Prečo je OceanStor Dorado V6 najrýchlejší a najspoľahlivejší úložný systém

Prosím, nerobte unáhlené závery na základe názvu! Máme pádne argumenty na jej podporu a zabalili sme ich tak kompaktne, ako sa len dalo. Dávame do pozornosti príspevok o koncepte a princípoch fungovania nášho nového systému na ukladanie dát, ktorý bol vydaný v januári 2020.

Prečo je OceanStor Dorado V6 najrýchlejší a najspoľahlivejší úložný systém

Hlavnou konkurenčnou výhodou rodiny úložných systémov Dorado V6 je podľa nás výkon a spoľahlivosť spomínaná v nadpise. Áno, áno, je to také jednoduché, ale vďaka akým prefíkaným a nie až tak prefíkaným riešeniam sa nám toto „jednoduché“ podarilo dosiahnuť, si dnes povieme.

Aby sme lepšie odhalili potenciál systémov novej generácie, povieme si niečo o starších zástupcoch modelového radu (modely 8000, 18000). Pokiaľ nie je uvedené inak, ide o použité výrazy.

Prečo je OceanStor Dorado V6 najrýchlejší a najspoľahlivejší úložný systém

Pár slov o trhu

Aby sme lepšie pochopili miesto riešení Huawei na trhu, obráťme sa na overené opatrenie – “magické kvadranty» Gartner. Pred dvoma rokmi patrila naša spoločnosť v sektore diskových polí na všeobecné použitie medzi lídrov, hneď za NetApp a Hewlett Packard Enterprise. Pozícia spoločnosti Huawei na trhu pevných úložísk v roku 2018 bola charakterizovaná statusom „vyzývateľa“, no na dosiahnutie vedúcej pozície niečo chýbalo.

V roku 2019 Gartner vo svojom výskume spojil oba vyššie spomínané sektory do jedného – „Core storage“. V dôsledku toho sa Huawei opäť ocitol v kvadrante lídrov, vedľa takých dodávateľov ako IBM, Hitachi Vantara a Infinidat.

Aby sme si to doplnili, poznamenávame, že Gartner zhromažďuje 80 % údajov na analýzu na americkom trhu, čo vedie k značnému zaujatiu v prospech spoločností, ktoré sú dobre zastúpené v Spojených štátoch. Dodávatelia, ktorí sa zameriavajú na európske a ázijské trhy, sa medzitým ocitajú v rozhodne menej výhodnej pozícii. A aj napriek tomu minulý rok zaujali produkty Huawei dôstojné miesto v pravom hornom kvadrante a podľa verdiktu spoločnosti Gartner ich „možno odporučiť na použitie“.

Prečo je OceanStor Dorado V6 najrýchlejší a najspoľahlivejší úložný systém

Čo je nové v Dorado V6

Predovšetkým produktový rad Dorado V6 je reprezentovaný základnými systémami série 3000. Na začiatku vybavený dvoma radičmi je možné ich horizontálne rozšíriť na 16 radičov, 1200 diskov a 192 GB vyrovnávacej pamäte. Systém bude vybavený aj externými portami Fibre Channel (8/16/32 Gbit/s) a Ethernet (1/10/25/40/100 Gbit/s).

Všimnite si, že používanie protokolov, ktoré nie sú komerčne úspešné, sa teraz postupne vyraďuje, preto sme sa na začiatku rozhodli opustiť podporu pre Fibre Channel over Ethernet (FCoE) a Infiniband (IB). Budú pridané v neskorších verziách firmvéru. Podpora NVMe over Fabric (NVMe-oF) je k dispozícii okamžite cez Fibre Channel. Ďalší firmvér, ktorého vydanie je naplánované na jún, bude podporovať NVMe cez Ethernet. Podľa nášho názoru vyššie uvedená zostava viac než pokryje potreby väčšiny zákazníkov Huawei.

Prístup k súborom nie je v aktuálnej verzii firmvéru dostupný a objaví sa v jednej z ďalších aktualizácií koncom roka. Implementácia sa predpokladá na natívnej úrovni, samotnými radičmi s ethernetovými portami, bez použitia dodatočného vybavenia.

