Разработки компании Huawei в области Flash и NVMe накопителей и их использование в системах хранения данных и гиперконвергентных решениях

Алексей Июдин

ITSF 2018

Второй год подряд – мы в лидерах

2017 выручка на Китайском рынке

NO.1Huawei Dell EMC HPE IBM Hitachi NetApp

Рост рынка за 2017 год

Huawei Pure Storage NetApp HPE IBM Hitachi Dell EMC

Source: IDC Global Ext. Disk Storage Market, 4Q2017

Российский рынок СХД

DELL EMC36%

Fujitsu6%

Hitachi2%

IBM22%

NetApp20%

Other Vendors

14%

DELL EMC HPE Huawei Hitachi IBM NetApp OtherVendors

2014 YR 2015 YR

General ECB Market share AFA Market Share

Источник: Gartner External Storage Systems Market Share 2017

169.7%

-39.7%

-1.5%

-7.0% -23.9%

14.9%

-28.4%

2015

Замена SAS HDD

на SSD.

2016

3 поколение

AFA.

2018

High-end All-flash

storage

Собственные

микросхемы

Собственная OSУскорение за

счет

накопителей

All Flash

2005

Начало

разработок

Huawei R&D

SSD

2012

Первое

поколение AFA

Flash – тренды рынка

Показатели производительности PCIe SSD's значительно лучше чем у SATA SSD.

PCIe SSD заменяют SATA/SAS SSD, и этот тренд будет продолжаться

0

5 000

10 000

15 000

20 000

25 000

30 000

35 000

40 000

2016 2017 2018 2019 2020 2021

SAS SATA PCIe DDR Other

Enterprise SSD Shipment(k units) by interface Y2016~2021(Source： IDC 2017Q3)

800,000

200,000

84 000

700 160

PCIe SSD SAS SSD SATA SSD 15k rpm SASHDD

7.2k rpm SATAHDD

100X faster

10X faster

4 KB 100% Random Read IOPS

Source: Product data sheet

12 лет опыта, 7 поколений продуктов

2005 2007 20182014 2016

1st

ES2000

PCIe SSD

SLC

7th (NEW)ES3000 V5

NVMe/SAS SSD

3D TLC

800 GB - 16 TB

5th

ES3000 V2

PCIe SSD

19/20nm MLC

600 GB - 3.2 TB

6th

ES3000 V3

NVMe/SAS SSD

15/16nm/3D MLC

800 GB - 6.4 TB

Start

PCIe SSD картаЗаказчик - Baidu

2009

2nd

ES2000 V2

PCIe SSD

2011

3rd

ES2000 V3

PCIe SSD

2012

4th

ES3000

PCIe SSD

25nm MLC

800 GB – 2.4 TB

Новое поколение PCIe

SSD карт 3.2GB/s BW, 760k

IOPS

Первый SSD чип NVMe

SSD 3.2GB/s BW, 800k IOPS

Второе поколение чипов

• U.2 (2.5-inch) disk form factor

• PCIe 3.0 x4, NVMe 1.2

• Read-intensive: 800GB to 4TB

• Mixed-use: 800GB to 6.4TB

• 3.2 GB/s bandwidth, 800k IOPS

• HH-HL card formfactor

• PCIe 3.0 x4, NVMe 1.2

• Mixed-use: 800GB to 6.4TB

• 3.2 GB/s bandwidth, 800k IOPS

• 2.5-inch disk formfactor

• SAS 3.0 12 Gb/s

• Read-intensive: 960GB to 3.84TB

• Mixed-use: 800GB to 3.2TB

• Write-intensive: 400GB to 1.6TB

• 1.05 GB/s bandwidth, 200k IOPS

Что доступно сейчас

ES3500P/ES3600P/ES3620P V3

NVMe SSD disk

ES3520S/ES3620S/ES3720S V3

SAS SSD diskES3600C/ES3620C V3

NVMe SSD card

Более 150 патентов

OceanStor Dorado OceanStor F V5

Huawei AFA

• Конвергентные SAN и NAS

• Высокая масштабируемость

• Native AFA, SAN

• Дедуплекация и компрессия без заметного

влияния на производительность

Лучшая производительность

1,000,000 IOPSбилинг/ CRM/ VDI/ ERP

> 10 шкафов10,000 дисков

=

1 шкафHuawei's all-flash storage

Микросхемы + алгоритмы

Повышаем производительность Flash

Специализированный алгоритм FlashLink

До 50% улучшение производительности

• Поддержка SAS/NVMe и MLC/TLC/QLC

• End-to-end QoS. 99.9999% I/Os с задержкой < 0.5 ms.

• LDPC & FlashLinkTM улучшение времени chip erase до 20x.

• RAID/EC/CRC/DIF/SEC

• Алгоритмы оптимизации

• Ускорение I/O

• NVMeoF/RoCE/FC/FCoE/TOE

• Hardware offloading сокращение задержки до 50%.

• 6 million IOPS на микросхему, 90 Gbps

Over Fabric

• Управление на уровне ячейки

• Встроенное шифрование

Микросхемы + алгоритмы

Повышаем производительность Flash

Надежность каждого компонента

Первые накопители с графеном -Huawei.

