Metro-Clusters mit mehreren Ausfällen

Oben und unten ist auch ein klassischer Metro-Cluster dargestellt, bestehend aus zwei Speichersystemen und einem Quorum-Server. Wie Sie sehen, bleibt unsere Infrastruktur in sechs von neun möglichen Szenarien mehrerer Ausfälle betriebsbereit.

Wenn beispielsweise im zweiten Szenario der Quorum-Server ausfällt und die Synchronisierung zwischen den Standorten unterbrochen wird, bleibt das System produktiv, da der zweite Standort nicht mehr funktioniert. Dieses Verhalten ist bereits in die integrierten Algorithmen integriert.

Auch nach drei Ausfällen kann der Zugriff auf Informationen aufrechterhalten werden, wenn der Abstand zwischen ihnen mindestens 15 Sekunden beträgt.

Der übliche Trumpf aus dem Ärmel

Denken Sie daran, dass Huawei nicht nur Speichersysteme, sondern auch ein komplettes Sortiment an Netzwerkgeräten herstellt. Für welchen Speicheranbieter Sie sich auch entscheiden: Wenn zwischen Standorten ein WDM-Netzwerk zum Einsatz kommt, basiert es in 90 % der Fälle auf den Lösungen unseres Unternehmens. Es stellt sich die logische Frage: Warum einen Zoo von Systemen zusammenstellen, wenn die gesamte Hardware, die garantiert miteinander kompatibel ist, von einem Anbieter bezogen werden kann?

Zur Frage der Leistung

Wahrscheinlich muss niemand davon überzeugt werden, dass der Übergang zu All-Flash-Speicher die Wartungskosten der Infrastruktur erheblich senken kann, da alle Routinevorgänge um ein Vielfaches schneller ausgeführt werden. Das bestätigen alle Anbieter solcher Geräte. Mittlerweile zeigen sich viele Anbieter vorsichtig, wenn es um Leistungseinbußen geht, wenn verschiedene Speichermodi aktiviert sind.

In unserer Branche ist es weit verbreitet, Speichersysteme für ein bis zwei Tage in den Testbetrieb zu geben. Der Anbieter führt einen 20-minütigen Test auf einem leeren System durch und erhält dabei kosmische Leistungswerte. Und im realen Betrieb kriechen schnell „Unterwasserrechen“ hervor. Nach einem Tag reduzieren sich die schönen IOPS-Werte um die Hälfte oder das Dreifache, und wenn das Speichersystem zu 80 % gefüllt ist, fallen sie sogar noch geringer aus. Bei der Aktivierung von RAID 5 statt RAID 10 gehen weitere 10-15 % verloren, im Metro-Cluster-Modus halbiert sich die Leistung zusätzlich.

Alles, was oben aufgeführt ist, bezieht sich nicht auf Dorado V6. Unsere Kunden haben die Möglichkeit, am Wochenende oder zumindest über Nacht einen Leistungstest durchzuführen. Dann macht sich die Garbage Collection bemerkbar und es wird auch deutlich, wie sich die Aktivierung verschiedener Optionen – wie Snapshots und Replikation – auf die erreichte Menge an IOPS auswirkt.

In Dorado V6 haben Snapshots und RAID mit Parität fast keinen Einfluss auf die Leistung (3-5 % statt 10-15 %). Garbage Collection (Füllen der Laufwerkszellen mit Nullen), Komprimierung und Deduplizierung auf einem Speichersystem, das zu 80 % voll ist, wirken sich immer auf die Gesamtgeschwindigkeit der Anforderungsverarbeitung aus. Das Interessante an Dorado V6 ist jedoch, dass die endgültige Speicherleistung unabhängig von der aktivierten Kombination von Funktionen und Schutzmechanismen nicht unter 80 % des Wertes ohne Last sinkt.

Lastverteilung

Die hohe Leistung des Dorado V6 wird durch das Ausbalancieren in jeder Phase erreicht, nämlich:

• Multipassing;
• Verwendung mehrerer Verbindungen von einem Host;
• Verfügbarkeit einer Front-End-Fabrik;
• Parallelisierung des Betriebs von Speichercontrollern;
• Lastverteilung auf alle Laufwerke auf der Ebene RAID 2.0+.

Im Grunde ist dies eine gängige Praxis. Heutzutage speichern nur wenige Menschen alle Daten auf einer LUN: Jeder versucht, acht, sogar vierzig oder sogar mehr zu haben. Dies ist ein offensichtlicher und richtiger Ansatz, den wir teilen. Wenn Ihre Aufgabe jedoch nur ein LUN erfordert, was einfacher zu warten ist, können Sie mit unseren Architekturlösungen 80 % der mit mehreren LUNs verfügbaren Leistung erreichen.

