dell emc powermax 系列概述

H17118.1

技术白皮书

Dell EMC PowerMax 系列概述

摘要本文档概述了 Dell EMC™ PowerMax 系列，这是一款基于 NVMe 的任务关键型数据存储产品。其中详细介绍了支持 PowerMax 成为一款性能卓越的全闪存存储产品的操作原理、产品包及功能。

2019 年 9 月

修订

2 Dell EMC PowerMax 系列概述 | H17118.1

修订

日期描述

2018 年 4 月初始版本

2018 年 10 月针对 5978 服务版本进行了更新

2019 年 9 月整合了 2019 年第 3 季度的主要平台更新

鸣谢

作者：James Salvadore

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目录

目录

修订 ............................................................................................................................................................... 2

鸣谢 ............................................................................................................................................................... 2

目录 ............................................................................................................................................................... 3

执行摘要 ........................................................................................................................................................ 5

1 简介 ......................................................................................................................................................... 6

1.1 PowerMax 的主要优势 ....................................................................................................................................... 6

1.2 PowerMax 2019 年第 3 季度版本 ....................................................................................................................... 6

1.3 术语 .................................................................................................................................................................... 7

2 PowerMax 概述 ..................................................................................................................................... 10

2.1 背景信息 ........................................................................................................................................................... 10

2.2 PowerMax 系列 ................................................................................................................................................ 10

3 PowerMax 体系结构概述 ....................................................................................................................... 12

3.1 专为 NVMe 设计 ............................................................................................................................................... 12

3.2 可扩展的模块化体系结构：PowerMax Brick .................................................................................................... 12

3.2.1 引擎 .................................................................................................................................................................. 13

3.2.2 驱动器阵列存储模块 ......................................................................................................................................... 15

3.2.3 驱动器选项和配置 ............................................................................................................................................. 16

3.2.4 闪存优化 ........................................................................................................................................................... 25

3.2.5 控制器插槽布局和连接选项 .............................................................................................................................. 26

4 PowerMax 系统部署 .............................................................................................................................. 30

4.1 PowerMax 2000 系统配置 ................................................................................................................................ 30

4.1.1 PowerMax 2000 配置 ....................................................................................................................................... 30

4.2 PowerMax 8000 系统配置 ................................................................................................................................ 31

4.2.1 单机架 PowerMax 8000 配置 ........................................................................................................................... 31

4.2.2 双机架 PowerMax 8000 配置 ........................................................................................................................... 32

5 可靠性、可用性和可维护性 (RAS) ......................................................................................................... 34

6 精简软件包 ............................................................................................................................................ 36

7 PowerMax 数据服务 .............................................................................................................................. 38

7.1 使用自适应压缩引擎实现数据减少 ................................................................................................................... 38

7.2 使用线内重复数据消除来实现数据减少 ............................................................................................................ 38


目录

7.3 通过 SRDF 执行远程复制 ................................................................................................................................. 39

7.4 使用 TimeFinder SnapVX 进行本地复制 .......................................................................................................... 40

7.5 PowerMaxOS 服务级别和主机 I/O 限制 ........................................................................................................... 40

7.6 使用 eNAS 整合数据块和文件存储 ................................................................................................................... 41

7.7 无中断迁移 ........................................................................................................................................................ 42

7.8 使用 Unisphere for PowerMax 进行嵌入式管理 ............................................................................................... 42

7.9 通过 CloudIQ 进行高级数据分析 ...................................................................................................................... 43

7.10 PowerMax 存储与 IT 自动化工具的集成........................................................................................................... 43

7.10.1 适用于 VMware vRealize Orchestrator 的 PowerMax 插件 ...................................................................... 43 7.10.2 VMware vRealize Automation ................................................................................................................... 44

7.10.3 适用于 PowerMax 的 Ansible Modules ..................................................................................................... 44

7.10.4 Docker、Kubernetes 和容器存储接口驱动程序规范 ................................................................................ 44

7.11 Dell EMC 未来无忧存储保障计划 ..................................................................................................................... 44

8 总结 ....................................................................................................................................................... 46

A 技术支持和资源 ..................................................................................................................................... 47

A.1 相关资源 ........................................................................................................................................................... 47


执行摘要

执行摘要

Dell EMC™ PowerMax 系列是率先使用端到端高速非易失性内存 (NVMe) 体系结构来存储客户数据的 Dell EMC 硬件平台。NVMe 是一组定义 PCI Express (PCIe) 接口的标准，该接口用于高效访问基于非易失性内存 (NVM) 介质的数据存储卷，NVM 介质包括当前基于 NAND 的闪存以及性能更高的存储类内存 (SCM) 介质技术。基于 NVMe 的 PowerMax 是专门为完全释放 NVM 介质为基于主机的应用程序提供的带宽、IOPS 和延迟性能优势而创建的，而使用上一代全闪存存储阵列无法获得这些优势。

https://www.dellemc.com/en-us/storage/powermax.htm#collapse


简介

1 简介 Dell EMC PowerMax 系列采用下一代存储类内存 (SCM) 和 32 Gb FC-NVMe，可提供卓越的性能和扩展性级别。PowerMax 是一款功能强大、简单易用、值得信赖并且性能不打折扣的存储。

1.1 PowerMax 的主要优势 PowerMax 平台为 Dell EMC 客户提供了以下主要优势。有关这些 PowerMax 价值主张的更多信息，请参阅 Dell EMC PowerMax 系列的网页。

• 功能强大的端到端 NVMe 存储体系结构，可提供：

- 高达 1500 万次 IOPS，350 GBps 吞吐量（每个机架单元 18.7 万次 IOPS） - 业界标准的基于 NVMe 的闪存和 SCM 驱动器 - 原生 NVMe 驱动器阵列存储模块 (DAE)

• 可以使用当前的第 6 代光纤通道 (FC-NVMe) 基础架构和未来就绪型第 7 代光纤通道基础架构 • 企业级可靠性，专为在单个阵列中实现“6 个 9”(99.9999%) 的可用性而设计 • 通过未来无忧存储保障计划保护投资 • 通过在同一阵列上支持开放式系统（FC、FC-NVMe、iSCSI）、大型机、IBMi、容器和文件存储，

实现大规模的工作负载整合，从而简化了管理并显著降低了总拥有成本 (TCO) • 借助适用于 PowerMax 的 Dell EMC Unisphere™，不到 30 秒便可完成存储资源调配操作 • 只需三个简单的步骤，即可从任一 VMAX™ 1、2、3 阵列或 VMAX 全闪存阵列无缝地无中断迁移

(NDM) 到 PowerMax 阵列 • 借助 CloudIQ 这款简单的应用程序，可以轻松地从任何浏览器或移动设备跟踪存储运行状况、报告

历史趋势、规划未来增长以及主动发现和修复问题 • 内置实时机器学习引擎，可帮助实现自动数据放置

- 跨闪存和 SCM 介质的自动 I/O 识别和数据放置可更大限度地提高性能，而不会产生管理

开销 - 消除高性能孤岛，整合所有任务关键型工作负载和从属应用程序

• 全局线内重复数据消除和增强压缩功能，几乎不会对性能产生影响

- 适用于各种数据服务的数据减少功能 - 可由应用程序（存储组）打开/关闭的精细控制

• 卓越的存储安全和保护

- 静态数据加密 (D@RE)、通过 FIPS 140-2 验证、保护快照、基于角色的身份验证和防

篡改审核日志

1.2 PowerMax 2019 年第 3 季度版本 PowerMax 系列阵列的最新增强功能再次提升了企业存储的标杆，增加了全新技术以实现卓越出众的性能和整合水平，适用于当今和未来的高价值、高要求工作负载。

https://www.dellemc.com/zh-cn/storage/powermax.htm


简介

PowerMax 系列 2019 年第 3 季度版本提供了一些全新的强大功能。下表显示了其中一些关键功能及其价值主张：

表 1 PowerMax 2019 年第 3 季度版本的核心功能

PowerMax 2019 年第 3 季度版本的核心功能价值主张

存储类内存 (SCM) 驱动器由双端口英特尔® 傲腾™ 技术提供支持（开放式系统和大型机）

SCM 技术为当前和未来的高价值、高要求工作负载提供了出色的性能和整合水平。

内置机器学习引擎 (ML/AI)，可实现跨 SCM 和闪存驱动器的自动数据放置

PowerMax 实时机器学习利用模式识别和自动数据放置来优化存储性能，而且不会产生开销。

NVMe-oF 可提供端到端 NVMe：从服务器 (HBA) 到 PowerMax 驱动器（SCM/闪存）

PowerMax 端到端 NVMe 可提供出色的响应速度，非常适合当今和未来的高需求应用程序。

用于 FC-NVMe 和光纤通道主机连接的 32 Gb 光纤通道 I/O 模块

32 Gb FC 和 FC-NVMe 连接可提高网络带宽速度，以便进行大规模整合

能够在单个存储资源池 (SRP) 和混合 PowerMax 8000 中的 Brick 内混用 FBA 和 CKD 设备

能够在单个 SRP 中混用 FBA 和 CKD 设备，这进一步扩展了 PowerMax 的整合能力，并在混合配置中提供了更高的灵活性（例如，使用大型开放式系统的小规模大型机，使用小型开放式系统的大型机）

15 TB NVMe 闪存驱动器 15 TB 闪存驱动器，减少占用空间并降低整个数据中心的功耗/冷却需求。

支持联机设备扩展的 SRDF™/Metro™ 促进在 PowerMax 任务关键型环境中实现“无中断运行”。关键数据。

NDM 增强功能无中断迁移 (NDM) 新增了通过单个 UI/工作流引擎迁移所有 FBA 主机堆栈的功能，甚至无法以无中断方式迁移的堆栈也可以利用这一功能进行迁移。此外，支持阵列配置也进行了扩展，使客户能够将任何旧版 VMAX 阵列更新为新版 VMAX/PowerMax 阵列。

1.3 术语本文档使用以下 PowerMax 术语：

表 2 PowerMax 关键术语和定义

术语等效术语定义

自动数据放置 ADP 自动数据放置是系统智能管理同一阵列中两种不同驱动器技术之间的数据放置的能力。


简介


DAE24 DAE24 DAE24 是指驱动器阵列存储模块，用于在 PowerMax 阵列中存储多达 24 个 NVMe 驱动器。

Dell EMC PowerMax 2000

PowerMax 2000 PowerMax 2000 是入门级 NVMe 横向扩展阵列，配售 Essentials 和 Pro 软件包。

Dell EMC PowerMax 8000

PowerMax 8000 PowerMax 8000 是旗舰级 NVMe 横向扩展阵列，配售 Essentials 和 Pro 软件包。

Dell EMC PowerMax 系列

PowerMax PowerMax 系列是指 Dell EMC 基于 NVMe 的任务关键型数据存储产品。

磁盘组磁盘组磁盘组是指采用相同技术、具有相同尺寸和性能特征的物理驱动器集合。

驱动器阵列存储模块 DAE DAE 是指用于在 PowerMax 中存储闪存驱动器和 SCM 驱动器的驱动器阵列存储模块。

有效容量（以 TB 为单位）

TBe 具有精简配置、线内压缩、重复数据消除及节省空间型拷贝的优点。

Essentials 软件包 Essentials Essentials 软件包是默认的 PowerMax 软件包。

闪存容量包闪存容量包闪存容量包包括可添加到 PowerMax 阵列的 NVMe 闪存驱动器容量 (TBu)。

线内压缩压缩线内压缩是指 PowerMax 阵列使用的智能压缩技术。

线内重复数据消除重复数据消除线内重复数据消除（重复数据消除）是指 PowerMax 阵列使用的重复数据消除技术。

高速非易失性内存 (NVMe)

