HVS系列企業(yè)級存儲系統(tǒng)解讀
2012年,注定是企業(yè)級存儲系統(tǒng)不平凡的一年。5月,EMC發(fā)布了VMAX40K,最大容量超越了業(yè)界最高規(guī)格。9月,VMAX40K被HVS88T超越,企業(yè)級存儲系統(tǒng)的容量再次被刷新。當然,被刷新的不只是容量,本文將為你深度解讀來自華為的巨無霸存儲新品。
在企業(yè)的業(yè)務(wù)成長、業(yè)務(wù)整合、新業(yè)務(wù)開拓等創(chuàng)新過程中,不斷涌現(xiàn)出數(shù)據(jù)激增、業(yè)務(wù)變更、嚴苛的業(yè)務(wù)連續(xù)性、數(shù)據(jù)類型復雜多樣以及緊張的預算等挑戰(zhàn),作為核心業(yè)務(wù)IT系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備,企業(yè)級存儲系統(tǒng)必須具備高可用、按需擴展、存儲整合、按需部署和高利用率等特征。
在企業(yè)級存儲的發(fā)展歷史上,早期IBM DS8000 Scale-up架構(gòu)的企業(yè)級存儲系統(tǒng)解決了有限擴展的問題(通過冗余等其它技術(shù)基本解決了高可用的問題),2009年EMC發(fā)布的Scale-out架構(gòu)的VMAX存儲系統(tǒng)解決了按需擴展的問題,2010年HDS發(fā)布的VSP的Scale-deep架構(gòu)(宣稱3D擴展)解決了存儲整合的問題,但一直都沒有產(chǎn)品能徹底解決按需自動部署和高利用率等根本問題。
華為在HCC 2012大會上發(fā)布了業(yè)界最頂尖的OceanStor HVS高端存儲新品,以其領(lǐng)先的智能矩陣式系統(tǒng)架構(gòu)、最高的規(guī)格、完備的軟件特性和快速部署的整柜交付產(chǎn)品形態(tài),可信、高效、彈性的產(chǎn)品特點,解決了數(shù)據(jù)中心普遍面臨的按需部署和提高利用率的問題,彌補了現(xiàn)有企業(yè)級存儲系統(tǒng)在應對客戶挑戰(zhàn)方面的缺失,全新的XVE Storage OS所包含的豐富特性(含4S擴展、3D流動等技術(shù))也體現(xiàn)了作為后來者的創(chuàng)新,華為在關(guān)鍵業(yè)務(wù)存儲上已走在業(yè)界前列。
圖一 HVS存儲產(chǎn)品外觀圖
HVS系列存儲產(chǎn)品由華為自主研發(fā)設(shè)計,擁有完整自主知識產(chǎn)權(quán),定位于高端企業(yè)級存儲系統(tǒng),本次發(fā)布了HVS85T和HVS88T兩個型號,分別支持8個和16個控制器,最大支持3TB緩存、3216塊硬盤(含高速SSD硬盤)、1600萬IOPS、3萬個快照和1024 GB/s交換矩陣帶寬,相對于業(yè)界最新發(fā)布的企業(yè)級存儲產(chǎn)品,HVS88T的主機連接能力、最大容量和最高緩存都提升50%以上,交換矩陣帶寬更是提升2.5倍,刷新了業(yè)界的最高規(guī)格。
系統(tǒng)架構(gòu)一向都是企業(yè)級存儲產(chǎn)品的核心競爭力,在HCC大會上,華為也透露了HVS的系統(tǒng)架構(gòu)--Smart Matrix Architecture(如圖所示),具備全交換和全虛擬化的特點,搭載了XVE操作系統(tǒng),系統(tǒng)被資源池化,RAID組不再綁定固定硬盤,所有硬盤的數(shù)據(jù)可在線靈活分布與調(diào)整。華為不遺余力地發(fā)揮著后來者的優(yōu)勢,吸收了當前業(yè)界最先進的設(shè)計基因,并演繹出了華為獨特的優(yōu)勢。
圖二 HVS存儲產(chǎn)品系統(tǒng)架構(gòu)
4S擴展技術(shù)是HVS區(qū)別于同類產(chǎn)品的重要技術(shù),如圖所示,4S擴展技術(shù)實現(xiàn)了Scale-up,Scale-out,Scale-deep和Scale-in四個維度的擴展。通過Scale-up技術(shù)增加現(xiàn)有引擎的容量和處理能力,通過Scale-out技術(shù)實現(xiàn)性能隨著空間線性增加,通過Scale-deep技術(shù)實現(xiàn)第三方存儲的整合。以上三方面是業(yè)界常見的三種擴展方式,HVS 4S擴展還包含獨特的Scale-in技術(shù)。
