Системы сетевого хранения DELL Compellent

Предприятия любого масштаба (малые, средние или крупные), намеревающиеся заняться построением сетей хранения данных (SAN) с блочным и файловым доступом, могут остановить свое внимание на дисковых массивах линейки Compellent от компании Dell.

Массивы Dell Compellent SC8000 обладают свойствами разделения и хранения данных в зависимости от их важности, а также от требований по производительности, по скорости обработки, стоимости хранения и критериев надежности. Эти характеристики свидетельствуют о наличии в системе самооптимизирующегося решения, которое соответствует идеологии Fluid Data компании Dell для систем хранения данных. Данное кредо заключается в условиях: получение за «правильную» стоимость услуг хранения «правильных» данных в «правильном» месте и извлечение их в «правильное» время.

В сравнении с конкурентами рассматриваемый дисковый массив имеет самую низкую стоимость в Mid-Range – High-End уровне.

Особенности аппаратной составляющей DELL Compellent

Дисковые массивы Dell Compellent для монтажа в стойку имеют отдельный конструктив, сделанный на базе Intel сервера. Покупатель системы хранения в соответствии с развитием своей отрасли или предприятия имеет возможность выбора при покупке модулей кэша и ввода-вывода. А в дальнейшем обладает возможностью замены их в ходе эксплуатации. Это свойство отличает каждый управляющий контроллер дискового массива Compellent SC8000 от решений конкурирующих фирм.

Свойство модульности SC8000 позволяет заказчику менять в ходе эксплуатации модули ввода-вывода и кэш без замены контроллера. Наличие развивающихся протоколов, и новых форматов взаимодействия позволяет адаптировать устройство путем простой замены модуля ввода вывода, использовать в качестве бекэнда и FC, и SAS. При этом ранее купленные диски, функционирующие по старой технологии, и вновь приобретенные можно подключать по новым протоколам к уже имеющемуся контроллеру. Например, модули ввода вывода 8Gb/s FC могут быть заменены на FCoE или 16Gb/s; старые диски 4Gb/s FC могут быть подключены с сохранением всех имеющихся данных к новейшим массивам 2012 года.

Дисковые массивы Dell Compellent SC8000 обладают следующими отличительными характеристиками:

• Каждый контроллер включает в состав два шестиядерных процессора (E5-2600) Intel 2,5 ГГц.
• Объем памяти каждого контроллера 16 Гбайт или 64 Гбайт, что в совокупности составляет поддержку 32 или 128 Гбайт памяти.
• Максимальное число поддерживаемых дисков - 960 в форм-факторе 2,5” (24 диска в полке) и 3,5” (12 дисков в полке).
• Поддерживаются SAS (3 Гбит/с и 6 Гбит/с), Fibre Channel (2, 4, 8 Гбит/с) для присоединения полок расширения.
• Два резервных источника питания малой мощности обладают возможностью горячего переключения, имеют повышенную эффективность по отношению к контроллерам предыдущих версий. Источники питания имеют сертификацию ENERGY STAR Platinum (с установленным уровнем эффективности 92%).
• Шесть резервных вентиляторов можно менять путем «горячей замены».
• Существует гарантия использования устройств в течение ограниченного времени без потери поддержки при высоких температурах и даже в помещениях без кондиционеров (до 47С и относительной влажности до 90%). Что подтверждает сертификация Fresh Air™= (контроллер SC8000; корпусы SC200 и SC220).
• Высота контроллера в стойке: 2U (87,3мм*482,4мм*755,8 мм) Вес: 19,73 кг.
• Обеспечивается поддержка одновременного применения нескольких интерфейсов при подключении к сети хранения данных. При этом используется Fibre Channel (4 Гбит/с, 8 Гбит/с), iSCSI (1 Гбит/с, 10 Гбит/с), FCoE (10 Гбит/с).
• Применяемая архитектура Fluid Data позволяет хранить иерархические данные на разных уровнях, при этом осуществлять автоматический перенос их в зависимости от частоты использования и важности (эти характеристики устанавливает сам пользователь путем настройки политик).
• RAID 0, 5, 6 и 10 DM (двойное зеркало) позволяет обеспечить защиту данных, при этом использовать любые комбинации уровней RAID в одном массиве Storage Center. Несколько уровней RAID могут использоваться на одном уровне системы хранения (включая возможность одних и тех же дисков) за счет применения виртуальной архитектуры.
  
  

Особенности программного обеспечения Dell Compellent SC8000

Дисковые массивы Dell Compellent для функционирования используют 64 разрядный микрокод. Программное обеспечение поставляется по бессрочной лицензии, что позволяет поддерживать постоянное наращивание функционала и предоставляет возможность неразрушительного обновления программного обеспечения.

