Железо

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

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

И зря! Собственно говоря, именно опасения в надёжности SSD до сих пор являются одним из важных факторов, которые замедляют массовое внедрение таких накопителей во всех областях. Что касается высокопроизводительных хранилищ, то там победа твердотельных накопителей уже безоговорочна. Переживания насчёт сохранности данных на SSD при длительном отсутствии питания к обычным СХД не очень применимы. Да, такие накопители всё ещё поставляются, но новых моделей ждать больше нет смысла. 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.

А новые, более ёмкие HDD скорее займут нишу хранения «холодных» данных. В течение следующего цикла обновления оборудования они в любом случае будут вынуждены обратиться к SSD. Для SSD же первые исследования на больших объёмах провела Google ещё в 2016 году. Впрочем, технологиям SMR, HAMR и MAMR тоже предстоит доказать свою надёжность в долгосрочной перспективе. 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.

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. 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.

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. Что касается стоимости, то SSD пока, конечно, дороже HDD, но разрыв между ними стремительно сокращается. Фактически уже сейчас для получения более-менее производительной СХД иного варианта кроме SSD уже нет. А для nearline-накопителей падение ещё более стремительно: c 18x в конце 20170-го до 9x ко второму кварталу 2019 года.

Huawei OceanStor Dorado 3000 v3

Huawei OceanStor Dorado 3000 v3

Особенностью младшей модели является то, что она, в отличие от большинства решений конкурентов, в плане функциональности идентична старшим моделям серии. Huawei Dorado 3000 v3, вышедшая в этом году, дополняет серию OceanStor и в каком-то смысле является переходом к грядущей серии v6. 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. Вся разница в максимальном количестве контроллеров и дисков в рамках одной системы, то есть в пиковой ёмкости и производительности. И ещё для неё не предусмотрен файловый доступ, только 8-32GFC и iSCSI (1-100GbE).

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. Формально есть ещё одно ограничение — на выбор доступен только один объём кеша в оперативной памяти, от которого напрямую зависит производительность СХД. 0 ГГц). 0/3. К слову, ровно тот же процессор используется в гибридной СХД среднего уровня OceanStor 5500 V5 из прошлой линейки.

Идея проста — все тесты надо проводить в условиях, приближенных к реальным нагрузкам. 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. Штраф накладывает и использование RAID-массивов уровней 5 и 6, а также массивов тройной чётности (TP). Это, например, тесты при 80% заполнении хранилища, которое при таком уровне неизбежно начнёт страдать от сборки мусора в накопителях. По умолчанию SSD ёмкостью менее 8 Тбайт собираются в RAID-6, а более ёмкие в RAID-TP.

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

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. Кроме того, для экономии места по умолчанию всегда включены сжатие и дедупликация. В итоге диски выходят из строя и могут быть заменены по одному, а все разом.

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

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

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

Более того, Huawei готова идти на риск и предлагать замену более старших HDD-моделей прошлого поколения на «трёхтысячную». 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. 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.

Помимо прочего, Dorado 3000 v3 останется начальной моделью и для серии СХД грядущего поколения, то есть просуществует на рынке достаточно долго. 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.

Вообще они будут значительно отличаться от текущих решений во многих аспектах. Ну а все последующие СХД Huawei OceanStor Dorado v6 будут только all-flash, причём как с SAS, так и с NVMe. Но самое главное, Huawei обещает, что эти СХД не будут содержать ни одного американского компонента. 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. А уж какой, догадайтесь сами.   Даже процессор будет свой.

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть