EMC VMAX 3: платформа для управління корпоративними даними



У світлі світової тенденції розвитку різного роду соціальних, мобільних і хмарних платформ більшість сучасних компаній потребує ІТ-інфраструктури, здатної надавати миттєвий доступ до великих обсягів інформації, характерним для гібридних хмарних середовищ нового покоління. Компанія EMC представляє нові системи зберігання сімейства VMAX 3, реалізують цілий ряд підходів, покликаних спростити управління життєвим циклом інформації

Нова лінійка СГД являє собою системи зберігання класу High-end для бізнес критичних навантажень першого рівня. При цьому рішення дозволяє замовникам мати повний контроль над сервісами даних в термінах SLA та інфраструктурою там, де розміщені програми — у центрі обробки даних або в публічному хмарі. Фактично такі можливості роблять ЕМС VMAX 3 корпоративної платформою управління, адже якщо раніше таке було можливо тільки при інтеграції сторонніх сервісів управління даними і зовнішнього, то тепер контроль за життєвим циклом інформації, а також реалізація моделі «зберігання даних як послуга» в гібридному хмарі можлива з допомогою базових функцій системи.

Модельний ряд ЕМС VMAX 3 складається з трьох СГД — VMAX 100K, 200K і 400K. Всі системи зберігання побудовані на принципово новій архітектурі, заснованої на базі HYPERMAX OS і Dynamic Virtual Matrix. HYPERMAX OS об'єднує в собі гіпервізор систем зберігання і операційну систему, що дозволяє вбудовувати в VMAX 3 сервіси інфраструктури зберігання даних безпосередньо в масив. Dynamic Virtual Matrix дозволяє динамічно виділяти обчислювальні ресурси для підвищення продуктивності і забезпечення передбачуваних рівнів обслуговування в масштабах великого підприємства. Все це дає можливість підвищити рівень ефективності та консолідації центру обробки даних за рахунок зменшення займаних площ і зниження енергоспоживання.

Незважаючи на те, що для побудови сервісів зберігання даних все частіше використовуються архітектури серверних кластерів типу Vsan або ScaleIO і системи середнього класу досягли продуктивності, достатній будь-якого додатка, залишилося місце і для використання многоконтролерных Hi-END систем:

1) Це багатокористувацькі бази даних, яким необхідна транзакційна продуктивність, розмір яких постійно зростає і розташувати їх тільки на SSD буде досить дорого.

2) Це середовище віртуалізації, де безліч віртуальних машин з різними вимогами продуктивності можуть дійсно згенерувати гідну навантаження.

В обох випадках все зберігається на одній СГД. Відповідно необхідно, щоб ця система забезпечувала дуже високу доступність сервісів, а також гнучкість онлайн перерозподілу ресурсів у відповідності із змінною з часом навантаженням.

3) Необхідно рішення організації другої або третьої резервної майданчики, з мінімальним впливом реплікації на продуктивність додатків і відновленням працездатності сервісу на цьому майданчику з мінімальною втратою або без втрати даних.

Особливості архітектури

Нова версія VMAX, як і всі попередні, побудована на многоконтроллерной апаратної архітектури INTEL. Тільки на цей раз контролери СГД об'єднані відмовостійкої шиною даних — Infiniband 56 Гбіт/с. Сумарний когерентний кеш досягає 16 Тбайт в старших моделях, кількість обчислювальних ядер доходить до 384.



У VMAX 3 відбулося безліч конструктивних змін. Змінилися контролери, дискові полиці, змінилися і самі стійки. Тепер VMAX 3 поставляється в стандартних 19-дюймових шафах і допускає підтримку стійок сторонніх виробників. Таким чином, не треба якось особливо планувати розміщення VMAX, що особливо актуально для великих датацентрів. У VMAX більше немає поділу на system bay і storage bay. Всі стійки повністю рівноправні. У кожній стійці може розміщуватися від 1 до 2 Engine (1 Engine або 2 контролера), інтерконнект і деяку кількість дискових полиць. Існує два варіанти дискових полиць — і обидва з щільним розміщенням: 60 3.5 дюймовому форматі і 120 в 2.5 дюймовому форматі.

За рахунок цього збільшилася загальна щільність масиву: в одній стійці можна поставити 720 дисків та два контролера (1 Engine) або 480 дисків і чотири контролери (2 Engine). Максимальна конфігурація масиву поміщається в 8 шаф: 5760 дисків і 8 Engine.
Стійки VMAX можна розносити на відстань до 25 метрів від першої, в якій встановлена внутрішня комутація.