Hlavný rozdiel medzi sériou Dorado V6 3000 a staršími modelmi je v tom, že podporuje jeden protokol na backende – SAS 3.0. V súlade s tým môžu byť jednotky použité iba s uvedeným rozhraním. Výkon, ktorý to poskytuje, je z nášho pohľadu na zariadenie tohto typu úplne postačujúci.

Systémy Dorado V6 série 5000 a 6000 sú riešenia strednej triedy. Vyrábajú sa tiež v prevedení 2U a sú vybavené dvoma ovládačmi. Líšia sa od seba výkonom, počtom procesorov, maximálnym počtom diskov a veľkosťou vyrovnávacej pamäte. Z architektonického a inžinierskeho hľadiska sú však Dorado V6 5000 a 6000 totožné a vyzerajú rovnako.

Hi-end trieda zahŕňa systémy Dorado V6 série 8000 a 18000. Vyrobené v štandardnej veľkosti 4U, štandardne majú samostatnú architektúru, v ktorej sú oddelené ovládače a pohony. V minimálnej konfigurácii môžu byť vybavené aj len dvoma ovládačmi, aj keď zákazníci spravidla žiadajú inštaláciu štyroch alebo viacerých.

Dorado V6 8000 sa horizontálne škáluje až na 16 ovládačov a Dorado V6 18000 až 32. Tieto systémy majú rôzne procesory s rôznym počtom jadier a veľkosťou vyrovnávacej pamäte. Zároveň je zachovaná identita technických riešení, ako pri modeloch strednej triedy.

2U police s mechanikami sú pripojené cez RDMA so šírkou pásma 100 Gbit/s. Backend Dorado V6 staršej série tiež podporuje SAS 3.0, ale skôr pre prípad, že by SSD disky s takýmto rozhraním výrazne klesli na cene. Potom bude ekonomická realizovateľnosť ich použitia aj pri zohľadnení nižšej produktivity. V súčasnosti je rozdiel v nákladoch medzi SSD s rozhraním SAS a NVMe taký malý, že nie sme pripravení odporučiť takéto riešenie.

Prečo je OceanStor Dorado V6 najrýchlejší a najspoľahlivejší úložný systém

Vo vnútri ovládača

Ovládače Dorado V6 sú vyrobené na vlastnej základni prvkov. Žiadne procesory Intel, žiadne Broadcom ASIC. Každý jeden komponent základnej dosky, ako aj samotná základná doska je teda úplne vyňatá spod vplyvu rizík spojených so sankčným tlakom amerických firiem. Tí, ktorí na vlastné oči videli niektorú z našich výstrojov, si zrejme všimli štíty s červeným pruhom pod logom. To znamená, že výrobok neobsahuje americké komponenty. Toto je oficiálny kurz Huawei – prechod na komponenty vlastnej výroby alebo v každom prípade vyrábané v krajinách, ktoré sa neriadia politikou USA.

Tu je to, čo môžete vidieť na samotnej riadiacej doske.

  • Univerzálne sieťové rozhranie (čip Hisilicon 1822), zodpovedné za pripojenie k Fibre Channel alebo Ethernetu.
  • Zabezpečenie vzdialenej dostupnosti systému čip BMC, konkrétne Hisilicon 1710, pre plnohodnotné diaľkové ovládanie a monitorovanie systému. Podobné používame aj v našich serveroch a iných riešeniach.
  • Centrálnym procesorom je čip Kunpeng 920 vyrobený spoločnosťou Huawei, postavený na architektúre ARM. Práve tento je znázornený na obrázku vyššie, hoci iné ovládače môžu mať nainštalované rôzne modely s rôznym počtom jadier, inou frekvenciou hodín atď. Počet procesorov v jednom ovládači sa tiež mení model od modelu. Napríklad v staršej sérii Dorado V6 sú na jednej doske štyri.
  • SSD radič (čip Hisilicon 1812e), ktorý podporuje pripojenie SAS aj NVMe diskov. Dodajme, že Huawei samostatne vyrába SSD, no samotné NAND články nevyrába, radšej ich nakupuje od štyroch najväčších svetových výrobcov vo forme nerezaných kremíkových doštičiek. Huawei čipy strihá, testuje a balí samostatne a potom ich vyrába pod vlastnou značkou.
  • Čip umelej inteligencie je Ascend 310. Štandardne nie je na ovládači a je osadený cez samostatnú kartu, ktorá zaberá jeden zo slotov vyhradených pre sieťové adaptéry. Čip sa používa na zabezpečenie inteligentného správania cache, správy výkonu alebo procesov deduplikácie a kompresie. Všetky tieto úlohy dokáže vyriešiť centrálny procesor, ale čip AI vám to umožňuje oveľa efektívnejšie.