圖三 HVS 4S擴展技術(shù)
Scale-in技術(shù)通過系統(tǒng)全局均衡,不增加任何硬件資源便能實現(xiàn)主機卷的性能和空間擴展。讀者可能會有疑問,Scale-in技術(shù)究竟是如何實現(xiàn)的?實際上Scale-in技術(shù)并不是一項獨立的功能特性,而是由HVS一系列軟件特性組合而成,具體包括全虛擬化特性、3D流動技術(shù)、SmartQoS軟件和SmartThin軟件等軟件特性,HVS能根據(jù)業(yè)務(wù)需要分布數(shù)據(jù),最終達成系統(tǒng)全局范圍內(nèi)數(shù)據(jù)量和性能的雙重均衡。
4S技術(shù)不僅僅是個枯燥的技術(shù)名詞,還能廣泛應用到存儲用戶的實際場景。4S擴展技術(shù)可大幅提升HVS的規(guī)劃適應能力和資源利用率,最適用于不確定性業(yè)務(wù)。
舉個例子,由于客戶業(yè)務(wù)的超預期發(fā)展,A1-A10業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)已滿,但性能壓力極低,B1-B10業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)極少,但性能壓力已滿。對于A1-A10業(yè)務(wù),傳統(tǒng)存儲可能需要通過手工遷移來解決,所需的步驟包括新建更大空間、購買遷移軟件或服務(wù)、停止業(yè)務(wù)、拷貝數(shù)據(jù)、更改主機配置、刪除原有空間等一系列繁瑣的過程。對于B1-B10業(yè)務(wù),傳統(tǒng)存儲可能需要通過RAID擴容等方法解決,需要花費大量時間,擴展后的RAID跨越了更多硬盤,可靠性降低,同時,由于性能已達到瓶頸,可能會造成大量空間剩余卻無法使用的硬盤空間利用率極低的現(xiàn)象,這樣一個資源利用率極低的系統(tǒng),卻在不斷的擴容硬件資源以應對業(yè)務(wù)壓力,最終造成了極高的TCO,這種現(xiàn)象在現(xiàn)實環(huán)境中非常普遍。而Scale-in則會根據(jù)業(yè)務(wù)需要,隨時自動調(diào)整數(shù)據(jù)分布,達成性能和空間的雙重均衡,最大化存儲資源利用率。
再舉個例子,業(yè)務(wù)成長迅速,傳統(tǒng)存儲可能需要在第二年通過Scale-up擴展空間和性能,在第三年通過Scale-out進一步擴展,而對于具備4S技術(shù)的存儲系統(tǒng),由于Scale-in技術(shù)提升了資源利用率,相同的資源可滿足更高的要求,scale-up和scale-out等擴展可能往后推一年以上,同時,需要升級的硬件資源也可能降低一半多。
3D流動技術(shù)也是HVS區(qū)別于同類產(chǎn)品的重要技術(shù),包括數(shù)據(jù)垂直流動、水平流動和跨系統(tǒng)流動,3D流動技術(shù)實現(xiàn)了真正的數(shù)據(jù)全方位流動,可以使硬盤整體資源利用率提升3倍以上。
圖四 HVS 3D流動技術(shù)
在業(yè)界的主流產(chǎn)品中,自動分級存儲功能和SSD緩存功能非常普遍,HVS垂直流動與此類似,可自動識別、拷貝、遷移冷熱數(shù)據(jù)到最合適的硬盤層級。但HVS 3D流動技術(shù)的創(chuàng)新更多體現(xiàn)在水平流動和跨系統(tǒng)流動,數(shù)據(jù)可以在同一層級硬盤內(nèi)水平流動和跨系統(tǒng)流動,所有硬盤始終維持性能和容量雙重均衡,并為業(yè)務(wù)提供可視化的應用智能部署,業(yè)務(wù)變化時無需再進行LUN遷移。
圖五 HVS SmartMotion 水平流動技術(shù)
水平流動技術(shù)是組成4S技術(shù)的重要技術(shù)之一,4S擴展技術(shù)的諸多高級場景都需要水平流動技術(shù)SmartMotion的參與。此外,SmartMotion也可以應用于一些其它場景,例如,某用戶HVS的A存儲池用于多個數(shù)據(jù)庫類業(yè)務(wù),包含了200個硬盤,但隨著業(yè)務(wù)升級,用戶新增了100個硬盤,SmartMotion功能會將A存儲池內(nèi)的數(shù)據(jù)均衡到新增空間上,降低原有硬盤的負載,提升可靠性。這種智能數(shù)據(jù)迅移技術(shù)SmartMotion的應用場景還覆蓋了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存儲位置的平滑遷移,以及應對各種業(yè)務(wù)調(diào)整所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)存儲位置及分布范圍變化。