Технология Flash-Ice

Рассеивание тепла 500X 丨Срок жизни SSD 20%

MTBF (Hours)

HUAWEI 3,000,000

2,500,000

2,500,000

2,000,000

0 отказов, 24/7

RAID-TPОдновременный отказ до 3 SSD

HyperMetroActive-active

DESSDedicated Enterprise Storage Service

Cloud-based DR

Consistent service

Dorado V3

Ultra-high I/O Common I/O

OceanStor V5

3 уровня защиты

Снижение затрат для All-flash

3:1Уменьшение данных

3 : 1

Крупнейший оператор

в Бразилии

3 : 1

Крупнейший ISP в

западной Европе |

Франция

14 : 1

Крупнейший оператор в

Бельгии

300 рабочих мест

С 13 TB до 0.9 TB

Test environment: Dual controllers, RAID6, 80% space occupation

240K

220K

171KВендор 1

156KВендор 2

125KВендор 3

Space

Performance

Dedupe & compression disabled

Native all-flash

Flash-optimized

По данным ESG Lab Report, среднее время задержки Huawei's OceanStor Dorado5000 V3 all-flash storage

составило 300 µs под нагрузкой.

Результаты при включенной дедуплекации, компрессии, снепшотах

Без заметного влияния на производительность

Что нас ждет в будущем?

Storage Class Memory (SCM) – Будущее СХД

Быстрее чем

NAND

Надежнее чем

NAND

Плотнее чем

RAM

SCM ускоряет Huawei All-Flash

0

2 000

4 000

6 000

8 000

10 000

12 000 Latency (μs)

Latency IOPS performance Capacity expansion

50% lower latency

90% lower latency

50% lower latency

1990~2007 | 2008~2011 | 2012~2016 | 2017~

Huawei E2E NVMe over Fabric

CloudEngine

CE8800

OceanStor

Dorado

NVMe SSD

E2E 100GE

E2E DIF

data integrity protection

Offloading of NVMeoF

protocol to hardware

IOPS

FC NVMeoF

FC NVMeoF

Latency

TCO

FC NVMeoF

Over Fabric

Lower latency

Lower TCO

Российский банк: Простой апгрейд инфраструктуры ВМ

для нескольких информационных систем

Performance

4x600+

VMeBackup

OceanStor Dorado OceanStor Dorado

Storage replication/active-active

VM HA VM VM VMVM VM..VM VM VMVM VM..

Большой банк: Модернизация Core-CRM

Conventional

storageDorado

40%lower TCO

Conventional

storageDorado

250%higher data ETL efficiency

• All-flash СХД: снижение затрат и повышение

производительности

• Онлайн миграция сервисов

• 3:1 дедуплекация

Economy and efficiency

Customer

management

Complaint &

problem

handling

Inventory

management

Activity

management

Order

management

Reporting

• Сокращение рисков с 30% до 10%

• Время принятия решения с 3 дней до 1 дня

Модернизация CRM

Huawei OceanStor All-Flash Storage

.

Dorado5000 V3 Dorado6000 V3

Dorado18000 V3

Lightning Fast, Rock Solid

OceanStor

5000F/6000F/18000F V5 storage

Улучшение производительности решенийvSAN

• Варианты использования: Уровень кэш для

гибридных конфигураций и уровни кэш и

capacity для all-flash конфигураций

160 000

4 * Hybrid vSAN servers 3 * All NVMe SSD vSAN servers

VSAN IOPS performance

10X faster

1 * 1.6TB

NVMe SSD

All NVMe SSD vSAN

+

Cache

+

Storage

Hybrid vSAN

+

Cache

12* 1.2TB

SAS HDDs

SATA SSD

+

Storage

HDD

7 * 3.2TB

NVMe SSD1* 800GB

SATA SSD

Улучшение скорости работы CEPH до 2-х раз

10 * 480GB

SATA SSDs

SATA SSD+

Original K-V server

• Способ применения: Хранение баз key-value на

NVMe SSD (замена SATA SSD).

2 691

5 344

10 * SATA SSDs 4 * NVMe SSDs

Bandwidth & IOPS performance (Customer test script)

32KB 7:3 R/W Bandwidth(MB/s)4KB Random Read IOPS

2X faster

4 * 1.8TB

NVMe SSDs

+

Optimized K-V server

FusionCube

hybrid load platform

FusionCube

Virtualization cloud platform

FusionCube

database cloud platform

Database/Data warehouse

acceleration

VDI Private cloud

Hybrid loads Virtualization

Virtualization

VMware/FusionSphere

virtualization platform deployment

HANA

SAP HANA/Oracle/DB2/SybaseIQ

physical deployment

Database/virtualization

platform hybrid deployment

HANA

APP

FusionStorage (distributed

storage) + unified management

software

FusionCube 6000/6000C

FusionStorage + unified

management software

FusionCube 9000 FusionCube 2000

FusionStorage + unified

management software

Huawei FusionCube

СПАСИБО!

ITSF 2018