Prečo je OceanStor Dorado V6 najrýchlejší a najspoľahlivejší úložný systém

Samostatne o procesoroch Kunpeng

Procesor Kunpeng je systém na čipe (SoC), kde sú okrem výpočtovej jednotky aj hardvérové ​​moduly, ktoré urýchľujú rôzne procesy, ako napríklad výpočet kontrolných súčtov alebo vykonávanie mazacieho kódovania. Implementuje tiež hardvérovú podporu pre SAS, Ethernet, DDR4 (od šiestich do ôsmich kanálov) atď. To všetko umožňuje Huawei vytvárať radiče úložísk, ktoré nie sú výkonovo horšie ako klasické riešenia Intel.

Navyše, vlastné riešenia založené na architektúre ARM dávajú Huawei príležitosť vytvárať plnohodnotné serverové riešenia a ponúkať ich svojim zákazníkom ako alternatívu k x86.

Prečo je OceanStor Dorado V6 najrýchlejší a najspoľahlivejší úložný systém

Nová architektúra Dorado V6…

Vnútornú architektúru úložných systémov Dorado V6 staršej série predstavujú štyri hlavné subdomény (továrne).

Prvá štruktúra je spoločný frontend (sieťové rozhrania zodpovedné za komunikáciu so sieťou SAN alebo hostiteľmi).

Druhým je sada ovládačov, z ktorých každý môže prostredníctvom protokolu RDMA „dosiahnuť“ ako na akúkoľvek prednú sieťovú kartu, tak aj na susedný „motor“, ktorým je krabica so štyrmi ovládačmi, ako aj napájacie a chladiace jednotky. pre nich spoločné. Teraz môžu byť špičkové modely Dorado V6 vybavené dvoma takýmito „motormi“ (resp. ôsmimi ovládačmi).

Tretia tkanina je zodpovedná za backend a pozostáva zo sieťových kariet RDMA 100G.

Napokon štvrtú továreň „v hardvéri“ predstavujú prepojené inteligentné regály s úložnými zariadeniami.

Táto symetrická štruktúra odomyká plný potenciál technológie NVMe a zaručuje vysoký výkon a spoľahlivosť. Proces I/O je maximálne paralelný medzi procesormi a jadrami, čo umožňuje súčasné čítanie a zápis do viacerých vlákien.

Prečo je OceanStor Dorado V6 najrýchlejší a najspoľahlivejší úložný systém

...a čo nám dala

Maximálny výkon riešení Dorado V6 je približne trikrát vyšší ako u systémov predchádzajúcej generácie (rovnakej triedy) a môže dosiahnuť 20 miliónov IOPS.

Je to spôsobené tým, že v predchádzajúcej generácii zariadení sa podpora NVMe rozšírila len na pripojené police s mechanikami. Teraz je prítomný vo všetkých fázach, od hostiteľa až po SSD. Backendová sieť tiež prešla zmenami: SAS/PCIe ustúpilo RoCEv2 s priepustnosťou 100 Gbps.

Zmenil sa aj samotný tvarový faktor SSD. Ak predtým bolo 2 jednotiek na policu 25U, teraz sa to zvýšilo na 36 jednotiek fyzického formátu dlane. Okrem toho sa police stali inteligentnejšími. Každý z nich má teraz chybový systém dvoch ovládačov založených na čipoch ARM, podobný tým, ktoré sú nainštalované v centrálnych ovládačoch.

