Открыть список
Как стать автором
Обновить
52.3
Рейтинг

All-flash массив HP и еще 10 больших изменений в системах хранения 3PAR (часть 2)

Блог компании Hewlett Packard Enterprise
Прошедший год выдался очень интересным для компании HP в системах хранения данных.
В декабре 2012 года были анонсированы модели mid-range систем 3PAR 7200 и 7400, в мае 2013 года была анонсирована модель 3PAR 7450.
Об этом анонсе вы можете почитать в обзоре «All-flash массив HP и еще 10 больших изменений в системах хранения 3PAR».
Какие интересные нововведения появились в массивах 3PAR за прошедший год?

Продукт HP 3PAR был признан самым быстрорастущим продуктом рынка систем хранения данных в России, в 2013 году было продано более 500 систем 3PAR mid-range в России, рост от года к году составляет 2,5 раза.
Для модели 3PAR 7200 увеличилось количество поддерживаемых носителей, теперь массив поддерживает 240 дисков, поддерживаемая сырая емкость возросла до 400TB.
Для модели 7400 увеличилось количество поддерживаемых томов, снимков, инициаторов, поддерживаемая емкость увеличена до 1.1 PB.
Модель 3PAR 7400 была названа лучшей системой хранения 2014 года по версии DCIG по более чем 200 показателям в сравнении с 50 массивами других производителей:
dcigbuyersguides.com/2014-enterprise-midrange-array-buyers-guide
Также, массив 7400 назван лучшим в классе по версии InfoWorld 2014:
www.infoworld.com/slideshow/135876/infoworlds-2014-technology-of-the-year-award-winners-234225#slide27

Для модели 3PAR 10400 поменялся объем кэш памяти со 192GB до 384GB, для уже приобретенных моделей 3PAR 10400 доступны опции апгрейда кэша. Минимальная версия прошивки — 3.1.2 MU3.
Для массивов 3PAR 10800 также увеличилось количество поддерживаемых томов и снимков, увеличилась поддерживаемая сырая емкость до 3.2PB.

Поддержка новый дисков большой емкости
Для моделей HP 3PAR 7000 и 10000 были анонсированы новые диски 4TB 7.2k NL. Максимальная поддерживаемая емкость систем хранения также увеличилась:

Рис.1 Таблица увеличения сырой емкости для моделей 3PAR

Для модели All-flash array 7450 уменьшена стоимость в расчете на 1 TB примерно на 50%, сокращены параметры latency в работе массива на 25%.

Если говорить о производительности системы 3PAR 7450, то с заявленными улучшениями производительности системы серьезно возросла: по внутренним тестам компании HP с 540 000 IOPs @ 0.6ms до 900 000 IOPs @ 0.7ms.

В новом релизе 3.2.1 в HP 3PAR 7450 будет добавлена функция блочной дедупликации с коэффициентом от 4:1 до 10:1, в зависимости от профиля нагрузки и характера данных. Дедупликацию в режиме онлайн выполняет выделенный со-процессор ASIC, благодаря этому производительность массива не снижается. Дедупликация не влияет на масштабирование системы благодаря патентованному механизму HP 3PAR Express Indexing, и заказчики имеют возможность получить дисковый массив емкостью до 460 терабайт «нативной», без учета дедупликации или 1.3 петабайт полезной емкости. Чуть позже этот механизм будет добавлен в другие массивы 3PAR. По предварительным данным — функционал дедупликации будет предоставляться бесплатно для всех моделей.


Рис.2 дедупликация данных HP 3PAR ASIC происходит в режиме онлайн

Аппаратная реализация в микросхемах ASIC функции Zero Detection работает на всех массивах 3PAR и позволяет определять в потоке данных Fibre Channel повторяемые паттерны (к примеру, при инициализации виртуальных машин), и физически не записывать их на диск. Для HP 3PAR 7450 это не только повышает эффективность использования дискового пространства, но и позволяет предотвратить избыточный износ SSD.

Была добавлена поддержка новых SSD дисков рекордной емкости в массивах 3PAR 7000 и 10000:
480GB SSD, 920GB SSD и 1.9TB SSD с форм-фактором 2.5" и 3.5". Таким образом, сейчас на 3PAR можно заказывать уровень хранения SSD большой емкости и плотности. Новые SSD накопители имеют повышенную гарантию 5 лет и очень низкую стоимость в пересчете на 1Gb и 1IOPS по сравнению с традиционными массивами, использующими диски 100,200, 400 и 800 GB. При использовании дедупликации, Thin Provisioning и Zero Detection HP оценивает стоимость хранения на уровне 70 рублей за гигабайт информации.

