Оптимизация физического объема данных

Dell EMC PowerStore включает несколько методов повышения эффективности хранения данных за счёт сокращения используемого данными физического объёма:

  • тонкое выделение пространства;
  • компрессия – имеет аппаратную реализацию и выполняется при помощи отдельного физического чипа, вследствие чего процесс не оказывает влияния на производительность системы;
  • дедупликация данных – позволяет не хранить только уникальные данные, без повторов.

Динамические пулы

Dell EMC PowerStore оснащается системой RAID на основе экстентов для обработки сбоев дисков. Большое количество элементов RAID представляет собой единое логическое пространство, формирующее пул, с которым работает конечный пользователь.

Архитектура динамический RAID обеспечивает 5 основных преимуществ:

  • сокращение времени восстановления после сбоя диска путем параллельного восстановления с множества дисков;
  • равномерное распределение запросов записи на все диски;
  • возможность смешивать диски разного объема в одном пуле;
  • возможность расширения емкости системы путем добавления дисков по одному и более;
  • возможность отказаться от физически выделенного диска горячего резерва позволяет системе перестраивать блоки данных с использованием всех исправных дисков.

High availability


СХД Dell EMC PowerStore полностью защищена от сбоев и включает ряд методов обеспечения высокой доступности. Данные методы предназначены для противостояния сбоям компонентов в самой системе и во внешней инфраструктуре, таких как перебои в сети или отключение питания. В случае сбоя отдельного компонента система хранения продолжает обслуживать данные. Система также может противостоять нескольким сбоям, если они происходят в отдельных наборах компонентов. После того, как администратор получит уведомление о сбое, он может заказать и заменить неисправный компонент без последствий.


NVMe SCM

Носители хранения данных SCM (Storage Class Memory) — это высокопроизводительные энергонезависимые накопители, созданные на основе технологии Intel Optane. Накопители NVMe SCM имеют меньшую задержку и улучшенную производительность по сравнению с другими SSD. NVMe — это протокол, который позволяет осуществлять доступ напрямую через шину PCIe. NVMe разработан с учетом низкой задержки высокопроизводительных носителей. Накопители NVMe SCM служат уровнем хранения для PowerStore, используются для пользовательских данных или метаданных. На данный момент доступны объёмы в 375 и 750 ГБ.

NVMе NVRAM

NVMe NVRAM — это высокопроизводительные накопители, используемые для улучшения системы кэширования PowerStore. Они доступны с обоих контроллеров системы и позволяют системе легко кэшировать входящие записи. Накопители работают на скоростях DRAM по PCIe, обеспечивая исключительную производительность. Их конструкция позволяет им функционировать как энергонезависимые носители, и PowerStore может быстро сохранять входящие записи и подтверждать операции хосту без оповещения второго контроллера. Хранилища данных устанавливаются парами для зеркалирования данных между собой на случай аппаратного сбоя.

Данный подход позволил существенным образом ускорить работу системы хранения данных:

  • во-первых, контроллерам не надо тратить такты своих ЦП на синхронизацию данных кэш-памяти друг с другом;
  • во-вторых, вся запись на накопители происходит блоком в 2 МБ, т.к. система копит этот объем данных перед тем, как записать данные на диски. Таким образом, запись из случайной превратилась в последовательную. Как вы сами понимаете, такой подход существенным образом снижает нагрузку на хранилища данных и сами контроллеры.

Кластеризация

Каждое устройство Dell EMC PowerStore развёртывается в виде одного из узлов кластера, т.к. кластеризация является частью архитектуры данной платформы. На текущий момент в единый кластер можно объединить не более четырех узлов PowerStore. При развертывании кластера с несколькими устройствами эту задачу можно выполнить во время процесса начальной настройки или в будущем добавить устройства в уже существующий кластер. Кластер PowerStore можно уменьшить, удалив устройства из существующего кластера, фактически разделив один большой кластер на два более маленьких.

Кластеризация устройств Dell EMC PowerStore даёт много преимуществ:

  • Scale-Out масштабирование для увеличения количества ресурсов системы за счёт добавления дополнительных вычислительных узлов – процессора, памяти, ёмкости и интерфейсов подключения к хостам.
  • Независимое увеличение ресурсов хранения или вычислительных ресурсов.
  • Централизованное управление много узлового кластера.
  • Автоматическая балансировка нагрузки между узлами кластера.
  • Повышенная надёжность и отказоустойчивость.

PowerStore Manager

PowerStore Manager предоставляет администраторам СХД простой и интуитивно понятный интерфейс для настройки и управления кластером. Он основан на HTML5, не требует установки дополнительного программного обеспечения на клиенте и помогает выполнить следующие задачи:

  • Начальная настройка нового узла PowerStore.
  • Добавление или удаление узлов из существующего кластера.
  • Управление ресурсами кластера.

Ëмкость кластера является агрегацией ёмкостей отдельных узлов кластера. Статистика по экономии доступна для всего кластера целиком.

Для балансировки нагрузки между узлами кластера предусмотрен балансировщик, задачей которого является мониторинг утилизации отдельных компонент кластера и помощь в автоматической или ручной миграции данных между узлами кластера. Процедура миграции является прозрачной для серверов и выполняется аппаратным способом, без вовлечения ресурсов сервера.

Автор — Юрий Саблий, ведущий инженер-консультант направления DellEMС, компании Elcore