All-flash СХД Huawei OceanStor Dorado 3000 v3: светлой памяти HDD

 
На правах рекламы

Примечательно в новой модели Dorado 3000 v3 именно то, что она изначально умеет работать только с твердотельными накопителями. Это важно не с технической точки зрения, а с маркетинговой или даже психологической. Новинка «атакует» гибридные и классические СХД с жёсткими дисками — за аналогичную стоимость она может предложить большую производительность и удовлетворительную ёмкость. И, что самое важное, достаточную надёжность.

Собственно говоря, именно опасения в надёжности SSD до сих пор являются одним из важных факторов, которые замедляют массовое внедрение таких накопителей во всех областях. И зря! Переживания насчёт сохранности данных на SSD при длительном отсутствии питания к обычным СХД не очень применимы. Что касается высокопроизводительных хранилищ, то там победа твердотельных накопителей уже безоговорочна. Seagate выпустила последнее поколение 15k-дисков ещё в 2016 году, а WD/HGST заявила об отказе разработки новых HDD 10k и 15k в 2017-ом. Да, такие накопители всё ещё поставляются, но новых моделей ждать больше нет смысла.

В течение следующего цикла обновления оборудования они в любом случае будут вынуждены обратиться к SSD. А новые, более ёмкие HDD скорее займут нишу хранения «холодных» данных. Впрочем, технологиям SMR, HAMR и MAMR тоже предстоит доказать свою надёжность в долгосрочной перспективе. Для SSD же первые исследования на больших объёмах провела Google ещё в 2016 году. И они показали, что в плане надёжности SSD, вообще говоря, ничуть не хуже HDD, хотя и требуют для детальной оценки несколько иных метрик в силу различия физического устройства накопителей.

Внутренняя статистика Huawei говорит о том, что на практике частота возврата накопителя по гарантии — износ ей покрывается — до 5 раз меньше для SSD, чем для HDD. Кроме того, надёжность SSD нынче такова, что даже для моделей с относительно небольшим значением DWPD, высока вероятность того, что они успеют морально устареть и будут заменены до того, как износятся.

Что касается стоимости, то SSD пока, конечно, дороже HDD, но разрыв между ними стремительно сокращается. Разница в цене для высокопроизводительных 10k-моделей в сравнении с SSD сократилась с 3 раз в 2016 году до 1,6 к концу 2018-го, по данным IDC. А для nearline-накопителей падение ещё более стремительно: c 18x в конце 20170-го до 9x ко второму кварталу 2019 года. Фактически уже сейчас для получения более-менее производительной СХД иного варианта кроме SSD уже нет.

Huawei OceanStor Dorado 3000 v3

Huawei OceanStor Dorado 3000 v3

Huawei Dorado 3000 v3, вышедшая в этом году, дополняет серию OceanStor и в каком-то смысле является переходом к грядущей серии v6. Особенностью младшей модели является то, что она, в отличие от большинства решений конкурентов, в плане функциональности идентична старшим моделям серии. Вся разница в максимальном количестве контроллеров и дисков в рамках одной системы, то есть в пиковой ёмкости и производительности. Маленькая ложка дёгтя лишь в том, что «трёхтысячная» умеет работать только с SAS-накопителями, но не с NVMe, как её старшие собратья, и максимальный объём одного диска ограничен 7,68 Тбайт. И ещё для неё не предусмотрен файловый доступ, только 8-32GFC и iSCSI (1-100GbE).

Формально есть ещё одно ограничение — на выбор доступен только один объём кеша в оперативной памяти, от которого напрямую зависит производительность СХД. Однако в данном случае даётся 96 Гбайт на каждый контроллер, которых, строго говоря, более чем достаточно при лимите в 100 дисков на контроллер и используемом CPU Intel Xeon 4109T (8C/16T, 2.0/3.0 ГГц). К слову, ровно тот же процессор используется в гибридной СХД среднего уровня OceanStor 5500 V5 из прошлой линейки.

Во всём, что касается реальной производительности, Huawei не устаёт напоминать, что не все all-flash СХД одинаково полезны, даже несмотря на официальные рекорды с миллионами IOPS. Идея проста — все тесты надо проводить в условиях, приближенных к реальным нагрузкам. Это, например, тесты при 80% заполнении хранилища, которое при таком уровне неизбежно начнёт страдать от сборки мусора в накопителях. Штраф накладывает и использование RAID-массивов уровней 5 и 6, а также массивов тройной чётности (TP). По умолчанию SSD ёмкостью менее 8 Тбайт собираются в RAID-6, а более ёмкие в RAID-TP.