Обновления микрокода

Поддержка MSI-X
Добавлена поддержка MSI-X (Message Signaled Interrupts — eXtended), компоненты контроллера получили возможность самостоятельно выбирать процессор/ядро для обработки конкретного прерывания, причем делать это полностью на уровне аппаратуры без исполнения программного кода. Таким образом, каждый контроллер массива лучше сбалансирован по всем ядрам процессора.
Применение MSI-X также привело к улучшению балансировки нагрузки между контроллерами.
Один из показателей данного улучшения — сокращение времени на создание виртуальных томов и презентация их хостам. По тестам на массиве с прошивкой 3.1.3 время на provisioning сократилось до 95% в сравнении с аналогичным массивом с прошивкой 3.1.2.


Рис.3 Сокращение времени на создание 100 томов

В конфигурациях с аналогическими конфигурациями с обновлением микрокода увеличилась пропускная способность и сократились задержки


Рис.4 Возрастание пропускной способности массива с прошивкой 3.1.3

Преимущества данных изменений особенно хорошо видно при следующих условиях: использование SSD, использование массивов под нагрузку на случайное чтение и запись, и, потенциально, на массивах с большим количеством носителей HDD, на которых данные с высокой нагрузкой расположены ближе к краю диска. Потенциально, общая производительность массива в IOPs возросла, возможно, будет произведено обновление результатов тестов SPC-1 для массивов 3PAR с новыми высокими показателями.

Улучшения в работе с SSD

В новой версии микрокода уменьшилась скорость износа SSD дисков. Напомню, что в нескольких поколениях массивов 3PAR применяются следующие механизмы, сокращающие износ SSD носителей:
1. В каждом контроллере используется чип ASIC, который отбрасывает нулевые блоки на лету, не записывая их на SSD.
2. Используется виртуализация дискового пространства. Все тома на SSD равномерно разнесены на всем SSDносителям в массиве, нагрузка равномерно ложится на эти носители, что предотвращает преждевременный износ.
Также добавилась технология Adaptive Sparing, позволяющая задействовать spares пространство каждого SSD носителя для overprovisioning — ускорения операций записи и для увеличения срока службы SSD. Из-за природы SSD данные не могут быть прямо перезаписаны, как на жестких дисках, в этом случае используется таблица соответствия логического и физического расположения данных, известная как logical block addressing (LBA). При перезаписи данных новая порция записывается на свободный блок, а старая область помечается как устаревшая и стирается контроллером SSD. Каждый процесс перезаписи уменьшает довольно небольшой срок жизни ячейки, помимо этого любая операционная система хранения резервирует часть этих ячеек под spares, что исключает их из использования, что еще сильнее сокращает срок жизни SSD носителя.
В 3PAR с версией 3.1.3 появился новый режим работы с SSD — емкость, зарезервированная под spare в каждом SSD не блокируется, а отдается под операции ускорения чтения и записи, и только при появлении ошибок на носителе эта емкость обратно отчуждается под spares.


Рис.5 Использование spares пространства SSD для ускорение операций чтения и записи

Применение этой и описанных выше улучшений в работе 3PAR SSD дали возможность HP поставить гарантию 5 лет на свои носители SSD 480GB, 920GB и 1.9TB.
Важно заметить, что гарантией покрываются не только возможные поломки, выход из строя электроники и заводские дефекты, но и устаревание в процессе перезаписи, а стоимость носителей на 480GB, 920GB и 1.9TB с поддержкой на 3 года не отличается от носителей со сроком поддержки 5 лет. Это уникальное предложение на рынке массивов SSD от компании HP.
Для заказчиков, которые уже приобрели SSD 480GB и 920GB со сроком поддержки на 3 года — поддержка автоматически расширяется на 5 лет. Поддержка на другие компоненты массива — SAS диски, полки и контроллеры осталась неизменной — 3 года.