Dynamische CPU-Planung

Die Verteilung der Prozessorlast bei Verwendung einer LUN wird folgendermaßen umgesetzt: Aufgaben auf LUN-Ebene werden in separate kleine „Shards“ aufgeteilt, die jeweils einem bestimmten Controller in der „Engine“ starr zugeordnet sind. Dies geschieht, damit das System nicht an Leistung verliert, während es mit diesem Datenelement über verschiedene Controller hinweg „springt“.

Ein weiterer Mechanismus zur Aufrechterhaltung einer hohen Leistung ist die dynamische Planung, bei der bestimmte Prozessorkerne verschiedenen Aufgabenpools zugewiesen werden können. Wenn sich das System beispielsweise derzeit auf der Ebene der Deduplizierung und Komprimierung im Leerlauf befindet, sind möglicherweise einige der Kerne an der E/A-Verwaltung beteiligt. Oder umgekehrt. All dies geschieht automatisch und für den Benutzer transparent.

Daten zur aktuellen Auslastung der einzelnen Dorado V6-Kerne werden nicht in der grafischen Oberfläche angezeigt, aber über die Befehlszeile können Sie auf das Controller-Betriebssystem zugreifen und den üblichen Linux-Befehl verwenden Top.

NVMe- und RoCE-Unterstützung

Wie bereits erwähnt, unterstützt Dorado V6 NVMe over Fibre Channel derzeit vollständig und erfordert keine Lizenzen. Mitte des Jahres wird die Unterstützung für den NVMe-over-Ethernet-Modus erscheinen. Für die vollständige Nutzung benötigen Sie Unterstützung für Ethernet mit Direct Memory Access (DMA) Version v2.0 sowohl vom Speichersystem selbst als auch von Switches und Netzwerkadaptern. Zum Beispiel Mellanox ConnectX-4 oder ConnectX-5. Sie können auch Netzwerkkarten verwenden, die auf Basis unserer Chips hergestellt wurden. Außerdem muss die RoCE-Unterstützung auf Betriebssystemebene implementiert werden.

Insgesamt betrachten wir das Dorado V6 als ein NVMe-zentriertes System. Trotz der bestehenden Unterstützung von Fibre Channel und iSCSI ist geplant, in Zukunft auf High-Speed-Ethernet mit RDMA umzusteigen.

Eine Prise Marketing

Aufgrund der Tatsache, dass das Dorado V6-System eine hohe Fehlertoleranz aufweist, gut skaliert, verschiedene Migrationstechnologien unterstützt usw., zeigt sich der wirtschaftliche Effekt seiner Anschaffung mit Beginn der intensiven Nutzung von Speichersystemen. Wir werden weiterhin versuchen, den Besitz des Systems so profitabel wie möglich zu gestalten, auch wenn dies im ersten Schritt noch nicht erkennbar ist.

Insbesondere haben wir das FLASH EVER-Programm ins Leben gerufen, das sich mit der Verlängerung des Lebenszyklus von Speichersystemen befasst und darauf ausgelegt ist, den Kunden bei Upgrades so weit wie möglich zu entlasten.

Dieses Programm umfasst eine Reihe von Maßnahmen:

• die Möglichkeit, Controller und Festplatten-Shelfs schrittweise durch neue Versionen zu ersetzen, ohne die gesamte Ausrüstung auszutauschen (für Dorado V6-Hi-End-Systeme);
• die Möglichkeit des Verbundspeichers (Kombination verschiedener Versionen von Dorado als Teil eines Hybridspeicherclusters);
• Intelligente Virtualisierung (die Möglichkeit, Hardware von Drittanbietern als Teil der Dorado-Lösung zu verwenden).

Es bleibt festzustellen, dass die schwierige Lage in der Welt kaum Auswirkungen auf die kommerziellen Aussichten des neuen Systems hatte. Trotz der Tatsache, dass die offizielle Veröffentlichung von Dorado V6 erst im Januar stattfand, sehen wir eine große Nachfrage danach in China sowie großes Interesse daran seitens russischer und internationaler Partner aus dem Finanz- und Regierungssektor.

Unter anderem ist im Zusammenhang mit der Pandemie, egal wie lange sie andauert, die Frage der Bereitstellung virtueller Desktops für Remote-Mitarbeiter besonders akut. Dabei konnte Dorado V6 auch viele Fragen aus dem Weg räumen. Zu diesem Zweck unternehmen wir alle notwendigen Anstrengungen, einschließlich einer faktischen Einigung über die Aufnahme des neuen Systems in die VMware-Kompatibilitätsliste.

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Vergessen Sie übrigens nicht unsere zahlreichen Webinare, die nicht nur im russischsprachigen Segment, sondern auch auf globaler Ebene stattfinden. Die Liste der Webinare für April finden Sie unter Link.

Source: habr.com