Prečo je OceanStor Dorado V6 najrýchlejší a najspoľahlivejší úložný systém

Zatiaľ sa zaoberajú iba reorganizáciou údajov, ale s vydaním nového firmvéru sa k nim pridá kódovanie kompresie a vymazania, čo zníži zaťaženie hlavných ovládačov z 15 na 5%. Presunutie niektorých úloh na policu tiež uvoľní vnútornú šírku pásma siete. A to všetko výrazne zvyšuje potenciál škálovateľnosti systému.

Kompresia a deduplikácia v predchádzajúcej generácii úložných systémov sa vykonávala s blokmi pevnej dĺžky. Teraz pribudol režim pre prácu s blokmi s premenlivou dĺžkou, ktorý je zatiaľ potrebné zapnúť nasilu. Následné aktualizácie firmvéru to môžu zmeniť.

Stručne aj o tolerancii k zlyhaniam. Dorado V3 zostal funkčný, ak jeden z dvoch ovládačov zlyhal. Dorado V6 zaistí dostupnosť údajov aj v prípade, že sedem z ôsmich ovládačov postupne zlyhá alebo štyri z jedného „motora“ súčasne zlyhajú.

Prečo je OceanStor Dorado V6 najrýchlejší a najspoľahlivejší úložný systém

Spoľahlivosť z ekonomického hľadiska

Nedávno prebehol medzi zákazníkmi Huawei prieskum, aký výpadok jednotlivých prvkov IT infraštruktúry považuje spoločnosť za akceptovateľný. Respondenti boli väčšinou tolerantní k hypotetickej situácii, v ktorej aplikácia nereaguje niekoľko stoviek sekúnd. Pre operačný systém alebo adaptér hostiteľskej zbernice bol kritický prestoj desiatky sekúnd (v podstate čas reštartu). Zákazníci kladú na sieť ešte vyššie nároky: jej šírka pásma by sa nemala stratiť na viac ako 10–20 sekúnd. Ako by ste mohli uhádnuť, opýtaní považovali zlyhania úložného systému za najkritickejšie. Z pohľadu obchodných zástupcov by prestoje skladu nemali presiahnuť... niekoľko sekúnd za rok!

Inými slovami, ak klientska aplikácia banky nereaguje 100 sekúnd, s najväčšou pravdepodobnosťou to nespôsobí katastrofálne následky. Ak však úložný systém nefunguje rovnako dlho, je pravdepodobné, že dôjde k zastaveniu podnikania a značným finančným stratám.

Prečo je OceanStor Dorado V6 najrýchlejší a najspoľahlivejší úložný systém

Vyššie uvedený graf zobrazuje náklady na hodinu práce pre desať najväčších bánk (údaje z Forbes za rok 2017). Súhlaste, ak je vaša spoločnosť veľkosťou blízka čínskym bankám, odôvodnenie potreby nákupu úložných systémov za niekoľko miliónov dolárov nebude také ťažké. Platí aj opačné tvrdenie: ak podniku nevzniknú výrazné straty v dôsledku prestojov, potom je nepravdepodobné, že by si kupoval špičkové úložné systémy. V každom prípade je dôležité mať predstavu o veľkosti diery, ktorá hrozí, že sa vytvorí vo vašej peňaženke, kým sa správca systému zaoberá systémom na ukladanie dát, ktorý odmietol fungovať.

Prečo je OceanStor Dorado V6 najrýchlejší a najspoľahlivejší úložný systém

Sekundy do zlyhania

V riešení A na obrázku vyššie môžete rozpoznať našu predchádzajúcu generáciu systému Dorado V3. Jeho štyri ovládače pracujú v pároch a kópie vyrovnávacej pamäte sú obsiahnuté iba v dvoch ovládačoch. Ovládače v páre môžu prerozdeľovať záťaž. Zároveň, ako vidíte, tu nie sú žiadne front-end a back-end „továrne“, takže každá z políc mechaniky je pripojená k špecifickému páru ovládačov.

Diagram Riešenie B zobrazuje riešenie, ktoré je momentálne na trhu od iného dodávateľa (zistili ste to?). Tu už existujú front-end a back-end továrne a disky sú pripojené k štyrom ovládačom naraz. Je pravda, že vo fungovaní vnútorných algoritmov systému existujú nuansy, ktoré nie sú okamžite zrejmé.