NVMe NVMe 是一个命令集及其相关的存储接口标准，指定了对基于非易失性内存 (NVM) 的数据存储设备和系统的高效访问。

NVMe 闪存驱动器/ NAND

NVMe 闪存驱动器通过 NVMe/PCIe 连接的闪存驱动器是用于在 PowerMax 阵列中提供存储容量的最新闪存设备。

光纤通道 NVMe FC-NVMe 光纤通道 NVMe 扩展了 NVMe 命令集，并将其优势扩展到使用高速光纤通道作为结构传输的数据中心结构。

PowerMax Brick Brick Brick 是 PowerMax 阵列的构造块。它包含一个引擎和两个 DAE，并且容量 (TBu) 是固定的。

PowerMax zBrick zBrick zBrick 是 PowerMax 大型机构造块，包含一个引擎和两个 DAE，并且容量 (TBu) 是固定的。

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简介


PowerMaxOS 5978 PowerMaxOS PowerMaxOS 5978 版本支持 PowerMax NVMe 阵列、重复数据消除和其他软件增强功能。它还可以安装在传统 VMAX™ 全闪存阵列上。

Pro 软件包 Pro 软件包或 Pro Pro 软件包是一个完整的软件产品，作为 PowerMax 一体机进行销售。

RAID 组 RAID 组这是构成特定 RAID 保护方案的最小物理磁盘数量。

横向扩展横向扩展横向扩展是指添加 Brick，以提高 PowerMax 系统的性能并扩展其规模。

纵向扩展纵向扩展纵向扩展是指将闪存容量包添加到 PowerMax 阵列。

服务级别服务级别服务级别可识别 PowerMax 阵列中的特定性能层。

Smart RAID Smart RAID Smart RAID 为 PowerMax 阵列提供主动/主动共享 RAID 支持。

存储类内存 (SCM)

SCM SCM 是一种全新的混合存储/内存层，具有出色的读写性能特征，速度明显快于传统闪存驱动器

存储资源池 SRP 存储资源池 (SRP) 是一组物理磁盘，这些磁盘构成客户应用程序数据的特定可用容量。大多数 PowerMax 阵列只有一个 SRP。SRP 的可用容量可包括 NAND 闪存和 SCM 磁盘。SRP 内 SCM 和 NAND 闪存驱动器之间的自动数据放置由内部 PowerMax 机器学习引擎进行管理。每个 SRP 均受单个 RAID 保护方案的保护。

Unisphere™ for PowerMax

Unisphere Unisphere for PowerMax 是一个用户界面，可用于管理和监视 PowerMax 阵列以及传统 VMAX 全闪存、VMAX3™ 和 VMAX 1 或 2 阵列。

可用容量（以 TB 为单位）

TBu 这是指阵列中可用的物理驱动器容量，需考虑所用 RAID 类型的 RAID 效率。

zEssentials 软件包 zEssentials zEssentials 软件包是作为大型机的 PowerMax 一体机销售的软件包。

zFlash 容量包 zFlash 容量包 zFlash 容量包包括 NVMe 闪存驱动器容量 (TBu)，可以将其添加到大型机的 PowerMax 阵列中。

zPro 软件包 zPro zPro 软件包是作为大型机的 PowerMax 一体机销售的完整软件产品。

https://china.emc.com/collateral/technical-documentation/h17118-the-dell-emc-powermax-family-overview.pdfhttps:/www.dellemc.com/en-us/storage/powermax.htm#collapse


PowerMax 概述

2 PowerMax 概述 2.1 背景信息

在过去几年中，从旋转磁盘迁移到闪存存储已经成为企业数据中心的主要关注点，因为已有数 EB 的数据从旋转磁盘迁移到闪存存储。最终进行这种迁移的并不足为奇，因为闪存存储提供的潜在性能提升比旋转磁盘要高出几个数量级。

遗憾的是，应用程序到存储的输入/输出 (I/O) 路径瓶颈在某种程度上阻碍企业数据中心的闪存存储真正发挥其性能潜力。这些瓶颈集中在串行连接 SCSI (SAS) 和串行高级技术附件 (SATA) 的传统存储接口向闪存存储介质的引导过程。SAS（基于 SCSI 协议）和 SATA（基于 ATA 协议）是在 20 世纪 80 年代末开发的接口。这些接口和协议专为旋转磁盘而设计，无法充分利用闪存存储带来的优势。

幸运的是，正是这些瓶颈促使我们不断创新。数据中心的下一个颠覆性创新是专门为当前基于 NAND 的闪存和下一代数据存储介质设计的全新数据存储接口。这种新接口称为高速非易失性内存 (NVMe)。NVMe 是一个命令集（取代 SCSI）及其相关的存储接口标准（取代 SAS 和 ATA），可实现对基于非易失性内存 (NVM) 介质的存储设备和系统的高效访问。NVMe 广泛适用于 NVM 存储技术，包括当前基于 NAND 的闪存和更高性能的存储类内存 (SCM) 技术，例如 3D XPoint 和电阻式内存 (ReRAM)。制定 NVMe 标准的目的在于充分利用基于 NVM 的存储所提供的带宽、IOPS 和延迟优势。使用传统存储接口无法获得驱动器和存储系统所达到的性能和并行性水平。

PowerMax 系列是率先充分利用 NVMe 技术存储客户应用程序数据的 Dell EMC 数据存储产品。创新的 PowerMax 完全采用端到端 NVMe 存储体系结构构建，通过消除使用传统 SAS 和 SATA 接口时所存在的闪存介质瓶颈，使其达到前所未有的 I/O 密度和性能。PowerMax 为客户在实时分析、机器学习和大数据等领域部署创新应用程序打开了大门，这些领域需要更低的延迟和更高的性能。

2.2 PowerMax 系列 Dell EMC PowerMax 系列有两种型号可选：PowerMax 2000 和旗舰级 PowerMax 8000。PowerMax 2000 旨在以 20U 的占用空间为 Dell EMC 客户提供高效率和更大的灵活性。PowerMax 8000 旨在以一个或两个机架单元的占用空间提供巨大的规模、性能和 IOPS 密度。

这两种 PowerMax 阵列都以值得信赖的动态虚拟矩阵体系结构作为基础，并使用了针对 NVMe 平台而重新编写的新版 HYPERMAX OS — PowerMaxOS 5978。PowerMaxOS 能够以本机模式在 PowerMax 系统和传统 VMAX 全闪存系统（作为一种升级）上运行。与上一代 VMAX 全闪存一样，PowerMax 系统是真正的全闪存阵列，专为满足全闪存企业数据中心的存储容量和性能要求而设计。 PowerMax 产品是功能丰富的全闪存产品，具有专为利用超高性能存储类内存 (SCM) 和更高容量的 NVMe 闪存驱动器而设计的特定功能，从而实现尽可能密集的存储配置。PowerMax 为企业客户提供了值得信赖的数据服务、简易性、更高的容量和强大的性能，在满足其高度虚拟化环境要求的同时，仍能满足传统型存储工作负载的经济性要求。此外，PowerMax 现在允许客户部署实时分析、机器学习和大数据等应用程序，这些应用程序要求更低的存储延迟和更高的 IOPS 密度，这是以前所有传统闪存产品无法实现的。

PowerMax 2000 的两个可用 Brick 可放入半个标准 19 英寸机架中，而 PowerMax 8000 带来了全新的空间效率：由于单个机柜中可容纳多达四个 Brick，只需两个机架单元就能容纳八个 Brick，因此计算密度增加了一倍。




PowerMax 概述

PowerMax 阵列出厂时经过全面预配置，大幅缩短了开始提供第一个 I/O 所需的时间。根据不同的型号，PowerMax 阵列可以支持开放式系统、大型机、IBM i、文件和混合环境，所有这些都位于同一个阵列上。

图 1 PowerMax 系列


PowerMax 体系结构概述

3 PowerMax 体系结构概述尽管 PowerMax 平台使用了许多传统 VMAX 全闪存所采用的技术和数据服务，但 PowerMax 为客户提供了与众不同的价值，因为这一平台经过全新设计，在业界率先充分利用端到端 FC-NVMe 连接和 SCM 等新兴数据存储介质。以下各节详细介绍了面向 Dell EMC 客户的关键 PowerMax 体系结构价值主张。

3.1 专为 NVMe 设计 PowerMax 采用卓越的技术，可提供完整的端到端高速非易失性内存 (NVMe) 闪存存储体系结构来存储客户数据。PowerMax NVMe 体系结构可提供以下优势：

• 具有可预测性能的 I/O 密度 — PowerMax 经过精心设计，可提供业界卓越的 I/O 密度 — 无论工作

负载和存储容量利用率如何，都能够为每个机架单元 (RU) 提供近 18.7 万次 IOPS，或为双机架系统（两个机架单元）提供高达 1500 万次 IOPS。

• NVMe 存储密度 — PowerMax 使用的是商用高容量双端口企业级 NVMe 闪存驱动器，可提供业界卓越的 NVMe TB/机架单元。PowerMax 支持商用高容量 NVMe 闪存和 SCM 驱动器，与其他使用专有闪存驱动器设计的全闪存替代产品相比，PowerMax 提供了差异化功能。这使得 PowerMax 能够充分利用行业闪存驱动器供应商提供的更高闪存驱动器密度、性能、经济高效的可扩展性和更快的上市时间。

• 未来无忧的设计 — PowerMax NVMe 采用未来无忧的设计，因为它可以无缝地实施目前和未来 SCM 和 NAND 闪存驱动器所提供的容量，并允许主机通过当前的第 6 代和未来的第 7 代高速 FC-NVMe SAN 进行连接。

3.2 可扩展的模块化体系结构：PowerMax Brick PowerMax 配置由称为 PowerMax Brick (Brick) 的模块化构造块构成。模块化 Brick 体系结构降低了复杂性，并简化了系统配置和部署。此体系结构还允许进行系统扩展，同时继续提供可预测的高性能。