Можливість рознесення стійок VMAX на відстань до 25 метрів від System Bay

VMAX 3 підтримує інтерфейси введення-виведення:
— FC 8 і 16 Гбіт/с;
— Fco/ iSCSI 10 Гбіт/с.
Асортимент дисків постійно розширюється, і на даний момент підтримуються наступні типи накопичувачів:
— SSD 200, 400, 800 Гбайт;
— SAS 15K 300 Гбайт;
— SAS 10K 300, 600, 1200 Гбайт;
— NL-SAS 7K 2, 4 Тбайт.

Вперше для захисту кеш-пам'яті застосована технологія Vault to flash. Раніше для цієї мети був передбачений спеціальний розділ на жорстких дисках vault, тепер це окрема Flash-пам'ять, встановлена в самі контролери. Це дозволило знизити ємність батарей, що використовуються для захисту кеша: підтримання працездатності жорстких дисків vault тепер не потрібно.

Основна операційна система масиву поміняла свою назву на HYPERMAX (раніше Enginuity), і назва це вибрано невипадково. Вся справа в тому, що, крім операційної системи, на контролерах працює спеціалізований гіпервізор, який дозволяє запускати велику кількість додаткових сервісів, таких як: моніторинг, управління, файловий доступ. Особливо слід зазначити можливість інтеграції віртуальної версії VPLEX для створення катастрофоустойчивых інфраструктур без необхідності додаткового обладнання.

З'явилася динамічна внутрішня балансування навантаження. Якщо раніше в Enginuity була жорстка прив'язка процесорних ядер до портів вводу-виводу, то в HYPERMAX вона зникла, і обчислювальна потужність балансуються між Front-end, Back-end і вбудованим гіпервізором.

Динамічне балансування процесорних ядер між завданнями

Враховуючи величезну кількість ресурсів (VMAX 400K в максимальній конфігурації підтримує 384 ядра Intel і 16 Тбайт кеш-пам'яті) в поєднанні з неймовірною гнучкістю динамічного перерозподілу ресурсів, можна говорити про новий VMAX як однієї з найпотужнішої СГД класу High-End на сьогоднішній день.

Планування ресурсів

У новій версії принципово змінився підхід до сайзингу системи та динамічного виділення ресурсів. Якщо раніше впровадження і налаштування системи VMAX можна було порівняти з невеликим цілим проектом, то тепер VMAX поставляється в повністю сконфігурованом стані з розбивкою на RAID, з преднастроенными віртуальними пулами ресурсів і спрощеним інтерфейсом управління. Попередня конфігурація з дотриманням рівнів SLA збирається на заводі в повній відповідності з профілем навантаження, який був узгоджений з замовником на етапі сайзинга і планування. На етапі фінального впровадження в експлуатацію на майданчику замовника необхідно просто підключити передналаштовані логічні томи додатків, і можна починати роботу з гарантованим рівнем SLA!

Стандартно пропонуються кілька рівнів SLA: DIAMOND, PLATINUM, GOLD, SILVER, BRONZE (точніше, в термінології VMAX це називається SLO — Service Level Objective), розділеним допустимим для додатка часом відгуку, а також профілем навантаження. Приймаються до уваги такі параметри:
— середній час відгуку;
— співвідношення читання/запис;
— профіль навантаження sequential/random;
— середній блок читання/запису;
— об'єм даних.

Рівні SLO з класифікацією по часу відгуку

Якщо на системі планується запускати кілька різних завдань, необхідно визначити профіль навантаження кожної з них. Відсутність інтерференції повністю гарантується базовими сервісами HYPERMAX.
Чим більше інформації про навантаження було відомо на етапі проектування, тим точніше VMAX зможе планувати свої ресурси пророкуючи вузькі місця. Інакше кажучи, налаштування VMAX 3 починається не з моменту підключення системи в датацентрі замовника, а з моменту збору інформації перед замовленням системи.

Федеративний зберігання

Одна з ключових функцій, що з'явилися в VMAX деякий час назад — Federated Tiered Storage (FTS), яка в новій версії була істотно розширена та доповнена.

FTS, по-перше, дозволяє консолідувати на базі VMAX масиви різних виробників, а по-друге, поширити на підключений пул масивів такі технології, як FAST, SRDF, TimeFinder. Ключова відмінність FTS від схожих реалізацій інших виробників полягає в тому, що VMAX при запису даних на сторонній масив обов'язково виробляє перевірочне читання і контроль CRC.

Застосування FTS дуже різноманітно. Це і використання сторонніх масивів у складі багаторівневого зберігання FAST, і зберігання знімків Timefinder спільно з SRDF для віддаленої реплікації. Цікава реалізація спільно з VPLEX для створення Active/Active конфігурацій із забезпеченням безперервного доступу до даних і повної стійкості щодо відмови одного з датацентрів цілком.