В Dell Compellent SC 8000 реализованы следующие функции и технологии:

• Технология Dynamic Capacity позволяет по мере необходимости выделять для виртуального тома ресурсы любого размера без заполнения физического пространства на диске до момента записи данных.
• Технология Data Instant Replay позволяет моментальное создание первоначального тома и дальнейшее фиксирование только накопительных изменений данных.
• Технология Data Progression обеспечивает распределение и запись активно применяемых блоков информации на первом уровне системы хранения данных, а также способствует автоматическому переносу неиспользуемых (или редко применяемых) блоков данных на низшие уровни.
• Технология Fast Track распределяет информацию на отдельных жестких дисках по соответствующим их уровням дорожках.
• Enterprise Manager облегчает администрирование нескольких локальных и удаленных сетей хранения данных Storage Center и управление сетевой системой хранения данных с помощью единой централизованной консоли.
• Технология Remote Instant Replay позволяет осуществлять с помощью репликации только инкрементных изменений непрерывную защиту данных (обязательной является первоначальная синхронизация серверов). Такой подход имеет название "тонкой репликации" и способствует предотвращению существенного увеличения расходов на оборудование.
• Технология Live Volume позволяет, не прерывая работу системы хранения данных, осуществлять доступ к томам информации между двумя отдельными системами и переносить ее. Тем самым обеспечивается неограниченная горизонтальная масштабируемость.
• Наличие для томов встроенного функционала Thin Provisioning.
• Используется расширенный функционал копирования.
• Удаленное зеркалирование функционирует в синхронном и асинхронном режимах.

Интеллектуальные возможности Dell Compellent SC8000.

Гибкость и производительность современных систем хранения данных ограничивается управлением данных на уровне томов. Подавляющее количество хранимой информации используется редко или совсем не применяется (включая свободное дисковое пространство). По статистике только около 10 % данных относятся к часто используемой информации. И в соответствии с этим требуется наличие высокой производительности систем хранения. Эффективное управление данными внутри самих томов способствует сокращению расходов и обеспечению высокого коэффициента отдачи хранения.

Виртуализация данных с помощью технологии Dell Compellent Fluid Data.

Преимущество технологии Dell Compellent Fluid Data позволяет осуществлять виртуализацию данных на уровне блоков и далее динамично и интеллектуально управлять этими блоками. Для реализации функций динамического хранения, миграции и восстановления данных используется фактическая информация о блоке, собранная «на лету». Система управления Dell Compellent организована таким способом, что сбор этих сведений основывается на минимальной дополнительной нагрузке на систему. Но она включает множество необходимой для эффективного управления информации: об используемых дисках, о типе хранимых данных, об уровне RAID, о времени записи информации, о частоте обращения к конкретным данным и другие сведения. Поэтому на основе настроенных политик управления данными происходит «правильное» управление блоками с учетом места хранения информации. Автоматический режим позволяет переносить данные внутри массива и между различными уровнями.

Кроме сокращения расходов хранения, виртуализация данных на уровне блоков существенно повышает гибкость систем. При отсутствии виртуализации администратор системы занимался проектированием томов для приложения путем выбора RAID-массива, размеров тома, типов дисков в пуле прочих характеристик системы. С использованием технологии Dell Compellent Fluid Data наличествует общий пул ресурсов, который включает в себя все диски системы хранения. Нагрузка на конкретный том адаптивно подстраивается в процессе функционирования приложения.

Администратор Dell Compellent имеет также возможность за несколько минут выделить виртуальные тома. Сервер же осуществляет в случае недостаточности ресурсов автоматическое расширение тома. Функции системы с применением динамического выделения и масштабирования емкости по требованию обеспечивают непрерывную доступность данных, сокращают необходимость присутствия персонала, минимизируют затраты на покупку новых дисков.

Виртуализация на уровне томов позволяет устранить узкие места традиционных систем хранения. При этом обеспечивается: установление параллельного использования ресурсов (за счет большого количества шпинделей); достижение высокой производительности системы; снижение недостаточности ресурсов (путем распределения томов по всем дискам системы). При расширении системы (путем установки новых дисков) происходит автоматическое перераспределение новых ресурсов без оптимизации производительности и ручной балансировки нагрузки администратором.

Функционал Thin Provisioning

В системах Dell Compellent SC8000 наличие встроенного функционала Thin Provisioning способствует значительному снижению стоимости хранения данных, т.к. потребитель имеет возможность покупать меньшее количество дисков при первоначальной покупке системы, а также при дальнейшей эксплуатации.