有两种可用于 PowerMax 的 Brick 类型：

• 开放式系统 Brick 支持通过光纤通道、FC-NVMe 和/或 iSCSI 连接以 FBA 设备格式进行的配置。

此外，Brick 还可以配置为使用嵌入式 NAS 进行文件存储。 • 大型机 zBrick 可支持借助 FICON 连接和 CKD 设备格式进行的配置。

注意：在本文档中，术语 Brick 在讨论适用于开放式系统和大型机的特性和功能时使用。在讨论特定于大型机的功能时，专门使用了术语 zBrick。

初始系统 Brick 包括单个引擎（由两个控制器构成）、两个系统电源 (SPS) 和两个预配置了初始总可用容量的 24 插槽 2.5 英寸 NVMe 驱动器阵列存储模块 (DAE24)。

Brick 概念允许 PowerMax 进行纵向扩展和横向扩展。客户可以通过逐渐添加“闪存容量包”进行纵向扩展。PowerMax 8000 的每个闪存容量包都具有 13 TBu 的可用存储容量，而 PowerMax 2000 的可用存储容量为 11 TBu 或 13 TBu，具体取决于所选的 RAID 保护类型。PowerMax 通过聚合 Brick 来进行横向扩展，PowerMax 2000 最多可聚合两个 Brick，PowerMax 8000 最多可聚合八个 Brick。不论工作负载如何，通过添加额外的 Brick 对 PowerMax 系统进行横向扩展都能实现一种可预测的线性性能提升。

注意：有关可用的 PowerMax Brick 配置的详细信息，请参阅 PowerMax 系列规格表。

https://china.emc.com/collateral/data-sheet/h16739-powermax-2000-8000-ss.pdf

https://www.emc.com/collateral/data-sheet/h16739-powermax-2000-8000-ss.pdf



3.2.1 引擎 Brick 的核心是引擎。引擎是中央 I/O 处理单元，专门采用冗余设计来实现高可用性。每个 Brick 包括：

• 包含多核 CPU 和内存模块的冗余控制器 • 通用 I/O 模块的接口，如前端、后端、InfiniBand 和闪存 I/O 模块

Brick 的通信主干是值得信赖的 Dynamic Virtual Matrix 体系结构。从根本上来说，Virtual Matrix 通过冗余的内部 InfiniBand 结构实现了控制器间的通信。InfiniBand 连接结构为高度可扩展、极低延迟和高带宽主干提供了基础，后者是全闪存阵列不可或缺的关键部分。这种功能对于允许 PowerMax 按照自己的方式实现纵向扩展和横向扩展也是必不可少的。

图 2 Brick 引擎控制器

3.2.1.1 Brick CPU 核心配置每个 Brick 引擎均拥有两个控制器，每个控制器均有双 CPU 插槽，可支持多核、多线程英特尔处理器。下表详细说明了每个 PowerMax 型号的引擎 CPU 核心布局:

表 3 Brick 引擎 CPU 核心数量 PowerMax 型号

引擎 CPU 类型 CPU

核心数量每个 Brick 引擎的核心数量

每个系统的最大核心数量

PowerMax 2000 双英特尔 Broadwell 12 核 2.5 GHz

24 48 96（最多 2 个 Brick）

PowerMax 8000 双英特尔 Broadwell 18 核 2.8 GHz

36 72 576（最多 8 个 Brick）

Brick 引擎使用了一种核心池化机制，通过将核心分布至引擎上运行的前端、后端和数据服务（如 SRDF、eNAS 和嵌入式管理），实现核心的动态负载平衡。可对核心池加以调整，随时将这些池的偏重转换为前端繁重或后端繁重工作负载，以进一步优化适用于特定使用情形的解决方案。

注意：由于 PowerMax 引擎具有出色的冷却性能，因此英特尔 CPU 主要以 Turbo 模式运行，从而提供了额外性能功能。



3.2.1.2 Brick 高速缓存配置每个控制器均拥有 16 个内存插槽，可容纳 32 GB 和 64 GB DDR4 DIMMS，以实现每个控制器高达 1 TB 的高速缓存（每个 Brick 引擎最大 2 TB 高速缓存）。

表 4 Brick 高速缓存配置

PowerMax 型号每个 Brick 的高速缓存容量每个系统的最大高速缓存容量 PowerMax 2000 512 GB、1 TB、2 TB 4 TB（最多 2 个 Brick） PowerMax 8000 1 TB 或 2 TB 16 TB（最多 8 个 Brick）

在单引擎 PowerMax 2000 系统中，可以在引擎中跨控制器对高速缓存进行镜像。多引擎 PowerMax 2000 系统和单引擎 PowerMax 8000 系统也是如此。在多引擎 PowerMax 8000 系统中，可以跨不同引擎中的控制器对高速缓存进行镜像，以增加冗余性。

PowerMax 2000 和 PowerMax 8000 均可支持对具有不同高速缓存大小（混合高速缓存）的引擎进行配置。对于双引擎 PowerMax 2000 型号，系统可以使用两个引擎之间具有不同高速缓存大小的引擎，其中一个高速缓存大小小于或大于系统中另一个引擎的高速缓存大小。例如，引擎 1 上的高速缓存可以为 1 TB，而引擎 2 上的高速缓存为 512 GB。如此一来，系统的总高速缓存大小为 1.5 TB。下表显示了 PowerMax 2000 的有效混合高速缓存配置：

表 5 受支持的 PowerMax 2000 混合高速缓存配置

系统中的 Brick 数量

最小引擎高速缓存大小最大引擎高速缓存大小总体系统高速缓存

2 512 GB 1 TB 1.5 TB

2 1 TB 2 TB 3 TB

PowerMax 8000 可使用混合高速缓存配置；但要求系统中具有至少四个 Brick 或 zBrick。下表详细说明了 PowerMax 8000 支持的混合高速缓存配置：

表 6 受支持的 PowerMax 8000 混合高速缓存配置


最小引擎高速缓存大小

最大引擎高速缓存大小

总体系统高速缓存

4 2 个引擎，1 TB 2 个引擎，2 TB 6 TB










最小引擎高速缓存大小

最大引擎高速缓存大小

总体系统高速缓存






注意：可以对引擎内的高速缓存进行升级（增加容量），但不能对高速缓存进行降级（删除容量）。

3.2.1.3 PowerMaxOS 每个 PowerMax 引擎都安装了 PowerMaxOS 5978。PowerMaxOS 源自传统 VMAX3 和 VMAX 全闪存阵列所使用的可信赖且经过验证的 HYPERMAX OS；但是，PowerMaxOS 已重新编写，以便利用 NVMe 体系结构。PowerMaxOS 将继续在开放式应用程序平台中提供业界卓越的高可用性、I/O 管理、服务质量、数据完整性验证、数据移动和数据安全。PowerMaxOS 采用实时无中断的存储虚拟机管理程序，将高可用性扩展到传统上在阵列外部运行的嵌入式服务，从而管理和保护这些服务。PowerMaxOS 的主要功能是管理在阵列上执行的核心操作，其中包括：

• 处理来自主机的 I/O • 实施 RAID 保护 • 允许直接访问硬件资源，从而实现性能的优化 • 管理和监视系统

3.2.2 驱动器阵列存储模块每个 Brick 均带有 2 个 24 插槽双端口 2.5 英寸 PCIe NVMe DAE (DAE24)。这些 DAE 使用冗余、可热插拔链路控制卡 (LCC)，LCC 可提供与 NVMe 闪存驱动器的 PCIe I/O 连接。除冗余 LCC 之外，DAE24 还配备采用单独电源供电的冗余电源，可提供 N+1 的电源和冷却配置，从而确保每个驱动器插槽都具备高能效，功耗不超过 25 瓦。DAE24 高 2U，深 19 英寸。

图 3 Brick NVMe DAE24

控制器通过一对冗余后端 I/O 模块连接到各个 DAE。后端 I/O 模块连接到 DAE 上的冗余 LCC。后端 I/O 模块与 LCC 之间的每个连接都采用完全独立的线缆组件。在 DAE 中，每个 NVMe 驱动器都有两个端口，每个端口都连接到其中一个冗余 LCC。即便驱动器管理硬件真的出现故障，双启动器功能也可以确保数据的持续可用性。引擎中的两个控制器均通过冗余路径连接到相同的驱动器。如果 PowerMaxOS 的尖端防护机制检测到后端控制器上发生故障，则系统可以从其引擎内的其他控制器处理驱动器读写操作，而不会造成任何中断。



3.2.3 驱动器选项和配置 PowerMax 2000 和 PowerMax 8000 均支持 1.92 TB、3.84 TB、7.68 TB 和 15.36 TB NVMe 闪存驱动器容量以及 750 GB 和 1.5 TB SCM 驱动器容量。所有驱动器尺寸均为 2.5 英寸，并具有双端口 U.2 外形规格 PCIe 接口。这些驱动器容量可以在系统中混合使用。

表 7 PowerMax 系列支持的容量规格

阵列系列 PowerMax 2000 PowerMax 8000

容量和驱动器

每个阵列的最大容量（开放式系统）1

1 PBe 4 PBe

每个 Brick 的基础容量（开放式系统）

13.2 TBu3 54 TBu

每个 Brick 的基础容量（大型机）

不适用 13.2 TBu

增量闪存容量包 13.2 TBu3 13.2 TBu

每个 Brick 的最大驱动器数量

44 个可用 + 备用 32 个可用 + 备用

每个阵列的最大驱动器数量 96 288

每个 Brick 的最小驱动器数量

4 + 1 个备用 8 + 1 个备用

NVMe 驱动器

支持的 NVMe 驱动器（2.5 英寸）

1.92 TB、3.84 TB、7.68 TB、 15.36 TB

1.92 TB、3.84 TB、7.68 TB、 15.36 TB

SCM 驱动器

支持的 SCM 驱动器（2.5 英寸）

750 GB、1.5 TB 750 GB、1.5 TB

BE 接口 NVMe over PCIe NVMe over PCIe

支持的 RAID 选项 RAID 5 (7+1)（默认） RAID 5 (3+1) RAID 6 (6+2)

RAID 5 (7+1)（默认） RAID 6 (6+2)

1. 每个阵列的最大容量基于 1.0 的过度资源调配比率。 2. 当两个系统组装在同一个机架中时，单个机柜可支持 192 个驱动器。 3. 13.2 TBu Brick 和闪存容量包的可用容量基于 RAID 5 (7+1)。在 PowerMax 2000 上使用 RAID 5 (3+1) 可实现 11.3 TBu 基础容量

和闪存容量包的增量。

注意：有关可用的 PowerMax Brick 驱动器配置的更多信息，请参阅 PowerMax 系列规格表。





3.2.3.1 PowerMax 存储资源池概述在 PowerMax 中，所有物理存储容量都整合在存储资源池 (SRP) 中。在最低级别，SRP 由磁盘组构成，这些磁盘组由一系列采用相同技术、具有相同性能特性的物理驱动器组成。每个磁盘组中的物理驱动器被拆分为单独的后端数据设备段（称为 TDAT）。TDAT 位于关联的存储层中。