Спільно з VPLEX збільшується мобільність даних, а також з'являється можливість спільної роботи з єдиним географічно розподіленим крос-платформних пулом ресурсів.

У VMAX 3 з'явилася абсолютно нова технологія, заснована на алгоритмах FTS — EMC ProtectPoint, що дозволяє підключати систему резервного копіювання EMC DataDomain (DD) як Federated Tiered Storage і здійснювати резервне копіювання і відновлення даних безпосередньо c DD.

Працює це все таким чином: виконується призупинення БД, агент ProtectPoint дає команду на зняття миттєвого знімка TimeFinder, робота БД відновлюється. Після цього у фоновому режимі VMAX здійснює копіювання вмісту знімка на DD.

З точки зору бази даних і додатків, при впровадженні ProtectPoint процедура бекапирования не змінюється, і все виглядає дуже схоже на звичайне резервне копіювання з використанням миттєвих знімків, за тим винятком, що трафік не проганяється по всій мережі між сервером додатків і сервером, а локалізована між VMAX і DD.

Відновлення даних також виконується по команді агента ProtectPoint, встановленого на сервері додатка/БД. Адміністратор вручну або за допомогою будь-якого підтримуваного ЗА резервного копіювання, вибирає потрібну контрольну точку: починається процес відновлення даних з резервної копії DD. Ключова особливість ProtectPoint — в тому, що користуватися відновленим томом можна відразу після ініціалізації процедури відновлення, не чекаючи завершення копіювання даних. Всі запитувані блоки будуть пріоритетно прочитані з DD і надані додатком. Звичайно, це викличе додаткові затримки, але проміжок часу до повного фізичного відновлення тому можна витратити на службові функції перевірки вмісту, прав доступу, сумісності тощо

В сукупності з високою швидкістю каналу між DD і VMAX це сильно знижує час відновлення після збою.



Багаторівневе зберігання

Багаторівневе зберігання залишається найсильнішою стороною масивів EMC вже протягом 6 років, коли в 2008 р. корпорація вперше на ринку запропонувала Flash-диски для використання в складі одного з типів носіїв в VMAX.
Алгоритми, за якими переміщуються дані між рівнями зберігання, націлені на підтримку заздалегідь заданого SLA (SLO). Якщо раніше рішення про переміщення між рівнями було продиктовано частотою запитів того чи іншого блоку, то тепер рішення приймається виходячи з підтримки заздалегідь заданого часу відгуку і інших параметрів (за умови, що вони визначені).
Аналіз даних і переміщення між рівнями зберігання тепер працює безперервно 24x7. На продуктивність це не впливає, так як VMAX наділений величезними обчислювальними ресурсами навіть у мінімальній конфігурації.


Service Level Objective (SLO) і віртуальні пули

Інша важлива зміна в FAST полягає в тому, що якщо раніше центр прийняття рішення про переміщення між рівнями знаходився безпосередньо в ядрі VMAX, то тепер у цьому допомагають агенти, що встановлюються на сервери додатків і баз даних. Від агентів надходить інформація по найбільш затребуваним областях даних і можливих змін профілю навантаження. FAST на VMAX став проактивний.

Аналіз продуктивності СУБД

Тепер з допомогою Unisphere можна не тільки управляти масивом, але і аналізувати продуктивність баз даних: інтерфейс додана утиліта DBclassify, яка вміє збирати інформацію безпосередньо з сервера СУБД і передавати її в Unisphere. Це дозволяє розглядати Unisphere як єдину точку моніторингу продуктивності, як з боку масиву, так і з боку сервера додатків. DBclassify може порівняти час відгуку IO на боці системи зберігання і час відгуку на боці додатка/бази даних і зробити висновок про те знаходиться вузьке місце всередині масиву або його потрібно шукати десь зовні: в мережевому стеку, файлової системи і т. д. DBclassify дає таблиця є типом подання, таким чином можна побачити «вузьке» місце в якійсь конкретній області БД, і з допомогою технологій FAST дати команду на переміщення таблиці в іншій пул ресурсів. Застосування DBclassify націлена переважно на Oracle, але очікується підтримка для інших БД.

Unisphere, DBclassify і всі вбудовані функції з моніторингу, управління системи знаходяться в ядрі ОС HYPERMAX і не вимагають сторонніх серверів управління.



Ми дистрибутируем рішення EMC Україні і Білорусі. Ціни, питання — пишіть: abo@muk.ua, або в лічку.
Каталог всіх рішень і сервісів дистриб'ютора МУК
Авторизовані навчальні курси ЕМС
Переклад огляду на таджицький
Переклад огляду на білоруський

Джерело: Хабрахабр

0 коментарів

Тільки зареєстровані та авторизовані користувачі можуть залишати коментарі.