Vpravo je naša súčasná architektúra úložiska Dorado V6 s celou sadou vnútorných prvkov. Uvažujme, ako tieto systémy prežijú typickú situáciu – poruchu jedného ovládača.

V klasických systémoch, medzi ktoré patrí Dorado V3, dosahuje čas potrebný na prerozdelenie záťaže v prípade poruchy štyri sekundy. Počas tejto doby sa I/O úplne zastaví. V riešení B od našich kolegov je aj napriek modernejšej architektúre prestoj pri poruche ešte vyšší – šesť sekúnd.

Úložný systém Dorado V6 obnoví svoju činnosť len za jednu sekundu po poruche. Tento výsledok je dosiahnutý vďaka homogénnemu vnútornému prostrediu RDMA, ktoré umožňuje kontroléru prístup k „cudzej“ pamäti. Druhou dôležitou okolnosťou je prítomnosť front-endovej továrne, vďaka ktorej sa cesta pre hostiteľa nemení. Port zostáva rovnaký a záťaž sa jednoducho odosiela do fungujúcich ovládačov pomocou ovládačov s viacerými priechodmi.

Porucha druhého ovládača v Dorado V6 je spracovaná za jednu sekundu podľa rovnakej schémy. Dorado V3 trvá približne šesť sekúnd, zatiaľ čo riešenie iného dodávateľa trvá deväť. Pre mnohé DBMS už takéto intervaly nemožno považovať za prijateľné, pretože počas tejto doby sa systém prepne do pohotovostného režimu a prestane fungovať. Platí to predovšetkým pre DBMS pozostávajúce z mnohých sekcií.

Riešenie A nie je schopné prežiť zlyhanie tretieho ovládača. Jednoducho kvôli tomu, že sa stratí prístup k niektorým diskom s dátami. Riešenie B zase v takejto situácii obnoví funkčnosť, čo si vyžaduje, ako v predchádzajúcom prípade, deväť sekúnd.

Čo má Dorado V6? Jedna sekunda.

Prečo je OceanStor Dorado V6 najrýchlejší a najspoľahlivejší úložný systém

Čo môžete urobiť za sekundu?

Takmer nič, ale to nepotrebujeme. Zopakujme si ešte raz, že v hi-end triede Dorado V6 je front-end továreň oddelená od továrne na ovládače. To znamená, že neexistujú žiadne presne určené porty patriace konkrétnemu ovládaču. Failover neznamená hľadanie alternatívnych ciest alebo opätovnú inicializáciu viacnásobného prechodu. Systém naďalej funguje tak, ako fungoval.

Prečo je OceanStor Dorado V6 najrýchlejší a najspoľahlivejší úložný systém

Odolnosť voči viacnásobným poruchám

Staršie modely Dorado V6 ľahko prežijú súčasné zlyhanie akýchkoľvek dvoch (!) ovládačov z akéhokoľvek „motora“. Bolo to možné vďaka skutočnosti, že riešenie teraz ukladá tri kópie vyrovnávacej pamäte. Preto aj pri dvojitom zlyhaní bude vždy jedna neporušená kópia.

Synchrónne zlyhanie všetkých štyroch ovládačov v jednom z „motorov“ tiež nespôsobí fatálne následky, pretože všetky tri kópie vyrovnávacej pamäte sú v danom čase rozdelené medzi „motory“. Samotný systém kontroluje dodržiavanie tejto prevádzkovej logiky.

Nakoniec úplne nepravdepodobným scenárom je postupné zlyhanie siedmich z ôsmich ovládačov. Minimálny prijateľný interval medzi jednotlivými poruchami na udržanie prevádzkyschopnosti je navyše 15 minút. Počas tejto doby úložný systém zvládne dokončiť operácie potrebné na migráciu vyrovnávacej pamäte.

Posledný stojaci kontrolér spustí úložisko dát a bude udržiavať vyrovnávaciu pamäť po dobu piatich dní (predvolená hodnota, ktorú možno jednoducho zmeniť v nastaveniach). Potom bude vyrovnávacia pamäť deaktivovaná, ale úložný systém bude naďalej fungovať.