圖六 HVS SmartMotion 擴容均衡示意圖
存儲系統(tǒng)的加速特性向來以基于后統(tǒng)計的方式居多,這種方式可以準確地根據(jù)業(yè)務(wù)實際表現(xiàn)進行優(yōu)化,但不足在于無法提前優(yōu)化。HVS支持統(tǒng)計的方式,但此次HVS還發(fā)布了業(yè)務(wù)預判斷的功能,使用戶可以為指定數(shù)據(jù)提前加速。用戶為存儲池、主機卷、文件夾、文件等任意數(shù)據(jù)指定配置,HVS可以相應調(diào)整相關(guān)數(shù)據(jù)的優(yōu)先級、硬盤層級、是否啟用SSD緩存、數(shù)據(jù)在硬盤上的分布等信息。利用這些功能,用戶可以在業(yè)務(wù)高峰到來之前,預先做好存儲準備。
由于關(guān)鍵數(shù)據(jù)普遍都會考慮除RAID保護外的進一步數(shù)據(jù)保護,數(shù)據(jù)保護特性向來都是企業(yè)級存儲系統(tǒng)的關(guān)鍵特性之一,尤其是容災方案中的RPO,這關(guān)系到災難發(fā)生后業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)丟失量的多少。業(yè)界主流企業(yè)級存儲大多能實現(xiàn)RPO接近于0的同步遠程復制,但對于更為普遍應用的異步遠程復制功能,其RPO一般在60秒左右,HVS此次發(fā)布了RPO僅為5秒的異步遠程復制功能,對于遠距離、業(yè)務(wù)連續(xù)性要求更高的關(guān)鍵數(shù)據(jù)容災來說是個好消息。
由于歷史原因,企業(yè)級存儲系統(tǒng)的管理設(shè)計非常復雜,但HVS基于全虛擬化存儲池式的自動化資源配置、智能的高級軟件、優(yōu)化的向?qū)?、自動化模板和直觀的圖形化界面等管理特性,再加上業(yè)務(wù)變化時無需手動遷移LUN等高級特性,有效降低了IT運維人員的技能要求,使得企業(yè)逐步擺脫企業(yè)級存儲運維找人難、育人難、留人更難的局面,加速企業(yè)業(yè)務(wù)的部署過程。
服務(wù)能力同樣是選擇企業(yè)級存儲系統(tǒng)的重要因素,華為擁有超過140個分支機構(gòu)的服務(wù)網(wǎng)絡(luò),遍布全球各地,擁有45個培訓中心和44個授權(quán)培訓中心。借助既有的服務(wù)平臺,華為存儲的服務(wù)力量也已全面構(gòu)建起來,現(xiàn)在可提供7*24遠程支持服務(wù),并提供諸如網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計、數(shù)據(jù)遷移、數(shù)據(jù)容災、Cloud Service等專業(yè)服務(wù),由資深專家協(xié)助客戶打造綠色、可靠和高性價比的數(shù)據(jù)中心。
華為對"核心業(yè)務(wù),穩(wěn)操勝券"的解讀是HVS專為核心業(yè)務(wù)設(shè)計,因可信而把握十足、因彈性而易操控、因高效而助力客戶核心業(yè)務(wù)取勝。在降低TCO的同時,HVS能全面滿足核心業(yè)務(wù)需求、大幅提升核心業(yè)務(wù)效率、輕松應對核心業(yè)務(wù)變化,從而助力于客戶的核心業(yè)務(wù)創(chuàng)新,助力于客戶穩(wěn)操勝券。
在大數(shù)據(jù)時代,數(shù)據(jù)中心有著虛擬化、混合云化、精簡IT、低碳等趨勢,新一代數(shù)據(jù)中心構(gòu)建于此基礎(chǔ)之上,此趨勢帶來的按需自動部署和高利用率等需求正適合于HVS系列產(chǎn)品應用,通過大規(guī)?;旌县撦d存儲、虛擬環(huán)境存儲和三中心容災等方案,可應用于各行各業(yè)的新一代數(shù)據(jù)中心,應用于銀行核心系統(tǒng)、制造業(yè)的ERP系統(tǒng)、運營商的BOSS系統(tǒng)、大型醫(yī)院的HIS系統(tǒng)、政府的社會保障管理系統(tǒng)等各類核心業(yè)務(wù)。