Улучшения в работе с тонкими томами

Напомню, что 3PAR является пионером в использовании тонких томов для систем хранения данных. Помимо этого, 3PAR имеет конструктивное преимущество, выполняя работу с тонкими томами на специализированных микросхемах ASIC, не загружая основной CPU, что дает возможность использовать тонкие тома для всех задач, не просаживая производительность системы. При этом входящие потоки данных также проходят автоматически через ASIC и при обнаружении нулевых блоков — они отбрасываются, таким образом том остается тонким. В рекомендациях по использованию тонких томов для различных приложений в 3PAR нет ограничений, в отличие от массивов традиционного типа. Лицензии для всего функционала по работе с тонкими томами (Get Thin, Start Thin, Stay Thin) для всех моделей 3PAR поставляются бесплатно.
Тонкие тома в 3PAR теперь располагаются на трехуровневой таблице быстрого поиска (Fast Lookup Table), аналог таблицы поиска виртуальной памяти (Virtual Memory lookup table), что в контрасте с массивами традиционного типа дает возможность использовать тонкие тома в 3PAR под высокую нагрузку I/O.
При дедупликации данных в массивах 3PAR будет использоваться похожий механизм трехуровневой таблицы, ускоряющий поиск идентичных хэш-сумм.


Рис.6 Использование трехуровневой таблицы поиска при дедупликации

О дополнительных преимуществах технологии тонких томов в 3PAR можно почитать:
3PAR Thin Technologies Technical Whitepaper h20195.www2.hp.com/v2/GetPDF.aspx%2F4AA3-8987ENW.pdf
HP Thin Technologies a Competitive Comparison h20195.www2.hp.com/v2/GetPDF.aspx%2F4AA4-4079ENW.pdf
HP 3PAR StoreServ Storage: Deduplication and Capacity Efficiency www8.hp.com/h20195/v2/GetDocument.aspx?docname=4AA4-9573ENW

Улучшения Persistent Ports

В версии 3.1.3 технология Persistent Ports также претерпела существенные изменения, теперь диагностируется не только отказ контроллера целиком, но и отказ HBA, пропадание сигнала в оптическом канале. Скорость переключения пути с одного контроллера на другой сократилась примерно в 10 раз и происходит до задействования механизма MPIO на хосте.


Рис.7 Persistent port обрабатывает потерю пути FC контроллерами, пути сервера остаются онлайн

Улучшения работы «тиринга» Adaptive Optimization
Был произведен ряд улучшений в работе многоуровневого хранения данных для систем хранения 3PAR. В частности, уменьшилось проведание производительности при перемещении блоков данных между различными уровнями хранения.
Была добавлена возможность задавать минимальный порог IOPS для тома, участвующего в процессе перемещения блоков данных по уровням хранения. Это актуально для тех случаев, когда том создавался, а после этого приложения прекращали обращение к нему на продолжительное время. Блоки, в этом случае, автоматически опускались на самый низкий уровень хранения на дисках NL. Сейчас можно задавать параметр «заморозки» блоков и минимальное значение IOPS на том. Каждому типу приложения можно настроить собственные параметры конфигурации тиринга.
Также добавлены новые параметры отчетности по работе многоуровневого хранения данных: общий отчет плотности регионов данных, отчет по плотности регионов данных на каждый том, обобщенный отчет по всем политикам тиринга (Adaptive Optimization).


Рис.8 в 3.1.3 добавлены новые параметры отчетности Adaptive Optimization

Поддержка OpenStack

Массивы 3PAR с версией ОС 3.1.2 MU2, 3.1.3 поддерживают восьмой релиз свободного ПО для создания инфраструктурных облачных сервисов и облачных хранилищ Openstack (Havana): goo.gl/hFjMl0

Улучшения функционала QoS (Quality of Service)

Добавлена возможность задавать целевые значения задержки (latency goal). Тома могут иметь приоритеты High, Normal, Low. При невозможности достижения заданных значений задержки на одном из томов — значения задержки для других томов, участвующих в QoS меняются, в зависимости от выставленного приоритета работы.
Т.е. сначала будут изменяться параметры задержек для томов с наиболее низким приоритетом — Low, в сторону более высоких задержек. Если на текущей конфигурации массив не может достигнуть заявленных показателей задержек, то параметры будут выставлены исходя из приоритетов каждого тома.
Добавлена возможность выставления параметров минимальных значений производительности (min goals), гарантированно предоставляемых томам системы хранения.