SRP 是其所有存储层的总容量的集合 — 不考虑与存储层相关的底层磁盘技术。SRP 中存储的物理容量是指其可用容量 (TBu)。主机使用采用精简资源调配的前端存储设备（称为 TDEV）访问此可用容量。TDEV 是 SRP 物理容量的虚拟表示形式，它还考虑了过量配置和数据减少效率。例如，如果采用 3:1 的数据减少比率，可以为使用 26 TBu 单一 SRP 的阵列调配面向主机的 78 TB TDEV 容量。面向虚拟化主机的 78 TB TDEV 容量称为 SRP 的有效容量 (TBe)。调整 PowerMax 大小时，可用容量和有效容量均应考虑。总可用容量 (TBu) 是调整物理驱动器布局配置的主要推动因素。有效容量 (TBe) 是调整 PowerMax 高速缓存的主要推动因素。

主机调配的 TDEV 将放入存储组中并分配有服务级别。当主机将应用程序数据写入为其调配的 TDEV 时，这些数据将分布在 SRP 上的所有存储层中。数据放置在 SRP 中的哪个存储层由自动数据放置 (ADP) 应用工具控制。ADP 通过 PowerMax 内部机器学习引擎来使用预测性分析和模式识别算法，将数据放置在最佳物理位置，从而确保满足所分配服务级别的响应时间要求。

下图尝试展示与 PowerMax SRP 相关的关键组件

图 4 PowerMax SRP 中的典型组件与磁盘组 RAID 保护方案示例

注意：以下几点是关于 PowerMax SRP 的具体说明。



• 现在可对 PowerMax 8000 进行配置，以便大型机 CKD 和开放式系统 FBA 的数据可以共用一个 SRP。 • 提供混合 FBA 和 CKD 容量的 PowerMax 8000 系统必须在出厂时就是混合系统。无法将 CKD 容

量添加到现有 FBA 系统中，反之亦然。 • SRP 只能使用一种 RAID 保护方案。SRP 不支持使用多种 RAID 保护方案。 • Dell EMC 建议将所有 PowerMax 系统配置为单个 SRP 系统，以便客户数据能够访问尽可能多的

系统资源。 • 尽管通过 PRQ 可以支持多个 SRP 系统，但出于性能和可管理性的考虑，Dell EMC 不建议在单一系

统中使用多个 SRP。

3.2.3.2 在 PowerMax 上配置 SCM 驱动器 SCM 驱动器可用于 PowerMax 2000 和 PowerMax 8000 系统。将连接 NVMe 的 SCM 驱动器视为物理服务器内存的扩展，其中存储在这些 SCM 驱动器上的应用程序数据需要超高级别的性能 — 这通常为基于服务器的非易失性 DIMM (NVDIMM) 而保留。虽然 NVMe SCM 无法提供与 NVDIMM 相同的性能水平，但从每 GB 成本和每 IOPS 成本的角度来看，对于 SAP HANA 等内存中应用程序而言，其经济性使其成为极具吸引力的基于服务器的 NVDIMM 的低成本替代产品。

可以配置使用 SCM 驱动器的 PowerMax 系统，以将 SCM 驱动器与 DAE 中的传统 NAND 闪存驱动器混合使用。在这些混合系统中（称为“SCM 作为存储层”，如图 4 所示），从 SCM 驱动器划出的 TDAT 将放置在“第 0 层”中，而在驻留在该层的是系统中最活跃的数据。

此外，为确保在混合系统中实现超群性能，永远不会对 SCM 第 0 层上的数据进行压缩；但是，可对其进行重复数据消除。如前所述，系统采用 ADP 的预测性分析和模式识别算法来确保以更加及时、高效的方式将数据放置在第 0 层以及从第 0 层中删除数据。分配为“钻石”级服务级别的存储组将获得在第 0 层放置数据的优先级。分配为“白银”级或“青铜”级的存储组没有资格在第 0 层放置数据，并且将始终驻留在 NAND 闪存上。

注意：以下是有关 SCM 作为存储层的 PowerMax 阵列的一些其他常规配置说明。

• 为获得优化的性价比，Dell EMC 建议 SCM 第 0 层的总可用容量 (TBu) 介于系统所需有效容量 (TBe) 的 3% – 12% 之间

• 每个引擎最多可将 3 个 SCM 的 RAID 组 (PowerMax 8000) 和 4 个 SCM 的 RAID 组 (PowerMax 2000) 配置为第 0 层

• 所有引擎都必须采用相同的 SCM 配置，以实现 I/O 平衡（即，如果为其中一个引擎配置一个 R5 7+1 SCM RAID 组，则必须为系统中的所有其他引擎配置一个 R5 7+1 SCM RAID 组）

• 尽管 PowerMax 支持多个 SRP，但只有一个 SRP 可以包含 SCM，并且该 SRP 必须将 SCM 存储视为一个层（SRP 不能是 100% 的 SCM）

• 无论 SCM 层的大小如何，都不会在该层压缩数据。 • SCM 中的数据可能是重复数据消除集的一部分 • 支持使用 750 GB 和 1.5 TB SCM 驱动器的混合 SCM 配置 • 在 PowerMax 2000 上，SCM 存储可以采用 RAID 5（3+1 和 7+1）以及 RAID 6 (6+2) 保护 • 在 PowerMax 8000 上，SCM 存储可以采用 RAID 5 (7+1) 或 RAID 6 (6+2) 保护 • SCM 存储必须与系统中 NAND 闪存的 RAID 类型相同 • 对于采用 SCM 的系统，为每个引擎配置一个 SCM 备盘。SCM 备盘必须与系统中最大容量的 SCM

驱动器匹配



PowerMax 也可以配置为全部采用 SCM 的系统。在这些系统（称为“SCM Brick”）中，可以对数据进行压缩，也可以进行重复数据消除。在剩余大约 20% 的 SCM Brick 有效容量未压缩时，系统将应用基于活动的压缩规则。SCM Brick 的最小容量和增量容量配置为 21 TBu，其中包括由 17 个（16 个数据盘 + 1 个备盘）1.5 TB SCM 驱动器，这些驱动器配置到两个 RAID 5 (7+1) RAID 组。SCM Brick 唯一支持的 RAID 配置是使用 1.5 TB 驱动器的 RAID 5 (7+1) 保护。SCM Brick 只能包含一个 SRP，该 SRP 全部由 SCM 驱动器组成。NAND 闪存驱动器不能添加到 SCM Brick 中。

下图尝试总结这两种类型的 PowerMax SCM 配置之间的主要区别：

图 5 受支持的 PowerMax SCM 配置

3.2.3.3 PowerMax 通用备盘 PowerMaxOS 支持通用备盘，以通过备用驱动器自动保护发生故障的驱动器。通用备盘可提高所有正在使用的卷的数据可用性，而不会损失任何数据容量，这对主机是透明的而且无需用户干预。

如果 PowerMaxOS 检测到驱动器发生故障，故障驱动器上的数据会被直接复制到连接同一引擎上的备用驱动器。如果故障驱动器失效，则系统会通过其余 RAID 成员在备用驱动器上重建数据。更换故障驱动器后，数据将从备用驱动器复制到新驱动器。

PowerMax 系统为每个引擎的每种驱动器类型都配备了一个备用驱动器。备用驱动器位于专用 DAE 插槽中。如果该系统为 NAND 闪存和 SCM 混合系统，则该系统将需要为 NAND 闪存驱动器和 SCM 驱动器分别配备一个备用驱动器。SCM Brick 仅需要一个备用 SCM 驱动器。备用驱动器类型与引擎中的其他驱动器具有相同的最高容量和性能等级。

例如，如果系统配置中同时使用 3.84 TB 和 7.68 TB NAND 闪存驱动器，则只需将 7.68 TB 驱动器配置为备用驱动器，因为它可以取代 3.84 TB 或 7.68 TB 驱动器。



控制器 A 控制器 B

图 6 通用备盘示例

3.2.3.4 PowerMax Smart RAID PowerMax 使用活动/活动 RAID 组来访问称为“Smart RAID”的方案。这样即可在控制器之间共享 RAID 组，从而使每个控制器都能够主动访问 Brick 或 zBrick 上的所有驱动器。

双端口 NVMe NAND 或 SCM 驱动器

图 7 PowerMax Smart RAID

在 PowerMax 上使用 Smart RAID 可为客户提供性能优势，因为引擎上的两个控制器均可驱动所有闪存驱动器的 I/O。无论 RAID 组的数量如何，这都会在系统中创建平衡配置。Smart RAID 还可提高灵活性和效率，因为客户可以订购具有单个 RAID 组的 PowerMax 8000 系统，每个引擎至少配备 9 个驱动器，采用 RAID 5 (7+1) 和 1 个备盘或 RAID 6 (6+2) 和 1 个备盘的形式；也可以订购 PowerMax 2000，每个系统仅配备 5 个驱动器，采用 RAID 5 (3+1) 和 1 个备盘的形式。这为未来的容量升级留出更多可用的驱动器插槽。对系统进行纵向扩展后，客户将具有更大的灵活性，因为闪存容量包的增量可以是单个 RAID 组。



3.2.3.5 PowerMax 2000 DAE 连接和驱动器分配方案 Smart RAID 和通用备盘可实现灵活的连接，并利用 PowerMax DAE 实施驱动器分配方案。对于 PowerMax 2000，每个引擎控制器都有两个 NVMe I/O 模块。每个 I/O 模块都有两条冗余路径。一条路径连接到 DAE 1 中的链路控制卡 (LCC) A 或 LCC B，而另一条路径连接到 DAE 2 中的 LCC A 或 LCC B。从 NVMe I/O 模块到 LCC 的每条路径都是四通道 PCIe Gen3 连接 (4 GB/s)。

下图详细说明了 PowerMax 2000 的 DAE 连接布局和驱动器分配方案。

图 8 PowerMax 2000 单引擎 DAE 连接

图 9 PowerMax 2000 双引擎 DAE 连接

PowerMax 2000 可以使用 RAID 5 (3+1)、RAID 5 (7+1) 或 RAID 6 (6+2) 保护方案。系统中只能应用一种 RAID 保护方案。填充 PowerMax 2000 DAE 时，每个引擎至少需要 1 个包含备用驱动器的 RAID 组。PowerMax 2000 系统有两种备用驱动器插槽（每个 DAE 中有 24 个插槽）；但是，每个 Brick 只能有一个备用驱动器。将驱动器填充到系统中时，请将驱动器交替放置在 DAE1 和 DAE2 中。