В классических системах хранения данных емкость томов жестко распределяется администратором между приложениями. Причем проектирование самой системы хранения осуществляется с учетом проектируемого роста объема информации, требуемого для приложения. Следовательно, при этом закладывается значительный объем неиспользуемого дискового пространства. Статистика свидетельствует, что каждый том использует в целевом назначении лишь около 40% объема. Следовательно, каждый покупатель оплачивает около 60% пустого дискового пространства. При этом одноразово закупается значительный дополнительный объем ресурсов, которые имеют тенденцию уменьшения стоимости одного ГБ с течением времени.

Используемое в системах Dell Compellent SC8000 программное обеспечение Dynamic Capacity производит разделение процессов выделения и использования ресурсов. При этом не существует проблемы неиспользуемой дисковой памяти. Создание виртуальных томов возможно в любом объеме, физическая память используется только на уровне записанной информации.

Функционал Thin Provisioning позволяет также освободить свободную емкость томов, которые были созданы до начала функционирования системы хранения Compellent SC8000 и были перенесены в нее. Высвобождение дискового пространства происходит с помощью функция Thin Import.

Оптимизация записи и многоуровневое хранение (Tiering) вместе с Dell Compellent.

Корпоративные данные в течение своего жизненного цикла имеют свойства изменения своей важности, требований защищенности и скорости их обработки или доступа. Известно, что процедура администрирования данных, осуществляемая системным администратором «вручную», является неэффективной рутинной обязанностью. Причем данная процедура проводится достаточно часто, т.к. меняются приоритеты бизнеса и интересы отдельных структурных подразделений компании. Это сложная задача, отнимающая существенное количество времени, даже если не происходит учета баланса интересов и тонкостей взаимоотношений внутри корпорации.

Существуют различные специализированные программные продукты для управления жизненным циклом данных, которые в значительной степени упрощает эту задачу. Но такие решения требуют от заказчика существенных затрат на покупку программного и аппаратного обеспечения, а также их интеграции с конкретной системой хранения данных. Большинство таких программ, доступных на рынке, функционируют на уровне томов, без учета того факта, что внутри самого тома также присутствуют данные с различной частотой использования.

Отличие массивов Dell Compellent SC8000 заключается в наличии инновационного механизма перемещения данных. Он позволяет интегрировать интеллектуальное многоуровневое хранение информации с расширенными функциями виртуализации данных. При этом управление данными осуществляется на уровне блоков. Применяемое программное обеспечение Data Progression, используемое в дисковой системе Dell Compellent, классифицирует данные и перемещает их на оптимальный уровень хранения с учетом частоты обращения к данным и важности для бизнеса. Происходят данные процедуры автоматически в динамическом режиме без вовлечения администратора системы.

Для новых данных организован уровень Tier 1 на быстрых SSD или SAS дисках с RAID 10. Это позволяет обеспечить максимальную производительность записи данных. Далее при снижении частоты обращения к данным производится их автоматических перевод в RAID5 без перезаписи информации расчета контрольной суммы, записи в свободный блок и удаления дубликатов данных. При последующем уменьшении частоты обращения происходит перенос блоков на Tier 2 или Tier3. Уровень Tier 2 организован на дисках большей емкости и меньшей производительности (900GB/10K SAS). Уровень Tier3 может быть создан с SATA дисками в RAID5 или RAID6. При возникновении ситуации с увеличением частоты обращения к блоку данных происходит обратный процесс. Таким образом, на дорогих быстрых дисках в каждый момент времени сохранены наиболее часто используемые данные. А самые невостребованные данные хранятся на недорогих дисках большой емкости. Возможно перемещение наиболее востребованных данных на внешние сектора диска с целью изменения скорости доступа. Эта функция доступна с помощью опции Fast Track.

Dell Compellent SC8000 обеспечит мгновенные снимки данных (SnapShot)

Высокие требования надежности хранения данных в современных системах требуют наличия функционала создания мгновенной копии тома или группы томов. Для этого система, как правило, производит резервирование дискового пространства, которое опять же не используется эффективно, т.е. на 100%. Кроме того, постоянные процедуры чтения/записи значительно нагружают контроллеры дискового массива и уменьшают показатели эффективности системы хранения данных. Чаще всего процедура мгновенного копирования выглядит следующим образом: при изменении информации в блоке старые данные в нем сначала читаются с источника, переписываются в том, где хранится копия, и только после этого происходит сохранение изменений в томе источника. Т.е. выполняется две операции записи и одна чтения.

В системах хранения Dell Compellent SC8000 мгновенные копии работают по принципу записи самих изменений в новое место. При этом происходят требуемые изменения указателей на блок. Таким образом, измененные данные записываются на свободное место, а в томе, источнике данных, изменяется адрес хранения самих изменений. Вместо трех операций записи-чтения данных в томе, выполняется лишь одна операция чтения. Работает механизм создания мгновенных копий массива не с самими данными, а с их указателями. Поэтому копии могут выполняться не только с томов, но и с их копий без практических ограничений.

Все производители