Улучшения работы репликации

С версией микрокода 3.1.3 массив 3PAR получил уникальный функционал репликации одного массива 3PAR 7000 или 10000 на 4 любых других массива 3PAR. При этом одновременно поддерживаются смешанные типы каналов: RCFC, RCIP, FCIP и разные типы обмена данных между массивами: синхронная и асинхронная.
Это позволяет соединять массивы в смешанные схемы, и в этом режиме поддерживаются массивы предыдущих поколений (F-class).


Рис.9 возможный сценарий репликации 4x4

Подобный режим репликации позволяет задействовать Disaster Recovery as a Service.
Для включения подобного режима работы не нужно приобретать дополнительного оборудования и не нужно задействовать расширенный сервис для настройки массивов, достаточно иметь лицензию удаленной репликации на каждом массиве.

Дисковые массивы HP 3PAR, безусловно, одни из самых надежных систем хранения в индустрии. Для наиболее требовательных к производительности бизнес-приложений требуются и абсолютная защита данных. С этой целью корпорация HP объявила программу HP 3PAR Get 6-Nines Guarantee, которая подразумевает юридически обязывающую гарантию надежности четырехконтроллерных HP 3PAR StoreServ на уровне 99.9999% доступности данных. Это означает, что время простоя массива составит не более 31.5 секунд в год, или 2.59 в месяц, или 0.605 секунды в неделю! Подробнее: goo.gl/gU3Zuc
Это подтверждает исследование функционала All-flash СХД классов Midrange Gartner. СХД HP 3PAR StoreServ 7450, выступавшая в категории Midrange, по итогам тестирования признана лучшей по совокупности потребительских качеств среди устройств всех крупнейших производителей. В категории High-End системы HP 3PAR StoreServ и HP XP Storage также превзошли решения конкурентов практически во всех номинациях.
Подробнее с отчетами Gartner можно ознакомиться по ссылкам:
www8.hp.com/h20195/v2/GetPDF.aspx/4AA5-1876ENW.pdf

Из других изменений:
Виртуальный Storage Processor теперь доступен и для среды Hyper-v.
Добавлена поддержка медных кабелей Direct Attach для систем хранения 7000 и 10000.
Добавлена поддержка оптических кабелей OM4 с длиной до 100м. Это может быть интересно для заказчиков, устанавливающих несколько шкафов с системой хранения 10000, которые сейчас можно будет разнести по ЦОДу на большое расстояние с использованием кабелей OM4 25-100м.
Для тех, кто любит хранить данные в зашифрованном виде — была добавлена поддержка стандарта шифрования FIPS 140-2 для дисков 450GB/900GB 10k и для 2TB/4TB 7.2K.

В качестве итога хочется еще раз упомянуть о преимуществах системы хранения 3PAR 7450 по сравнению с другими предложениями на рынке:
Во-первых, массив 3PAR 7450 дает высокую производительность, сопоставимую с flash-массивами. При этом используются SSD диски, которые значительно дешевле Flash-модулей. Традиционные системы хранения данных, в силу устаревшей архитектуры, не могут добиться высоких показателей производительности.
Во-вторых, массив 3PAR поддерживает Disaster recovery, что пока не могут предложить производители Flash-массивов.
В-третьих, Flash-массивы, как и массивы традиционной архитектуры, не могут наращиваться до 4 контроллеров с автоматической балансировкой нагрузки между ними.
В-четвертых, сам по себе Flash-массив обычно слабо связан с другими системами хранения, что уменьшает зону для его применения, в то время как 3PAR позволяет хранить все типы данных на одной системе хранения, с одним интерфейсом управления и динамическим перемещения данных между уровнями.
В-пятых, массивы 3PAR могут объединяться в федерацию из нескольких систем, что пока недоступно в как решениях Flash, так и в массивах традиционной архитектуры.

Остается всего лишь сделать правильный выбор.
Теги:HP3PARAll-flashSSDdeduplicationсистема хранения данныхдисковый массивflash массивthin provisioningopen stack.
Хабы: Блог компании Hewlett Packard Enterprise
Всего голосов 12: ↑12 и ↓0 +12
Просмотры7.2K

Похожие публикации

Лучшие публикации за сутки

Информация

Дата основания
Местоположение
США
Сайт
www.hpe.com
Численность
5 001–10 000 человек
Дата регистрации

Блог на Хабре