{"id":97824,"date":"2020-10-22T14:42:26","date_gmt":"2020-10-22T12:42:26","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/administrirovanie\/huawei-oceanstor-dorado-18000-v6-v-chyom-eyo-haj-endovost"},"modified":"2020-11-18T00:58:50","modified_gmt":"2020-11-17T22:58:50","slug":"huawei-oceanstor-dorado-18000-v6-v-chyom-eyo-haj-endovost","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/it\/blog\/administrirovanie\/huawei-oceanstor-dorado-18000-v6-v-chyom-eyo-haj-endovost","title":{"rendered":"Huawei OceanStor Dorado 18000 V6: in cosa consiste il suo high-end?","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

Argomentiamo in dettaglio perch\u00e9 OceanStor Dorado 18000 V6 rappresenta veramente un sistema di archiviazione dati di fascia alta con un solido margine per i prossimi anni. Nel contempo, sfatiamo le comuni preoccupazioni relative agli storage All-Flash e mostriamo come Huawei ne ricavi il massimo: NVMe end-to-end, ulteriore caching su SCM e un'intera serie di altre soluzioni.
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Nuovo panorama dati \u2014 nuova archiviazione dati<\/h2>\n

\nL'intensit\u00e0 del lavoro con i dati sta aumentando in tutti i settori. E il settore bancario ne \u00e8 la pi\u00f9 evidente illustrazione. Negli ultimi anni, il numero delle transazioni bancarie \u00e8 aumentato di oltre dieci volte. Come dimostra la ricerca BCG<\/a><\/noindex>, solo in Russia, tra il 2010 e il 2018, il numero delle transazioni senza contante con carte plastiche ha mostrato una crescita di oltre trenta volte \u2014 da 5,8 a 172 per persona all'anno. Il merito \u00e8 soprattutto ai micropagamenti: la maggior parte di noi si \u00e8 abituata all'online banking e ora abbiamo la banca a portata di mano \u2014 nel telefono.<\/p>\n

L'infrastruttura IT di un'istituzione finanziaria deve essere pronta a tale sfida. E questa \u00e8 davvero una sfida. Oltre a tutto, se prima la banca doveva garantire l'accesso ai dati solo durante il proprio orario lavorativo, adesso \u00e8 24\/7. Solo recentemente 5 ms erano considerati un ritardo accettabile, e adesso? Anche 1 ms \u00e8 troppo. Per un moderno sistema di archiviazione dati, il valore obiettivo \u00e8 0,5 ms.<\/p>\n

Lo stesso vale per l'affidabilit\u00e0: negli anni 2010 si era formata una comprensione empirica secondo cui era sufficiente portare il suo livello a \"cinquanta\" \u2014 99,999%. Tuttavia, questa comprensione \u00e8 diventata obsoleta. Nel 2020, per le aziende \u00e8 del tutto normale richiedere 99,9999% per lo storage e 99,99999% per l'architettura in generale. E questo non \u00e8 affatto un capriccio, ma una necessit\u00e0 urgente: o non c'\u00e8 una finestra di tempo per la manutenzione dell'infrastruttura, o \u00e8 estremamente ridotta.<\/p>\n

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\nPer una maggiore chiarezza, \u00e8 utile proiettare queste metriche sul piano del denaro. Il modo pi\u00f9 semplice \u00e8 attraverso l'esempio delle istituzioni finanziarie. Nel diagramma sopra \u00e8 indicato quanto guadagna ogni ora ciascuna delle prime 10 banche mondiali. La sola Industrial and Commercial Bank of China guadagna ben $5 milioni. Esattamente quanto costerebbe un'ora di inattivit\u00e0 dell'infrastruttura IT della pi\u00f9 grande banca del paese (dove \u00e8 calcolato solo il profitto perso!). In questa prospettiva, \u00e8 chiaro che ridurre il downtime e migliorare l'affidabilit\u00e0 \u00e8 pienamente giustificato, non solo per ragioni di competitivit\u00e0, ma anche semplicemente per mantenere le posizioni di mercato.<\/p>\n