Массивы RAID-10 и 0 в Dorado принципиально не поддерживаются, так как они либо отъедают ёмкость, либо сказываются на надёжности. Собственно реализация RAID-TP позволяет добиться устойчивости к сбоям (из строя могут выйти три накопителя сразу) и ускорения восстановления после них, сохраняя ёмкость. Фактически в случае RAID-TP массив образуют не сами диски. Последние разбиваются на блоки по 64 Гбайт, которые и собираются в RAID-группы.

Кроме того, для экономии места по умолчанию всегда включены сжатие и дедупликация. А надёжность дополнительно обеспечивается механизмом anti-wear-leveling — когда износ накопителей, внутри которых как раз работает выравнивание (wear-leveling), достигает 80%, случайным образом выбирается «жертва», которая получает чуть большую нагрузку. В итоге диски выходят из строя и могут быть заменены по одному, а все разом.

Другой стандартный механизм защиты данных — это снапшоты, которые можно делать хоть каждые десять секунд. Используемый для них механизм redirect-on-the-write также положительно влияет на скорость работы. В целом, каждая из вышеперечисленных технологий не более чем на 10% снижает суммарную производительность СХД.

Ещё один пункт, связанный с надёжностью, но в несколько более широком контексте, связан с производством накопителей и СХД в целом. Политика максимальной локализации неожиданно стала особенно актуальной в свете политических событий последних месяцев. Хотя Huawei и прежде старалась использовать по возможности свои наработки. Для СХД доля собственных компонентов в количественном выражении превышает 90%, а в денежном — выше 80%. Из сторонних решений есть только CPU Intel и несколько чипов Broadcom. До недавнего времени RAM закупалась на стороне, но теперь в Китае осваивают и её.

Для SSD ситуация похожая. Чипы NAND действительно приобретаются у крупных зарубежных поставщиков вроде той же Samsung. Однако вся остальная технологическая цепочка производства — упаковка, тестирование, сборка, корпусировка — делается на месте. Контроллер и прошивка для него тоже создаётся своими силами. Более того, для накопителей корпоративного класса проводятся дополнительные тесты надёжности вроде облучения нейтронами, которые могут изменить состояние транзистора в ячейке. Контроллер должен уметь корректировать и такие ошибки. В сумме это позволяет заявлять Huawei, что для её SSD показатель MTBF составляет 3 млн часов.

Как уже было отмечено в самом начале, Dorado 3000 v3 будет предлагаться по цене, сходной с ценами 10k/15k HDD (в первую очередь), гибридными и all-flash СХД других вендоров. Более того, Huawei готова идти на риск и предлагать замену более старших HDD-моделей прошлого поколения на «трёхтысячную». Под этим подразумевается, что цена Dorado 5500 прошлого поколения с SAS-дисками 10k ёмкостью 2,4 Тбайт будет сопоставима с ценой Dorado 3000 v3 с примерно следующими характеристиками: SAS SSD ёмкостью 4 или 8 Тбайт, интерфейсные блоки 32GFC и 10GbE, производительность порядка 150 000 IOPS.

Бонусом «трёхтысячная» получит полный набор ПО для расширения функциональности, которое в случае старших моделей Dorado придётся докупать отдельно: HyperMetro, репликация, клонирование, сервисное облако и так далее. Помимо прочего, Dorado 3000 v3 останется начальной моделью и для серии СХД грядущего поколения, то есть просуществует на рынке достаточно долго.

Ну а все последующие СХД Huawei OceanStor Dorado v6 будут только all-flash, причём как с SAS, так и с NVMe. Вообще они будут значительно отличаться от текущих решений во многих аспектах. В частности, для них будет полностью переработана внутренняя архитектура: основной шиной станет 100GbE, они получат ИИ-чип и SCM-память, часть функций станет программно-определяемыми и так далее. Но самое главное, Huawei обещает, что эти СХД не будут содержать ни одного американского компонента. Даже процессор будет свой. А уж какой, догадайтесь сами.  

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Постоянный URL: https://servernews.ru/995165
Поделиться:  
Система Orphus