图 10 单 Brick 的 PowerMax 2000 DAE 驱动器插槽分配

图 11 双 Brick 的 PowerMax 2000 DAE 驱动器插槽分配

对于可用于单个 PowerMax 2000 Brick 的最大可用驱动器数量，如果采用 RAID 5 (7+1) 或 RAID 6 (6+2) 配置，则为 40 个可用驱动器和 1 个备用驱动器；如果采用 RAID 5 (3+1) 配置，则为 44 个可用驱动器和 1 个备用驱动器。

注意：请参阅以下列表，了解有关 PowerMax 2000 DAE 和驱动器分配的详细信息。

• 对于 NAND 闪存和 SCM，可以在系统中混合使用不同容量的驱动器。驱动器容量需要间隔一个容量增量（例如，1.92 TB 和 3.84 TB，或者 3.84 TB 和 7.68 TB）。

• 每个 Brick 只需要一个备用驱动器。备盘必须与系统中使用的最大驱动器容量相同。



• 每个 PowerMax 2000 系统至少需要一个 RAID 组。 • 双 Brick PowerMax 2000 配置中的引擎不共享 DAE。 • RAID 组与单 Brick 引擎相关联。 • 每个 PowerMax 2000 系统仅允许使用一种 RAID 保护方案。 • RAID 5 (3+1) 需要至少 4 个驱动器，而 RAID 5 (7+1) 和 RAID 6 (6+2) 需要至少 8 个驱动器。

3.2.3.6 PowerMax 8000 DAE 连接和驱动器分配方案 PowerMax 8000 使用 Smart RAID 和通用备盘来实现业界密度更高的引擎和闪存驱动器容量配置。为达到这些高密度，PowerMax 8000 使用的是与 PowerMax 2000 不同的 DAE 连接和驱动器分配方案。在使用单个 Brick 的系统中，DAE 的连接方式与 PowerMax 2000 类似；但是，DAE 2 中的驱动器插槽 15-24 保留用于未来对第二个 Brick 进行横向扩展。

图 12 PowerMax 8000 单引擎 DAE 连接

将第二个 Brick 添加到系统中时，还将添加第三个 DAE，并且第二个 Brick 可以填充并访问第一个 Brick 上 DAE 2 的驱动器插槽 15-24。可以实现这一点，因为第二个 Brick 使用的是 DAE 2 中 LCC 上的第 3 个和第 4 个 Mini-SAS HD PCIe I/O 端口，如下图所示：



图 13 PowerMax 8000 双引擎 DAE 连接

PowerMax 8000 可以使用 RAID 5 (7+1) 或 RAID 6 (6+2) 保护方案。与 PowerMax 2000 一样，只能在系统中应用一种 RAID 保护方案，即使在具有多个 SRP 的系统中也是如此。填充 PowerMax 8000 DAE 时，每个 Brick 引擎必须至少具有 1 个包含备用驱动器的 RAID 组。对于单 Brick 配置，可在 DAE 1 的插槽 1-24 以及 DAE 2 的插槽 1-12 中添加驱动器。DAE 2 的插槽 13 和 14 保留供备用驱动器使用。这使得单个 Brick 系统中最多有 32 个可用驱动器插槽和备用插槽。与 PowerMax 2000 一样，每个 Brick 只需要一个备用驱动器。

图 14 单 Brick 的 PowerMax 8000 驱动器插槽分配

在系统中添加第二个 Brick 时，第三个 DAE (DAE 3) 会被添加到系统中。第二个 Brick 使用 DAE 3 的插槽 1-24，并使用 DAE 2 中的插槽 17-24 与第一个 Brick 共享 DAE2。DAE 2 中的插槽 15 和 16 保留供备用驱动器使用。下图显示了如何在双 Brick PowerMax 8000 系统中分配驱动器插槽：



图 15 双 Brick 的 PowerMax 8000 驱动器插槽分配

可针对开放式系统、大型机或混合开放式系统和大型机工作负载配置 PowerMax 8000。

注意：以下列表包括 PowerMax 8000 DAE 和驱动器分配说明。

• 每个 PowerMax 8000 系统至少需要一个 RAID 组。 • 每个 PowerMax 8000 系统仅允许使用一种 RAID 保护方案 • 对于 NAND 闪存和 SCM，可以在系统中混合使用不同容量的驱动器。驱动器容量需要间隔一个容量

增量（例如，1.92 TB 和 3.84 TB，或者 3.84 TB 和 7.68 TB）。 • 每个 Brick 只需要一个备用驱动器。备盘必须与系统中使用的最大驱动器容量相同。 • RAID 组与单 Brick 引擎相关联。 • RAID 5 (7+1) 和 RAID 6 (6+2) 保护方案至少需要 8 个驱动器和一个备用驱动器。 • 每个偶数编号的 Brick 将与前一个奇数编号的 Brick 共享一个 DAE。 • 奇数编号的 Brick 具有 24 个驱动器和 12 个备用驱动器。偶数编号的 Brick 具有 24 个驱动器和 10 个备

用驱动器。

3.2.4 闪存优化基于全闪存的存储系统要求为其提供支持的企业级数据存储平台具有最高级别的性能和抗风险能力。能够充分利用现代高密度闪存驱动器的聚合性能，同时更大限度地提高其使用寿命的体系结构，是真正全闪存阵列的基础。PowerMax 体系结构中内置了许多功能，可以更大程度地提高闪存驱动器的性能和使用寿命。本部分将会详细介绍这些功能。

3.2.4.1 高速缓存体系结构和缓存算法 PowerMax 构建于一个非常庞大、基于高速 DRAM 缓存的体系结构之上，由高度复杂和优化算法驱动。这些算法通过尽可能避免对后端进行物理访问，来加快数据访问速度。Dell EMC 多年来一直致力于开发和优化高速缓存算法。PowerMax 所使用的算法优化了读取和写入操作，从而最大限度地提高从高速缓存处理的 I/O，并最大限度地减少对后端闪存驱动器的访问。系统还会监视 I/O 模式，并根据访问情况主动填充高速缓存，以提高高速缓存命中几率。



缓存算法用于最大限度减少磁盘访问的一些技术包括：

• 将 100% 的主机写入进行缓存 • 将超过 50% 的读取进行缓存 • 近期数据会在缓存中存放很长一段时间，因为这是最有可能被再次请求的数据 • 按顺序进行智能算法转储

3.2.4.2 减少 PowerMax 写入放大率

必须对写入放大率进行适当的控制，以确保 NAND 闪存和 SCM 存储设备的使用寿命。控制写入放大率是 PowerMax 的最大优势之一，也是令其真正从竞争产品中脱颖而出的关键。除了将数据尽可能长久地保留在高速缓存中的智能缓存算法之外，PowerMax 还采用了一些其他方法，以更大限度地减少闪存的写入次数。这些方法包括：

• 写入折叠 — 写入折叠可在主机向特定地址范围进行重新写入时，避免不必要的驱动器 I/O。这些

重新写入的数据只需在高速缓存中进行替换，而不会重复写入驱动器。写入折叠可以减少高达 50% 的 NAND 闪存和 SCM 驱动器写入操作。

• 写入合并 — 写入合并可将不同批次的小型后续随机写入合并为一个大的持续写入。这些数据量较大的存储驱动器写入操作能更好地与闪存驱动器本身的页面大小相适应。PowerMax 可以利用写入合并创建高度随机写入主机 I/O 工作负载，并将其显示为 NAND 闪存和 SCM 驱动器的持续写入工作负载。

• 高级损耗分析 — PowerMax 还提供已针对高容量存储驱动器进行优化的高级驱动器损耗分析，确保将写入分布于整个存储层，以实现负载平衡，避免过多的写入和特定驱动器的损耗。这不仅有助于管理存储层中的驱动器，还可轻松向系统添加额外存储并实现重新平衡。

PowerMax 使用的所有减少写入放大率技术均可显著减少后端写入，从而显著延长阵列中使用的 NAND 闪存和 SCM 驱动器的使用寿命。

3.2.4.3 借助 PowerMaxOS FlashBoost 提高闪存性能 Dell EMC 一直致力于提高其产品的性能。公司努力通过每个新的硬件平台和新版本的软件，消除可能会以任何方式妨碍产品性能的潜在瓶颈。FlashBoost 是 Dell EMC 推出的已成为 PowerMaxOS 标准的一项功能。

FlashBoost 通过直接从后端闪存驱动器处理读取请求，更大限度地提高了 PowerMaxOS 的效率。这种方法消除了通过全局高速缓存处理 I/O 所需的步骤，并减少了读取延迟，对于闪存驱动器而言尤其如此。如果客户的闪存上驻留有繁重的读取未命中工作负载，则可获得高达 100% 的 IOPS 性能提升。FlashBoost 可与 NAND 闪存和 SCM 存储配合使用。

3.2.5 控制器插槽布局和连接选项 Brick 引擎体系结构使用一系列可插入引擎控制器插槽中的热插拔模块。这些模块包括：

• 引擎冷却风扇和插槽中的电源，可从引擎控制器的正面进行维修。 • 位于插槽中的 I/O 模块、管理模块和控制台，可从引擎控制器的背面进行维修。



下表描述了 Brick 引擎控制器中使用的模块组件：

表 8 PowerMax 引擎控制器组件

控制器组件每个控制器的数量用途

电源 2 为控制器提供冗余电源

风扇 5 对控制器进行冷却

管理模块 1 管理环境功能

NVMe 闪存 I/O 模块

最多 4 个闪存 I/O 模块使用 NVMe 技术在存储过程 (800 GB) 中安全地将数据存储在高速缓存中

前端 I/O 模块最多 4 个提供到阵列的前端连接。有不同类型的前端 I/O 模块，可以连接到各种接口，包括光纤通道 SCSI、光纤通道 NVMe、iSCSI、FICON、SRDF 和嵌入式 NAS (eNAS)

NVMe PCIe 后端 I/O 模块

2 个双端口 PCIe 4x Gen3 接口，用于 NVMe 存储 (8 GB/s)

数据减少模块 1 个执行线内数据压缩、重复数据消除以及 SRDF 压缩

结构 I/O 模块 1 个提供控制器之间的连接。在多引擎 PowerMax 8000 系统中，结构 I/O 模块连接到内部 InfiniBand 交换机

下图显示了 PowerMax 2000 的控制器模块布局：

图 16 PowerMax 2000 控制器模块布局（按插槽编号）



单引擎和多引擎 PowerMax 2000 系统都使用相同的控制器模块布局。两种配置都使用两个 NVMe 闪存模块，它们驻留在每个控制器的插槽 0 和 6 中。插槽 7 容纳了数据减少模块。插槽 2、3、8 和 9 用于前端连接模块。插槽 4 和 5 包含 NVMe PCIe 后端连接模块。插槽 10 容纳了结构模块。插槽 1 保留以供将来使用。