Cambiamenti simili avvengono in altre industrie. Ad esempio, nel trasporto aereo: prima della pandemia, il traffico aereo aumentava anno dopo anno, e molti lo utilizzavano quasi come un taxi. Per quanto riguarda i modelli di consumo, nella societ\u00e0 si \u00e8 radicata l'abitudine alla totale accessibilit\u00e0 dei servizi: all'arrivo in aeroporto, abbiamo bisogno di un collegamento Wi-Fi, accesso ai servizi di pagamento, alla mappa del luogo, ecc. Di conseguenza, il carico sulle infrastrutture e sui servizi negli spazi pubblici \u00e8 aumentato esponenzialmente. E quegli approcci alla costruzione delle infrastrutture che consideravamo accettabili anche solo un anno fa stanno rapidamente diventando obsoleti.<\/p>\n

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Non \u00e8 troppo presto per passare a All-Flash?<\/h2>\n

\nPer risolvere le problematiche sopra menzionate, in termini di prestazioni, le AFA - all-flash arrays, cio\u00e8 gli array completamente basati su flash, sono le pi\u00f9 adatte. Solo fino a poco tempo fa persistevano dubbi riguardo alla loro affidabilit\u00e0 rispetto a quelli basati su HDD e ai ibridi. In fin dei conti, la memoria flash solida ha un indicatore come la media del tempo di funzionamento tra guasti, o MTBF (mean time between failures). La degradazione delle celle a causa delle operazioni di input-output \u00e8, purtroppo, una realt\u00e0.<\/p>\n

Quindi le prospettive di All-Flash erano offuscate dalla questione di come prevenire la perdita di dati nel caso in cui l'SSD smettesse di funzionare. Il backup \u00e8 un'opzione consueta, solo che il tempo di recupero sarebbe inaccettabilmente lungo secondo le esigenze moderne. Un'altra soluzione sarebbe quella di stabilire un secondo livello di archiviazione su unit\u00e0 a disco, ma con questo schema si perdono alcuni dei vantaggi del sistema \"strettamente flash.\"<\/p>\n

Tuttavia i numeri dicono il contrario: le statistiche dei giganti dell'economia digitale, incluso Google, negli ultimi anni dimostrano che la memoria flash \u00e8 molte volte pi\u00f9 affidabile rispetto ai dischi rigidi. Infatti, sia nel breve che nel lungo termine: mediamente, i dispositivi flash iniziano a guastarsi dopo quattro-sei anni. In termini di affidabilit\u00e0 nell'archiviazione dei dati, non sono in alcun modo inferiori alle unit\u00e0 a disco magnetico e talvolta le superano.<\/p>\n

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\nUn altro argomento tradizionale a favore delle unit\u00e0 a disco \u00e8 la loro accessibilit\u00e0 economica. \u00c8 indiscutibile che il costo di archiviazione di un terabyte su un disco rigido rimane relativamente basso. E se si considerano solo i costi dell'attrezzatura, mantenere un terabyte su un'unit\u00e0 a disco \u00e8 pi\u00f9 economico rispetto a un'unit\u00e0 a stato solido. Tuttavia, nell'ottica della pianificazione finanziaria, \u00e8 importante non solo il costo di acquisto del dispositivo specifico, ma anche qual \u00e8 il costo totale di possesso a lungo termine \u2014 da tre a sette anni.<\/p>\n

Da questo punto di vista, la questione cambia completamente. Anche escludendo la deduplica e la compressione, che di solito sono applicate alle unit\u00e0 flash e rendono la loro gestione pi\u00f9 conveniente dal punto di vista economico, rimangono caratteristiche come lo spazio occupato nei rack, il calore dissipato e il consumo energetico. E su questi aspetti, la flash ha un vantaggio rispetto ai predecessori. Di conseguenza, il costo totale di possesso (TCO) dei sistemi di archiviazione basati su flash, tenendo conto di tutti i parametri, \u00e8 spesso quasi la met\u00e0 rispetto ai sistemi basati su unit\u00e0 a disco o ibridi.<\/p>\n

Secondo i rapporti dell'agenzia ESG, nei sistemi di archiviazione dati All-Flash Dorado V6 \u00e8 possibile ottenere una riduzione del costo totale di possesso fino al 78% in un intervallo di cinque anni, grazie a una deduplicazione e compressione efficaci e a un basso consumo energetico e calore emesso. Anche l'azienda di analisi tedesca DCIG li consiglia come i migliori in termini di TCO tra quelli disponibili oggi.<\/i><\/p><\/blockquote>\n