Prečo je OceanStor Dorado V6 najrýchlejší a najspoľahlivejší úložný systém

Nerušivé aktualizácie

Nový OS Dorado V6 vám umožňuje aktualizovať firmvér úložného systému bez reštartovania ovládačov.

Operačný systém, rovnako ako v prípade predchádzajúcich riešení, je založený na Linuxe, no mnoho operačných procesov bolo presunutých z jadra do užívateľského režimu. Väčšina funkcií, ako sú tie, ktoré sú zodpovedné za deduplikáciu a kompresiu, sú teraz obyčajnými démonmi bežiacimi na pozadí. Vďaka tomu nie je potrebné meniť celý operačný systém na aktualizáciu jednotlivých modulov. Povedzme, že na pridanie podpory pre nový protokol stačí vypnúť príslušný softvérový modul a spustiť nový.

Je jasné, že otázka aktualizácie celého systému stále zostáva, pretože v jadre môžu byť prvky, ktoré potrebujú aktualizáciu. Podľa našich pozorovaní je to však menej ako 6 % z celkového počtu. To umožňuje reštartovať ovládače desaťkrát menej často ako predtým.

Prečo je OceanStor Dorado V6 najrýchlejší a najspoľahlivejší úložný systém

Riešenia odolné voči katastrofám a vysokej dostupnosti (HA/DR).

Dorado V6 „out of the box“ je pripravený na integráciu do geograficky distribuovaných riešení, klastrov na úrovni mesta (metro) a „triple“ dátových centier.

Vľavo na obrázku vyššie je klaster metra, ktorý je už mnohým známy. Dva úložné systémy fungujú v aktívnom / aktívnom režime vo vzdialenosti až 100 km od seba. Túto infraštruktúru s jedným alebo viacerými kvórovými servermi môžu podporovať riešenia od rôznych spoločností vrátane nášho cloudového operačného systému FusionSphere. V takýchto projektoch sú obzvlášť dôležité vlastnosti kanála medzi lokalitami, všetky ostatné úlohy v našom prípade preberá funkcia HyperMetro, ktorá je opäť dostupná po vybalení. V prípade potreby je možná integrácia cez Fibre Channel, ako aj cez iSCSI v IP sieťach. Už nie je potrebná špeciálna „tmavá“ optika, pretože systém je schopný komunikovať cez existujúce kanály.

Pri budovaní takýchto systémov je jedinou hardvérovou požiadavkou pre úložné systémy pridelenie portov na replikáciu. Stačí si zakúpiť licenciu, spustiť kvórum servery - fyzické alebo virtuálne - a poskytnúť IP konektivitu radičom (10 Mbit/s, 50 ms).

Túto architektúru je možné jednoducho preniesť do systému s tromi dátovými centrami (pozri pravú stranu obrázku). Napríklad, keď dve dátové centrá fungujú v režime klastra metra a tretie miesto, ktoré sa nachádza vo vzdialenosti viac ako 100 km, používa asynchrónnu replikáciu.

Systém technologicky podporuje rôzne obchodné scenáre, ktoré budú implementované v prípade veľkého prebytku.

Prečo je OceanStor Dorado V6 najrýchlejší a najspoľahlivejší úložný systém

Prežitie klastra metra s viacerými poruchami

Hore a dole tiež zobrazuje klasický klaster metra, ktorý pozostáva z dvoch úložných systémov a servera kvóra. Ako vidíte, v šiestich z deviatich možných scenárov viacerých porúch zostane naša infraštruktúra funkčná.

Napríklad v druhom scenári, ak zlyhá server kvóra a synchronizácia medzi lokalitami, systém zostane produktívny, pretože druhá lokalita prestane fungovať. Toto správanie je už zabudované do vstavaných algoritmov.

Aj po troch zlyhaniach je možné zachovať prístup k informáciám, ak je interval medzi nimi aspoň 15 sekúnd.

Prečo je OceanStor Dorado V6 najrýchlejší a najspoľahlivejší úložný systém

Obyčajné eso v rukáve

Pripomeňme, že Huawei vyrába nielen úložné systémy, ale aj celý rad sieťových zariadení. Nech už si vyberiete akéhokoľvek poskytovateľa úložiska, ak sa medzi lokalitami použije sieť WDM, v 90 % prípadov bude postavená na riešeniach našej spoločnosti. Vynára sa logická otázka: prečo zostavovať zoologickú záhradu systémov, keď všetok hardvér, ktorý je zaručene kompatibilný, možno získať od jedného predajcu?