下图详细说明了单引擎和多引擎 PowerMax 8000 系统的控制器模块布局：

图 17 PowerMax 8000 控制器模块布局（按插槽编号）：单引擎系统

图 18 PowerMax 8000 控制器模块布局（按插槽编号）：多引擎系统

与 PowerMax 2000 不同，单引擎和多引擎 PowerMax 8000 系统之间的控制器模块布局存在差异。单引擎 PowerMax 8000 系统使用四个 NVMe 闪存模块。这些模块占用控制器插槽 0、1、6 和 7。数据减少模块位于插槽 9 中。插槽 2、3 和 8 用于前端连接模块。

多引擎 PowerMax 8000 系统使用三个 NVMe 闪存模块，分别占用插槽 0、1 和 6。数据减少模块占用插槽 7。这为前端连接模块额外留出了一个插槽，使多引擎 PowerMax 8000 系统可以拥有四个前端连接模块，分别占用控制器插槽 2、3、8 和 9。

注意：以下列表包括控制器插槽和连接说明。



• 对于最初只有一个引擎的 PowerMax 8000 系统，对系统进行横向扩展时，可在每个添加到系统的附加引擎上应用可用于前端模块的三插槽单引擎配置。将附加引擎添加到最初为多引擎系统的 PowerMax 8000 系统中时，这些引擎最多有四个可用于前端模块的插槽。

• 在多引擎系统中，压缩模块必须在每个引擎上使用相同的控制器插槽。 • 数据压缩和重复数据消除功能不适用于大型机 PowerMax 8000，但 SRDF 压缩适用。在仅使用

SRDF 压缩的大型机 PowerMax 8000 系统 (zBrick) 中，将压缩模块置于已为 SRDF 配置端口的控制器上。在单引擎配置系统中，将 SRDF 压缩模块置于插槽 9 中；在多引擎配置系统中，将 SRDF 压缩模块置于插槽 7 中。

PowerMax 2000 和 PowerMax 8000 都提供了可实现多种协议和速度的多个前端连接。下表重点介绍了可用于 PowerMax 系统的各种前端连接模块：

表 9 受支持的 Brick 前端连接模块

连接类型模块类型端口数搭配的协议支持的速度 (Gbps)

光纤通道 32 Gbps FC 4 FC-NVMe 8/16/32

光纤通道 16 Gbps FC 4 SRDF 4/8/16

SRDF 10 GigE 4 iSCSI 10

iSCSI 10 GigE 4 SRDF 10

FICON (1) 16 Gbps FICON 4 单模式/多模式 4/8/16

eNAS 10 GigE 2 无 10

eNAS 10 GigE（铜质） 2 无 10

eNAS 磁带备份 8 Gbps FC 4 无 2/4/8

1. 仅在 PowerMax 8000 上受支持。

注意：以下列表包括其他 PowerMax 连接说明。

• 每个 Brick 引擎至少有一个前端模块对（每个控制器一个前端模块） • 由于 Brick 引擎中使用的前端模块数量取决于客户的要求，因此某些控制器插槽可能不会被

使用。 • 适用于光纤通道的前端模块支持多模 (MM) 光纤。适用于 FICON 的前端模块支持多模 (MM) 光纤

和单模 (SM) 光纤。适用于 10 GbE 的前端模块仅支持 MM 光纤。


PowerMax 系统部署

4 PowerMax 系统部署 Dell EMC PowerMax 系列为客户提供了一个全 NVMe 存储平台，该平台经过精心设计，可在单机架单元和双机架单元中提供业界卓越的 IOPS 密度（按系统划分）。本部分介绍了适用于 PowerMax 2000 和 PowerMax 8000 系统的可部署系统布局。有关可用的驱动器配置和系统可用容量的信息，请参见 3.2 部分。

4.1 PowerMax 2000 系统配置 PowerMax 2000 为数据中心带来了卓越的效率和灵活性，在仅 20U 的总空间中为客户提供 270 多万次 IOPS (8K RRH) 和高达 1 PB 的有效容量。

4.1.1 PowerMax 2000 配置

可以在单个标准 Dell EMC Titan 机架中使用一个或两个 Brick 来配置 PowerMax 2000。每个 Brick 占用 10U 的机架空间（对于双模块 PowerMax 2000 系统而言，最大为 20U ）。从 Dell EMC 出厂时，初始 Brick 占用的是机架底部的 10U 空间。第二个 Brick 直接占用初始 Brick 上方的 10U 空间。这适用于作为双 Brick 或横向扩展系统订购的系统。可以将额外的 PowerMax 2000 系统添加到机架上的剩余 20U 空间中。

图 19 单 Brick 和双 Brick PowerMax 2000 配置

PowerMax 2000 不提供系统托盘、KVM 或内部以太网或 InfiniBand 交换机。它在双 Brick 系统上的引擎之间使用直接的 InfiniBand 连接。

注意：PowerMax 2000 可以安装在第三方机架中。第三方机架必须是标准的 NEMA 19 英寸机架，并满足 Dell EMC 的供电、线缆连接和冷却标准。有关 PowerMax 2000 第三方机架选项的更多信息，请参阅《Dell EMC PowerMax 系列现场规划指南》。



4.2 PowerMax 8000 系统配置 PowerMax 8000 是 PowerMax 系列的旗舰产品，可为 Dell EMC 客户提供卓越的可扩展性、性能和 IOPS 密度。它可以整合多达八个 Brick 的不同工作负载，支持超过 1500 万次 IOPS (8K RRH)，并且可以仅在两个机架单元的空间中提供高达 4 PB 的有效容量。

PowerMax 8000 是一款高度可配置的数据存储阵列，可支持在两个标准 Dell EMC Titan 机架中配置一到八个 Brick。每个机架最多可支持四个 Brick。Brick 1–4 始终占用单个机架。仅当 Brick 数量大于 4 时，PowerMax 8000 才需要第二个机架。

4.2.1 单机架 PowerMax 8000 配置

下图显示了 PowerMax 8000 单 Brick 和双 Brick 配置：

图 20 PowerMax 8000 单 Brick 和双 Brick 配置

PowerMax 8000 将冗余 16 端口 Dell EMC Networking X1018 以太网交换机用于内部管理网络。该网络连接每个引擎以及两台内部 InfiniBand 结构交换机。如果系统中配置了两个或更多 Brick，则需要使用 InfiniBand 交换机。冗余 18 端口 InfiniBand 结构交换机连接到系统中的每个控制器。

通过第二个 Brick 添加 DAE 3。如前所述，Brick 1 和 Brick 2 共享 DAE 2。在 DAE 2 中，Brick 1 使用驱动器插槽 1–14，而 Brick 2 使用插槽 15–24。PowerMax 8000 配置的最佳做法是，每个偶数编号的 Brick 与前一个奇数编号的 Brick 共享一个 DAE。

注意：PowerMax 8000 支持使用第三方机架。第三方机架必须是标准的 NEMA 19 英寸机架，并满足 Dell EMC 的供电、线缆连接和冷却标准。有关 PowerMax 8000 第三方机架选项的更多信息，请参阅《Dell EMC PowerMax 系列现场规划指南》。



下图显示了 PowerMax 8000 的三 Brick 和四 Brick 配置：

图 21 PowerMax 8000 三 Brick 和四 Brick 配置 4.2.2 双机架 PowerMax 8000 配置

具有四个以上引擎的 PowerMax 8000 系统需要第二个机架（系统机架）。在第二个机架中添加 Brick 的方式和顺序与在第一个机架中添加 Brick 1 – 4 的方式和顺序相同。第二个机架中的 Brick 引擎连接到 Dell X1018 以太网管理交换机。第二个机架中的 Brick 引擎控制器也通过线缆连接到第一个机架中的 InfiniBand 交换机。第二个机架不需要额外的 InfiniBand 交换机或 Dell X1018 交换机。

PowerMax 8000 支持机架的分散配置，可将机架 2 放置在与机架 1 中的结构交换机最多相距 25 米（82 英尺）的位置。分散配置需要使用光纤连接机架 1 中的 InfiniBand 交换机与机架 2 中的 Brick 引擎控制器。位于机架 2 中的 Brick 引擎与机架 1 中的 InfiniBand 交换机之间的相邻机架配置可以使用铜线进行连接。



下图显示了各种 PowerMax 8000 双机架配置：

图 22 PowerMax 8000 五 Brick 和六 Brick 配置

图 23 PowerMax 8000 七 Brick 和八 Brick 配置


可靠性、可用性和可维护性 (RAS)

5 可靠性、可用性和可维护性 (RAS) PowerMax 阵列以革命性的设计为基础，其中的关键增强功能可以提高新系统的可靠性、可用性和可维护性，使其成为需要无中断访问信息的关键应用程序和 24x7 环境的理想之选。

PowerMax 系统使用的组件出现故障的概率极低，其平均无故障时间 (MTBF) 长达几十万到上百万小时。系统采用冗余设计，即使在组件修复期间也能保持在线和运行。所有关键组件都完全冗余，包括控制器板、全局内存、内部数据路径、电源、备用电池以及所有 NVMe 后端组件。系统会定期测试所有组件。PowerMaxOS 向主机系统和客户支持中心报告错误和环境状况。

PowerMaxOS 将在数据生命周期内每个可能的时间点验证数据的完整性。自数据进入阵列开始，该数据便持续受错误检测元数据保护。每当在子系统内移动数据时，硬件和软件机制将会检查此保护元数据，从而使阵列能够提供真正的端到端完整性检查并防止出现硬件或软件错误。

PowerMaxOS 支持磁道格式的行业标准 T10 数据完整性字段 (DIF) 数据块循环冗余代码 (CRC)。对于开放式系统，这使主机生成的 DIF CRC 可以随用户数据一起存储，并用于执行端到端数据完整性验证。额外保护还包括地址/控制故障模式，从而实现更高水平的故障保护。这些保护在 T10 标准支持的用户可定义数据块中进行定义，并在数据块 CRC 的应用程序标记和参考标记部分中以额外字节提供地址和写入状态信息。

PowerMax 以其业界卓越的可靠性、可用性和可维护性 (RAS) 优势，成为需要永不停机的可用性环境的理想平台。这些阵列经过专门的设计，可在最严苛的任务关键型环境中提供“6 个 9”的可用性。下面总结了一些关键的 PowerMax RAS 功能：

• 无单点故障 — 所有组件都完全冗余，可承受任何组件故障。 • 完全冗余和可热插拔的现场可换部件 (FRU) 确保可在系统不离线的情况下进行修复。 • 提供 RAID 5 或 RAID 6 部署选项，以实现所需的更高级别的保护。 • 缓存条目副本分布在镜像缓存中，以实现最高的可用性。 • PowerMaxOS 闪存驱动器的耐用性监视 — 闪存驱动器的特点是，其 NAND 闪存单元的写入次数是有