L'uso di unit\u00e0 a stato solido consente di risparmiare spazio utile, riduce il numero di guasti, accorcia i tempi di manutenzione della soluzione e diminuisce il consumo energetico e il calore emesso dai sistemi di archiviazione. Si scopre inoltre che l'AFA \u00e8 almeno comparabile, dal punto di vista economico, alle tradizionali unit\u00e0 con dischi meccanici, superandole spesso.<\/p>\n

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Royal Flash di Huawei<\/h2>\n

\nTra i nostri sistemi di archiviazione All-Flash, il posto principale spetta al sistema hi-end OceanStor Dorado 18000 V6. E non solo tra i nostri: detiene il record di velocit\u00e0 nell'intera industria, fino a 20 milioni di IPOS nella configurazione massima. Inoltre, \u00e8 estremamente affidabile: anche se due controller dovessero guastarsi contemporaneamente, o fino a sette controller uno dopo l'altro, o addirittura un intero motore, i dati rimarranno intatti. I notevoli vantaggi del \"diciottomila\" sono forniti dall'IA incorporata, inclusa la flessibilit\u00e0 nella gestione dei processi interni. Scopriamo quindi come viene tutto ottenuto.<\/p>\n

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\nIl vantaggio significativo della Huawei deriva dal fatto che \u00e8 l'unico produttore sul mercato a realizzare sistemi di archiviazione dati completamente in proprio. Abbiamo il nostro schema di progettazione, il nostro microcodice, il nostro servizio di assistenza.<\/p>\n

Il controller nei sistemi OceanStor Dorado \u00e8 costruito su un processore progettato e prodotto da Huawei, il Kunpeng 920. Utilizza un modulo di gestione chiamato Intelligent Baseboard Management Controller (iBMC), anch'esso di nostra produzione. I chip di IA, in particolare l'Ascend 310, ottimizzano le previsioni di guasto e forniscono raccomandazioni per le impostazioni; anche queste sono di Huawei, cos\u00ec come le schede di I\/O \u2014 modulo Smart I\/O. Infine, anche i controller nelle unit\u00e0 a stato solido sono progettati e fabbricati dalle nostre mani. Tutto ci\u00f2 ha fornito una base per realizzare una soluzione integrata, bilanciata e ad alte prestazioni.<\/p>\n

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Nell'ultimo anno abbiamo realizzato un progetto per l'implementazione del nostro sistema di archiviazione di punta in una delle principali banche russe. Di conseguenza, oltre 40 unit\u00e0 OceanStor Dorado 18000 V6 in un metro-cluster mostrano prestazioni stabili: da ogni sistema \u00e8 possibile ottenere oltre un milione di IOPS, tenendo conto dei ritardi causati dalla distanza.<\/p><\/blockquote>\n

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NVMe end-to-end<\/h2>\n

\nI pi\u00f9 recenti sistemi di archiviazione dati Huawei supportano NVMe end-to-end, su cui poniamo giustamente l'accento. I protocolli di accesso ai dispositivi di archiviazione, tradizionalmente utilizzati, furono sviluppati in un'era remota dell'IT: alla base ci sono i comandi SCSI (salve, anni '80!), che portano con s\u00e9 un sacco di funzioni per garantire la retrocompatibilit\u00e0. Qualunque metodo di accesso si prenda, l'overhead del protocollo in tal caso \u00e8 colossale. Di conseguenza, per i sistemi di archiviazione che utilizzano protocolli basati su SCSI, il ritardo nell'input-output non pu\u00f2 scendere sotto 0,4\u20130,5 ms. D'altra parte, essendo un protocollo creato per lavorare con la memoria flash e privo di ripieghi per l'ormai nota retrocompatibilit\u00e0, NVMe \u2014 Non-Volatile Memory Express \u2014 riduce la latenza a 0,1 ms, non solo sugli sistemi di archiviazione, ma su tutto lo stack, dall'host ai dispositivi di archiviazione. Non sorprende che NVMe sia allineato alle tendenze di sviluppo degli archivi dati nel prossimo futuro. Abbiamo puntato su NVMe e ci stiamo lentamente allontanando da SCSI. Tutti i sistemi di archiviazione dati prodotti oggi da Huawei, inclusa la linea Dorado, supportano NVMe (anche se come end-to-end \u00e8 implementato solo sui modelli di punta della serie Dorado V6).<\/p>\n