Prečo je OceanStor Dorado V6 najrýchlejší a najspoľahlivejší úložný systém

K téme výkonu

Asi nikoho netreba presviedčať, že prechod na All-Flash úložné systémy môže výrazne znížiť náklady na údržbu infraštruktúry, keďže všetky bežné operácie sa vykonávajú mnohonásobne rýchlejšie. Dokazujú to všetci dodávatelia takýchto zariadení. Medzitým sa mnohí predajcovia začínajú pretvárať, pokiaľ ide o pokles výkonu, keď sú povolené rôzne prevádzkové režimy úložného systému.

V našom odvetví je rozšírená prax vydávať úložné systémy na testovaciu prevádzku na jeden alebo dva dni. Predajca vykonáva 20-minútový test na prázdnom systéme a získava hviezdne výkonové čísla. Ale v reálnej prevádzke sa „podvodné hrable“ rýchlo objavia. Počas jedného dňa sa krásne hodnoty IOPS znížia o polovicu alebo trikrát, a ak je úložný systém naplnený na 80%, ukáže sa, že sú ešte nižšie. Keď povolíte RAID 5 namiesto RAID 10, stratí sa ďalších 10 – 15 % a v režime klastrového metra sa výkon ešte zníži na polovicu.

Všetko uvedené vyššie nie je o Dorado V6. Naši zákazníci majú možnosť vykonať test výkonnosti cez víkend alebo aspoň cez noc. Potom prichádza do hry garbage collection a je tiež jasné, ako aktivácia rôznych možností - ako sú snímky a replikácia - ovplyvňuje dosiahnuté množstvo IOPS.

V Dorado V6 nemajú snímky a RAID s paritou prakticky žiadny vplyv na výkon (3 – 5 % namiesto 10 – 15 %). Zhromažďovanie odpadu (vyplnenie úložných buniek nulami), kompresia a deduplikácia na úložnom systéme, ktorý je zaplnený na 80 % vždy ovplyvní celkovú rýchlosť spracovania požiadaviek. Práve Dorado V6 je ale zaujímavé tým, že bez ohľadu na to, akú kombináciu funkcií a ochranných mechanizmov aktivujete, konečný výkon úložiska neklesne pod 80 % hodnoty získanej bez záťaže.

Prečo je OceanStor Dorado V6 najrýchlejší a najspoľahlivejší úložný systém

Rozdelenie výkonu

Vysoký výkon Dorado V6 sa dosahuje vyvážením v každej fáze, konkrétne:

  • multipassing;
  • používanie viacerých pripojení z jedného hostiteľa;
  • prítomnosť front-end továrne;
  • paralelné fungovanie riadiacich jednotiek úložiska;
  • rozloženie záťaže na všetky disky na úrovni RAID 2.0+.

V zásade ide o bežnú prax. V súčasnosti si len málokto uchováva všetky svoje údaje na jednej LUN: každý sa snaží mať ich osem, štyridsať alebo dokonca viac. Toto je zrejmý a správny prístup, ktorý zdieľame. Ak však vaša aplikácia vyžaduje iba jeden LUN, ktorý je jednoduchší na údržbu, naše architektonické riešenia jej umožňujú dosiahnuť 80 % výkonu dostupného s viacerými LUN.

Prečo je OceanStor Dorado V6 najrýchlejší a najspoľahlivejší úložný systém

Dynamické plánovanie zaťaženia CPU

Rozloženie záťaže na procesoroch pri použití jednej LUN implementujeme nasledovne: úlohy na úrovni LUN sú rozdelené do samostatných malých „úlomkov“, z ktorých každá je striktne priradená konkrétnemu ovládaču v „motore“. Deje sa tak, aby systém nestrácal výkon, kým „skáče“ s týmto údajom cez rôzne ovládače.