限的。这称为闪存驱动器的耐用性，并由驱动器固件报告为“所使用寿命的百分比”。PowerMaxOS 会定期收集和监视此信息，并使用它在特定驱动器的使用寿命接近结束时触发警报，并向 Dell EMC 客户支持部门报告。

• 存储区到闪存带有备用电池，允许高速缓存转储到闪存，还可实现有序关闭，以便在电源发生故障时保护数据。

• 通过 SRDF/Metro 实现的主动/主动远程复制提供对站点 A 和 B 的读/写访问，可在站点发生故障期间确保即时的数据访问。

• 完全无中断升级，包括加载 PowerMaxOS 软件，无论是小更新还是主要版本均可轻松升级。 • 持续的系统监视、Call-Home 通知和高级远程诊断功能。 • 静态数据加密 (D@RE) 带有集成 RSA® 密钥管理器，经过 FIPS 140-2 验证，可满足严格的法规要求。 • T10 DIF 数据编码，可扩展以防止写入内容丢失 • 每个组件在设计期间均包含有详细的失效模式与影响分析 (FMEA)，确保恰当地处理故障情况。 • 广泛的故障检测和隔离，允许早期损耗检测，防止坏数据作为好数据传递。 • 服务经过定义和脚本化以确保成功，包括缆线颜色编码、缆线定位、脚本化步骤和在脚本中检查

关键参数。 • 全闪存高速缓存数据存储区能够承受两次关键故障，从而确保即使在存储区和其他区域出现故障之前

某一方面已出现故障这一情况下，在经过电源关/开操作后系统也能恢复正常运行。


可靠性、可用性和可维护性 (RAS)

• 支持热偏移下正常关机，例如当数据中心空调损坏时也可正常关机。 • 通过 Dell EMC ProtectPoint 备份和快速恢复集成了数据保护，将备份的黄金标准与业界卓越的

SRDF 复制技术相结合。

注意：有关 PowerMax RAS 功能的更多信息，请参阅本文档参考部分中的“Dell EMC PowerMax 可靠性、可用性和可维护性”文档。


精简软件包

6 精简软件包 PowerMax 软件以不同的软件包提供，每个软件包均具有额外的可选功能。开放式系统有两个软件包，分别称为 Essentials 软件包和 Pro 软件包。这些软件包可用于所有 PowerMax 阵列。PowerMax 8000 提供了两个附加软件包：zEssentials 软件包和 zPro 软件包。这两个软件包仅适用于大型机环境。

下表中显示了开放式系统软件包。

表 10 PowerMax 开放式系统软件包选项功能

包含 Essentials 软

件包

Essentials 软件包选项

包含 Pro 软件包

Pro 软件包选项

注释

PowerMaxOS 包括迁移工具、vVols、QoS3

嵌入式管理包括 Unisphere for PowerMax、Database Storage Analyzer、Solutions Enabler、REST API、SMI-S

高级数据减少功能包括线内压缩和重复数据消除

本地复制包括 TimeFinder™ SnapVX

iCDM Basic (AppSync)

Remote Replication Suite1

包括 SRDF/S/A/STAR

SRDF/Metro1

Unisphere 360

D@RE2

eNAS1、2

SRM

PowerPath™ 包括 75 份主机许可证

iCDM Advanced (AppSync)

PowerProtect Storage Direct（以前称为 ProtectPoint）

RecoverPoint

Dell EMC Storage Analytics

Cloud IQ 所有 VMAX 和 PowerMax 客户均可免费下载

1. 软件包包括软件许可。单独订购所需硬件。 2. 出厂配置。必须在订购过程中启用。 3. 包括服务级别和主机 I/O 限制。


精简软件包

下表显示了大型机软件包和选项：

表 11 PowerMax 大型机软件包选项（仅限 PowerMax 8000）功能

包括 zEssentials 软件包

zEssentials 软件包选项

包含 zPro 软件包

zPro 软件包选项

注释

PowerMaxOS

嵌入式管理包括 Unisphere for PowerMax REST API、 SMI-S

本地复制包括 TimeFinder SnapVX、Compatible Flash（支持 FlashCopy）

Mainframe Essentials

包括支持兼容的高性能 FICON (zHPF) 和兼容的 PAV （动态 PAV、HyperPAV 和 SuperPAV）

Remote Replication Suite (1, 3)

包括 SRDF/S/A/STAR、Mirror Optimizer、Compatible Peer (PPRC)

Unisphere 360

AutoSwap

D@RE (2)

zDP

Mainframe Essentials Plus

zBoost PAV Optimizer

GDDR (3)

1. 软件包包括软件许可。单独订购任何其他所需硬件。 2. 出厂配置。必须在订购过程中启用。 3. 使用大型机 SRDF/STAR 需要 GDDR。

注意：有关最新的 PowerMax 软件包信息，请参阅《PowerMax 产品指南》。

http://china.emc.com/collateral/TechnicalDocument/docu88904.pdf


PowerMax 数据服务

7 PowerMax 数据服务 PowerMax 数据服务有助于保护、管理和移动阵列上的客户数据。这些服务以本机方式运行，或嵌入于 PowerMax 内部，使用 PowerMax 虚拟机管理程序来提供资源抽象层。这使得数据服务可以共享阵列资源 — CPU 核心、高速缓存和带宽。这可以在整个系统范围内优化性能，并减少环境的复杂性，因为不需要专用资源。PowerMax 产品线提供的备受青睐的数据服务包括：

• 使用线内压缩和线内重复数据消除进行高级数据减少 • 通过 SRDF 执行远程复制 • 使用 Timefinder SnapVX 进行本地复制 • 嵌入式 NAS (eNAS) • 嵌入式 Unisphere for PowerMax (eManagement)

7.1 使用自适应压缩引擎实现数据减少 PowerMax 利用了使用自适应压缩引擎 (ACE) 的线内硬件压缩功能。ACE 为 PowerMax 和 VMAX 全闪存客户提供了一种数据减少方法，此方法对性能的影响可忽略不计，同时提供了更高的空间节约能力。以下设计因素使 Dell EMC 自适应压缩引擎独具特色：

• 智能压缩算法 — 智能压缩算法可确定要使用的最佳压缩率，并允许动态修改存储后端布局以实现最

高的数据压缩效率。 • 线内硬件数据压缩 — 线内硬件数据压缩大大减少了压缩功能对关键的 PowerMax 系统核心

资源的占用。 • 基于活动的压缩 — 基于活动的压缩 (ABC) 使压缩功能重点关注系统中繁忙程度最低的数据，同时

允许系统中最活跃的数据绕过压缩工作流。这确保了系统中的所有数据在压缩方面都能得到适当的关注，同时保证了最佳响应速度。

• 精细数据打包 — 精细数据打包包括零回收功能，此功能可防止分配全是零或没有实际数据的缓冲区。

• 增强压缩 — PowerMaxOS 采用了一种称为增强压缩 (EC) 的额外压缩算法。EC 算法会扫描系统确定很长时间没有访问的已压缩数据。随后，EC 算法会尝试以更大的压缩比率来压缩这些数据，从而节省更多容量。

自适应压缩引擎面向所有开放式系统 PowerMax 和 VMAX 全闪存客户提供，无任何额外费用。当前，ACE 不可用于大型机环境。仅 PowerMax 2000 和 PowerMax 8000 支持增强压缩。

7.2 使用线内重复数据消除来实现数据减少 PowerMax 采用线内硬件重复数据消除来识别阵列上的重复数据模式，并使用阵列可用容量中的单个实例存储这些重复模式。根据客户工作负载，线内重复数据消除和线内压缩使 PowerMax 能够实现高达 5:1 的业界卓越的数据减少率，并且对性能产生的影响可以忽略不计。

以下是在 PowerMax 上进行重复数据消除的重要设计因素：

• 线内硬件重复数据消除 — 基于硬件的线内重复数据消除可防止占用关键的 PowerMax 系统核心资源，从而限制对性能产生的影响。重复数据消除和压缩功能在 PowerMax 系统中的同一硬件模块上执行。



• 重复数据消除算法 — PowerMax 使用 SHA-2 算法执行重复数据消除功能。SHA-2 算法会为经过压缩引擎处理的每个数据项生成唯一的数据标识符。这些唯一标识符存储在 PowerMax 系统的哈希 ID 表中。

• 哈希 ID 表 — 哈希 ID 表将存储经过压缩引擎处理的数据的所有哈希 ID。新数据写入压缩引擎时，系统将对为此次写入创建的哈希 ID 会与表中已有的哈希 ID 进行比较。如果发现哈希 ID 表中已存在该哈希 ID，则不会将此次写入操作的数据写入存储中。

• 重复数据消除管理对象 (DMO) — DMO 是一个 64 字节的对象，充当设备与实际数据的单个实例之间的连接（指针）。DMO 存储在 PowerMax 全局高速缓存中。

线内重复数据消除面向所有开放式系统的 PowerMax 客户提供，无任何额外费用。大型机环境或 VMAX 全闪存系统当前不支持重复数据消除。

7.3 通过 SRDF 执行远程复制 SRDF 是企业数据中心中备受欢迎的数据服务，因为它被视为远程复制的黄金级标准之一。多达 70% 的财富 500 强公司均使用此工具将其关键数据复制到遍布世界各地的数据中心。SRDF 能够为客户复制数以万计的卷，每个卷最多可以复制到全球四个不同的位置。

PowerMax 运行的是全闪存使用情形专用的增强型 SRDF 版本。此版本使用多核、多线程技术来大幅提高性能；并使用功能强大的写入折叠算法，极大地降低了复制带宽要求，减少源和目标阵列对闪存的后端写入。

SRDF 有三种类型：

• SRDF/Synchronous (SRDF/S) — SRDF/S 可在最多相距 100 公里（60 英里）的数据中心之间

提供零数据丢失远程镜像。 • SRDF Asynchronous (SRDF/A) — SRDF/A 可在最多相距 12,875 公里（8,000 英里）的数据中心

之间提供异步远程数据复制。SRDF/S 和 SRDF/A 可配合使用，以支持世界上大多数任务关键型应用程序所需的三站点或四站点拓扑。

• SRDF/Metro — SRDF/Metro 提供主动-主动式高可用性，在数据中心内或最远相距 100 公里（60 英里）的数据中心之间均可实现无中断的数据访问和工作负载移动。SRDF/Metro 可提供存储阵列群集，从而实现更高的弹性、敏捷性和数据移动性。SRDF/Metro 允许主机或主机群集访问两个不同站点之间复制的逻辑单元号 (LUN)。主机能看到两个 Metro Replicated LUN（R1 和 R2）的视图，但在主机操作系统上以同一个 LUN 显示。如此，主机则可同时写入 R1 和 R2 设备中。此使用情形帮助实现了应用程序的自动恢复和无缝故障切换，从而完全避免执行恢复的情形。