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FlashLink: un pugno di tecnologie<\/h2>\n

\nFlashLink \u00e8 la tecnologia fondamentale per l'intera linea OceanStor Dorado. In effetti, \u00e8 un termine che riunisce un insieme integrato di tecnologie destinate a garantire alte prestazioni e affidabilit\u00e0. Comprende tecnologie di deduplica e compressione, funzionamento del sistema di distribuzione dati RAID 2.0+, suddivisione dei dati \"freddi\" e \"caldi\", scrittura sequenziale a strisce dei dati (le scritture casuali, con nuovi dati e dati modificati, vengono aggregate in un grande stack e scritte in sequenza, aumentando la velocit\u00e0 di lettura-scrittura).<\/p>\n

Oltre a tutto ci\u00f2, FlashLink comprende due componenti importanti: Wear Leveling e Global Garbage Collection. Vale la pena soffermarsi su di esse.<\/p>\n

In effetti, qualsiasi unit\u00e0 a stato solido \u00e8 un sistema di archiviazione in miniatura, con un numero elevato di celle e un controller che garantisce la disponibilit\u00e0 dei dati. Questo \u00e8 garantito anche grazie al fatto che i dati delle celle \"danneggiate\" vengono trasferiti in quelle \"non danneggiate\". In questo modo si assicura che possano essere letti. Esistono vari algoritmi per questo trasferimento. In generale, il controller cerca di bilanciare l'usura di tutte le celle dell'unit\u00e0. Tuttavia, questo approccio ha uno svantaggio. Quando all'interno dell'SSD avviene il trasferimento dei dati, il numero di operazioni di input\/output eseguite si riduce drasticamente. Attualmente, questo \u00e8 un male inevitabile.<\/p>\n

Pertanto, se nel sistema ci sono molte unit\u00e0 a stato solido, nel grafico delle sue prestazioni appare una \"smerigliatrice\", con ripide salite e discese. Il problema \u00e8 che un'unica unit\u00e0 del pool pu\u00f2 avviare la migrazione dei dati in qualsiasi momento, mentre le prestazioni complessive vengono misurate simultaneamente su tutti gli SSD dell'array. Tuttavia, gli ingegneri di Huawei hanno trovato il modo per evitare la formazione della \"smerigliatrice\".<\/p>\n

Per fortuna, sia i controller nelle unit\u00e0 sia il controller di storage che il microcodice di Huawei sono \"nativi\"; questi processi nell'OceanStor Dorado 18000 V6 vengono avviati centralmente, in modo sincrono su tutte le unit\u00e0 dell'array. Inoltre, per comando del controller di storage e precisamente quando non c'\u00e8 un grande carico di operazioni di input\/output.<\/p>\n

Il chip di intelligenza artificiale partecipa anche alla scelta del momento giusto per il trasferimento dei dati: sulla base delle statistiche delle richieste degli ultimi mesi, \u00e8 in grado di prevedere con alta probabilit\u00e0 se ci sar\u00e0 un'attivit\u00e0 intensa di input\/output a breve; e se la risposta \u00e8 negativa e il carico di sistema al momento \u00e8 basso, il controller ordina a tutte le unit\u00e0: chi necessita di Wear Leveling, di eseguirlo in un colpo solo e in modo sincrono.<\/p><\/blockquote>\n

Inoltre, il controller del sistema vede cosa accade in ogni cella dell'unit\u00e0, a differenza dei sistemi di storage dei produttori concorrenti: questi sono costretti ad acquistare unit\u00e0 a stato solido da fornitori esterni, il che rende la dettagliata informazione a livello di cella inaccessibile ai controller di questi sistemi.<\/p>\n

Di conseguenza, OceanStor Dorado 18000 V6 ha un periodo molto breve di perdita di prestazioni durante le operazioni di Wear Leveling, che vengono eseguite principalmente quando non interferiscono con altri processi. Questo assicura prestazioni elevate e stabili su base continua.<\/p>\n

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Cosa compone l'affidabilit\u00e0 di OceanStor Dorado 18000 V6<\/h2>\n

\nNei moderni sistemi di archiviazione dei dati si distinguono quattro livelli di affidabilit\u00e0:<\/p>\n