Ďalším mechanizmom na udržanie vysokého výkonu je dynamické plánovanie, v ktorom môžu byť určité jadrá procesorov pridelené rôznym skupinám úloh. Napríklad, ak je systém momentálne nečinný na úrovni deduplikácie a kompresie, niektoré jadrá môžu byť zapojené do procesu obsluhy I/O. Alebo naopak. To všetko sa deje automaticky a pre používateľa transparentne.

Údaje o aktuálnom zaťažení každého z jadier Dorado V6 sa nezobrazujú v grafickom rozhraní, ale cez príkazový riadok môžete pristupovať k OS radiča a používať obvyklý príkaz Linux top.

Prečo je OceanStor Dorado V6 najrýchlejší a najspoľahlivejší úložný systém

Podpora NVMe a RoCE

Ako už bolo spomenuté, Dorado V6 v súčasnosti plne podporuje NVMe cez Fibre Channel hneď po vybalení a nevyžaduje žiadne licencie. V polovici roka sa objaví podpora režimu NVMe over Ethernet. Na jeho plné využitie budete potrebovať podporu Ethernetu s priamym prístupom do pamäte (DMA) verzie v2.0, a to ako zo samotného úložného systému, tak aj zo spínačov a sieťových adaptérov. Napríklad Mellanox ConnectX-4 alebo ConnectX-5. Môžete tiež použiť sieťové karty vyrobené na základe našich mikroobvodov. Podpora RoCE musí byť implementovaná aj na úrovni operačného systému.

Celkovo považujeme Dorado V6 za systém zameraný na NVMe. Napriek existujúcej podpore Fibre Channel a iSCSI sa v budúcnosti plánuje prechod na vysokorýchlostný Ethernet s RDMA.

Prečo je OceanStor Dorado V6 najrýchlejší a najspoľahlivejší úložný systém

Štipka marketingu

Vzhľadom na to, že systém Dorado V6 je vysoko odolný voči poruchám, dobre sa horizontálne škáluje, podporuje rôzne migračné technológie a pod., ekonomický efekt jeho získania sa prejaví až po začatí intenzívneho využívania úložných systémov. Naďalej sa budeme snažiť, aby vlastníctvo systému bolo čo najziskovejšie, aj keď to v prvej fáze nie je zrejmé.

Predovšetkým sme vytvorili program FLASH EVER, ktorý súvisí s predĺžením životného cyklu úložných systémov a je navrhnutý tak, aby čo najviac odbremenil zákazníka pri vykonávaní upgradov.

Prečo je OceanStor Dorado V6 najrýchlejší a najspoľahlivejší úložný systém

Tento program zahŕňa niekoľko opatrení:

  • možnosť postupnej výmeny ovládačov a diskových políc za nové verzie bez výmeny celého zariadenia (pre hi-end systémy Dorado V6);
  • možnosť federatívneho ukladania (kombinácia rôznych verzií Dorado ako súčasť jedného hybridného úložného klastra);
  • inteligentná virtualizácia (možnosť používať zariadenia tretích strán ako súčasť riešenia Dorado).

Prečo je OceanStor Dorado V6 najrýchlejší a najspoľahlivejší úložný systém

Je potrebné poznamenať, že zložitá situácia vo svete mala malý vplyv na komerčné vyhliadky nového systému. Napriek tomu, že oficiálne vydanie Dorado V6 prebehlo až v januári, v Číne po ňom vidíme výrazný dopyt, ako aj veľký záujem oň zo strany ruských a medzinárodných partnerov z finančného sektora a vládnych agentúr.

Okrem iného, ​​v dôsledku pandémie, bez ohľadu na to, ako dlho trvá, sa otázka poskytovania virtuálnych desktopov vzdialeným zamestnancom stáva obzvlášť akútnou. V tomto procese by Dorado V6 mohol vyriešiť aj mnohé otázky. Aby sme to dosiahli, vynakladáme všetko potrebné úsilie, vrátane praktického súhlasu so zaradením nového systému do zoznamu kompatibility VMware.

***

Mimochodom, nezabudnite na naše početné webináre, ktoré sa konajú nielen v ruskom jazyku, ale aj na globálnej úrovni. Zoznam webinárov na apríl je dostupný na odkaz.

Zdroj: hab.com

Pridať komentár