Сегодня технология флэш-памяти уже заняла прочные позиции на рынке потребительских устройств, и есть все основания ожидать ее быстрого распространения также и в сфере корпоративных решений. Главный вопрос заключается в том, как организациям сориентироваться в разных типах доступных флэш-накопителей, вариантах их применения, преимуществах и возможностях, которые они могут обеспечить компании. Хабраобзор о том, что может предложить в этом плане Hitachi Data Systems
Hitachi видит в технологии флэш-памяти огромный потенциал для своих заказчиков и создает новые решения для использования этой технологии в критически важных приложениях корпоративного уровня. Сохранив традицию Hitachi на протяжении многих лет предлагали для каждой из систем хранения варианты на базе твердотельных накопителей, а недавно выпустили серию интегрированных флэш-устройств, которые созданы на основе новой технологии управления флэш-памятью, разработанной Hitachi.
Представляем вашему вниманию флэш-решение, которое состоит из корпоративной системы хранения начального уровня Hitachi Unified Storage VM (HUS VM) и флэш-накопителей Flash Module Drive (FMD).
Предложение включает три основные модели, характеризующиеся различным количеством флэш-модулей и, соответственно, производительностью, однако решение поддерживает широкие возможности масштабирования для требовательных к ресурсам задач и расширения для дальнейшего роста.
В таблице ниже приведены некоторые характеристики различных моделей решения.
Флэш-решения на базе платформы HUS VM и FMD-модулей
Система HUS VM способна обеспечить необходимый баланс между большой емкостью хранения и высокой производительностью благодаря использованию современных твердотельных накопителей для хранения максимально востребованных данных. Однако использование дисков SSD связано с некоторыми ограничениями, наиболее значимое из которых низкая плотность хранения данных. Решением проблемы стал инновационный продукт — результат собственных разработок компании Hitachi, который получил название Flash Module Drive.
Каждый модуль совмещает в себе чипы флэш-памяти и специализированный контроллер Hitachi, используемый для контроля операций на чипах и реализации расширенного функционала. Такой контроллер позволил реализовать ряд чрезвычайно полезных функций, таких как:
• Конвертация адресов. Логически-физическая конвертация адресов позволяет асинхронно удалять старые данные, это позволяет уменьшить загруженность процессора во время пиковых нагрузок.
• Буфер для коротких записей. Так как ячейки памяти на флэш-модулях имеют определенный размер, короткие записи сначала собираются в специальном буфере и только по достижению необходимого размера записываются целым блоком. Этот механизм позволяет существенно оптимизировать емкость FMD-модулей.
• Обновление данных. Для того чтобы избежать потери данных каждый модуль автоматически раз в 30 дней перезаписывает имеющуюся на нем информацию.
• Компрессия данных в реальном времени. При постоянном потоке «1» или «0» включается алгоритм компрессии данных, благодаря которому записывается только один первый символ, после которого ставится указатель, обозначающий количество записываемых идентичных символов. Такой механизм позволяет сохранить до 94% емкости системы хранения данных.
• Глобальное распределение записи. Для увеличения производительности и срока службы FMD-модуля контроллер отдельно следит, чтобы данные записывались равномерно по всем ячейкам памяти. Это существенно уменьшает износ ячеек флэш-памяти и увеличивает производительность системы в целом.
Для подключения модулей FMD в составе систем HUS VM используются специализированные дисковые полки. Каждая полка имеет высоту всего лишь 2U и поддерживает установку до 12 модулей FMD емкостью 1.6 ТБ и 3.2 ТБ. Системы HUS VM масштабируются до 96 FMD, что позволяет получить более 300 ТБ флэш-емкости.
Дисковые модули Flash Module Drive успешно справляются с решением сложных, требовательных к ресурсам задач: повышения производительности высоконагруженных баз данных, эффективной работы аналитических служб, облачных вычислений.
Больше чем просто «флэш»
При совместном использовании системы HUS VM и FMD-модулей, помимо внутреннего функционала каждого накопителя, доступен полный спектр возможностей полноценных систем хранения данных. Платформа HUS VM является ведущим продуктом в линейке систем хранения Hitachi Data Systems, совмещая в себе мощь высокопроизводительных платформ корпоративного уровня, масштабируемость и унифицированный доступ к данным систем среднего уровня. Создать на ее основе универсальную систему хранения для любых типов данных позволяют уникальные возможности платформы:
• Виртуализация внешних массивов. HUS VM может выступать в роли виртуализатора систем хранения других производителей, при этом миграция данных происходит с максимально возможной скоростью и с минимальными рисками. Виртуализированный объем масштабируется до 64 ПБ.
• Многоуровневая система хранения. Для оптимального использования ресурсов в системе с различными типами дисков применяется функционал Hitachi Dynamic Tiering (HDT), обеспечивающий миграцию блоков данных между различными уровнями хранения. С его помощью возможно в автоматическом или ручном режиме перемещать наиболее высоконагруженные логические тома (LUN) на более быстрые диски, а наименее востребованные тома на емкие диски NL-SAS.
• Мгновенные снимки. Механизм Hitachi Thin Image обеспечивает создание мгновенных снимков логических томов, является эволюцией функционала Copy-on-Write Snapshot и использует функционал Hitachi Dynamic Provisioning, позволяя создавать до 1024 мгновенных копий на логический том.
• Клонирование данных. Локальная защита данных и клонирование файловых ресурсов обеспечивается уникальным механизмом JetClone – возможностью создания клонов объектов с максимально эффективными механизмами хранения без фактического копирования исходных данных. Из-за отсутствия операций копирования при создании клонов процесс создания протекает практически моментально.
• Синхронная и асинхронная репликация. На платформе HUS VM реализован механизм синхронной и асинхронной репликации данных. Исходя из решаемых задач, мощностей и каналов связи можно использовать тот или иной механизм репликации для проектирования катастрофоустойчивых решений и создания территориально-распределенных центров обработки данных.
• Файловый доступ. Платформа при помощи подключаемых модулей HNAS способна предоставлять доступ к данным по протоколам CIFS, NFS и FTP, решая весь спектр задач по обеспечению доступа и хранению как блочных, так и файловых данных.
Общие характеристики решения
Полноценная система хранения данных HUS VM в комплексе с флэш-модулями FMD представляет собой решение с широкими возможностями по функционалу, масштабируемости и надежности:
• Время отклика менее 1 миллисекунды;
• Широкая масштабируемость: более 300 ТБ флэш-емкости, 1 300 ТБ SAS-емкости и 4 600 ТБ NL-SAS-емкости;
• Наличие специализированных контроллеров, собственной кэш-памяти и модулей памяти MLC на каждом FMD-накопителе для увеличения общей производительности;
• Потребление электроэнергии на ТБ на 40% меньше, чем при использовании SSD-накопителей;
• Механизм коррекции ошибок (ECC) и автоматическое обновление всех записанных данных каждые 30 дней для обеспечения защиты целостности данных;
• Возможность подключения по протоколам Fiber Channel и iSCSI;
• Обновление микропрограммы и модификация аппаратного обеспечения без прерывания работы;
• Архитектура автоматического аварийного переключения на резервные компоненты с возможностью горячей замены;
• Энергонезависимое резервное копирование кэш-памяти с использованием батареи и флэш-накопителей;
• Поддержка аппаратного RAID 5, 6, 10;
Автор: sashaboyko