• SRDF Metro 的其他关键功能包括：

- 可实现并发访问 LUN/存储组，从而可确保在城际距离范围内做到无中断数据访问并提供更高的可用性

- 提供更加简单且顺畅无痕的数据移动性 - 支持非常适合 Microsoft 和 VMware 环境的延伸群集功能

SRDF 软件包含在 PowerMax Pro 和 zPro 软件包中，不含基于容量的许可。它可以作为 Essentials 和 zEssentials 软件包的补充项订购。任何支持 SRDF 所需的硬件须单独购买。



7.4 使用 TimeFinder SnapVX 进行本地复制每个 PowerMax 阵列都附带本地复制数据服务 TimeFinder SnapVX，该服务包含在 Essentials 和 zEssentials 软件包中。SnapVX 创建影响极低的快照。SnapVX 每个源卷支持多达 256 个快照，每个阵列支持的快照数量多达 1,600 万。用户可以为其快照分配名称以方便辨认，并且可以在每个快照上设置自动到期日期。

SnapVX 能够通过一次操作管理存储组的一致时间点拷贝。每个源卷可以链接多达 1024 个目标卷，系统将这些目标卷作为指针或完整拷贝克隆提供读/写访问。

SnapVX 本地复制功能极为高效，首先创建一个快照，即一个基于指针的结构，用于保留源卷的时间点视图。快照不需要目标卷。快照与源卷和源卷的其他快照共享后端分配，只有在源卷被更改时才需要占用额外空间。一个单一源卷最多可以有 256 个快照。

每个快照都有一个由用户定义的名称和一个到期日期（可选），这两者随后都可以修改。通过新的管理界面，用户能够使用单个命令为整个存储组创建快照。

用户可以将时间点快照链接至称为“目标”的主机可访问卷，以此从主机访问该快照。目标卷为标准的精简卷。每个单一源卷的快照可以链接多达 1024 个目标卷。用户可以将 1024 个目标卷全部链接至源卷的同一个快照，也可以将多个目标卷链接至同一个源卷的多个快照，这两种方式都收到此数量限制。但是，一个目标卷一次只能链接至一个单一快照。

默认情况下，目标以无拷贝模式链接。这种无拷贝链接目标功能极大地减少了后端闪存驱动器的写入量，因为它消除了在执行取消链接操作期间执行源卷的完整卷拷贝，以便主机 IO 使用目标卷的要求。这样可以在取消链接操作的过程中为后端闪存设备减少大量写入活动，从而进一步减少 PowerMax 全闪存阵列上的潜在写入放大。

注意：有关 PowerMaxOS 本地复制选项的更多信息，请参阅参考部分列出的 Dell EMC TimeFinder SnapVX 本地复制文档。

7.5 PowerMaxOS 服务级别和主机 I/O 限制 PowerMaxOS 的服务级别使开放式系统客户能够根据性能要求和业务重要性来区分应用程序。PowerMaxOS 能够设置指定的服务级别，以确保较低优先级的应用程序不会影响最高优先级应用程序的响应时间。

服务级别可满足客户的要求，以确保应用程序在阵列上运行时具有可预测且一致的性能级别。可用的服务级别在 PowerMaxOS 中进行定义，且可随时应用于应用程序的存储组。这使得存储管理员最初可以根据需要设置和更改应用程序的性能级别。可以使用 PowerMax 管理工具（Unisphere for PowerMax、REST API 和 Solutions Enabler）将服务级别应用于存储组。

服务级别可以与主机 I/O 限制一起使用，使应用程序性能更具可预测性，同时强制实施指定的服务级别。通过设置主机 I/O 限制，用户可以定义存储组的前端端口性能限制。这些前端限制可以通过 IOPS、每台主机的主机容量 (MB) 或结合两者来进行设置。可以在具有指定服务级别的存储组上设置主机 I/O 限制，以限制超出预期服务级别所需性能的应用程序的 IOPS。



下表显示了六种可供选择的 PowerMaxOS 服务级别。

表 12 PowerMaxOS 服务级别

服务级别预期平均响应时间(1) 处罚

钻石级（最高优先级）1

0.6 毫秒白金级、黄金级、白银级和青铜级

白金级 0.8 毫秒黄金级、白银级、青铜级

黄金级 1 毫秒白银级、青铜级

白银级 3.6 毫秒青铜级

青铜级（最低优先级） 7.2 毫秒

优化型 2 -

1. 钻石级、白金级和黄金级服务级别具有上限，但没有下限，以确保尽可能快地处理 IO。白银级和青铜级服务级别都具有上限和下限，旨在使较高优先级的 IOPS 不受影响。对于配置 SCM 的系统，钻石级服务级别的平均响应时间降至 0.4 毫秒，白金级服务级别的平均响应时间降至 0.6 毫秒。

2. 设置为“优化型”的存储组将受到限制，以在所有服务级别（青铜级除外）获得更高优先级的 IOPS。

注意：有关 PowerMaxOS 服务级别的更多信息，请参阅参考部分列出的 PowerMaxOS 文档中的 Dell EMC 服务级别。

PowerMaxOS 服务级别和主机 I/O 限制适用于运行 PowerMaxOS 5978 的 PowerMax 系统和 VMAX 全闪存系统，无需支付额外费用。

7.6 使用 eNAS 整合数据块和文件存储嵌入式 NAS (eNAS) 数据服务使客户能够利用关键的企业功能（包括面向数据块和文件存储的闪存级别性能）、简化管理，并可节约部署成本，从而将 PowerMax 的价值扩展至文件存储。借助多控制器、事务性 NAS 解决方案，具备 eNAS 数据服务的 PowerMax 成为一个统一数据块和文件平台。它专为需要在任务关键型环境中对数据存储以及中等容量、高性能文件存储进行超级整合的客户而设计。常见的 eNAS 使用情形包括：在 NFS 上运行 Oracle，在 NFS 上运行 VMware，在 SMB 3.0 上运行 Microsoft SQL，主目录以及 Windows 服务器整合。

eNAS 利用 PowerMaxOS 中提供的虚拟机管理程序在 PowerMax 阵列中创建并运行一组虚拟机。这些虚拟机承载着 eNAS 的两个主要元素：软件 Data Mover 和控制站。嵌入式 Data Mover 和控制台有权访问共享的系统资源池，因而可以均匀地占用 PowerMax 的性能和容量资源。

除性能和整合功能之外，PowerMax 通过 eNAS 为客户带来的优势还包括：

• 可扩展性 — 可轻松处理超过 6,000 个活动 SMB 连接 • 元数据日志记录文件系统，非常适合全闪存环境 • 使用 File Replicator 进行内置异步文件级远程复制 • 与 SRDF/S 集成 • 受攻击影响较小 — 不易受常规操作系统病毒侵害。



eNAS 数据服务包含在 Pro 软件包中。它可以作为附加项随 Essentials 软件包一起订购。必须单独购买在 PowerMax 上支持 eNAS 所需的所有硬件。

7.7 无中断迁移在企业环境中，数据迁移一直极具挑战性。大型数据存储环境的复杂性和规模使得规划、调度和执行数据迁移变得极为困难。数据迁移通常还涉及无法脱机甚至短暂脱机的应用程序，以便切换到新的数据存储阵列。利用 Dell EMC 无中断迁移 (NDM)，客户可以轻松执行在线数据迁移，完全不会中断主机和应用程序。

NDM 可支持在无宕机的前提下，实现将主机和应用程序迁移到新 PowerMax 阵列的自动化流程。无中断迁移利用 SRDF 复制技术将应用程序的数据迁移到新阵列中。它还将自动资源调配与 PowerPath 或受支持的主机多路径解决方案相结合，以在数据迁移过程中管理主机对数据的访问。

NDM 为 PowerMax 客户提供以下优势：

• 在主机和应用程序完全在线的情况下，将数据从 VMAX 或 VMAX3 迁移到 PowerMax 或 VMAX

全闪存阵列 • 从 2019 年第 3 季度版本（代号 Foxtail）开始，它可支持所有 FBA 主机堆栈。这些堆栈中约有 85%

可以与其余堆栈（大多数为较旧的操作系统）实现无中断迁移，同时需要重新启动主机作为迁移过程的一部分

• 采用易于使用的设计，借助控制操作，可自动执行迁移环境的设置和配置 • 利用 Solutions Enabler 和 Unisphere，通过熟悉且简单易用的用户界面进行管理

• 在提交之前，可轻松取消数据迁移并回切到源阵列 • 完全内置，不需要额外的软件或许可成本

注意：应在 I/O 活动较少的时候进行数据迁移，以更大程度地降低对性能产生的影响。

注意：NDM 当前不支持大型机 CKD 设备

7.8 使用 Unisphere for PowerMax 进行嵌入式管理 PowerMax 客户可以使用嵌入式 Unisphere for PowerMax 实现简化的阵列管理。Unisphere for PowerMax 是一个基于 HTML5 的管理界面，它使 IT 经理能够通过大大减少调配、管理和监视 PowerMax 数据存储资产所需的时间，从而更大限度地提高工作效率。

借助嵌入式 Unisphere，客户能够直接在阵列上运行 PowerMax 管理软件，从而简化管理、降低成本并提高可用性。嵌入式管理 (eManagement) 为出厂配置，以确保尽可能减少现场安装时间。该功能在控制器中作为容器运行，使客户不必再分配自己的设备来管理其阵列。除 Unisphere 外，eManagement 数据服务的其他关键要素还包括 Solutions Enabler、Database Storage Analyzer 和 SMI-S 管理软件。

Unisphere for PowerMax 具有简单性、灵活性并且实现了自动化，这些是加快向全闪存数据中心转型的关键要求。对于经常构建和拆分存储配置的客户而言，Unisphere for PowerMax 通过减少删除卷和重新调整卷用途所需的步骤，可以更轻松地重新配置阵列。借助 PowerMax，可使用默认的钻石级存储服务通过简单的四步流程，向主机或虚拟机调配存储。这将确保所有应用程序的响应时间能达到亚毫秒级。客户可使用 Unisphere for



PowerMax 在数分钟内设置多站点 SRDF 配置。此外，Unisphere for PowerMax 具有完整的 REST API，使客户能够完全自动交付、监视和保护其企业存储中的存储服务。组织还能够利用 REST API 将其 PowerMax 存储与自身的 DevOps 环境或第三方工具集成在一起。

嵌入式 Unisphere for PowerMax 是一种管理单个 PowerMax 阵列的好方法；但是，对于需要查看和管理整个数据中心的客户而言，Dell EMC 还提供了 Unisphere 360。Unisphere 360 最多可聚合和监视单个数据中心中多达 200 个 PowerMax、VMAX 全闪存和传统 VMAX 阵列。对于运行多个采用嵌入式管理 (eManagement) 的 PowerMax 和 VMAX 全闪存阵列，且希望更好地了解其整个数据中心的客户，该解决方案是理想选择。Unisphere 360 使存储管理员能够查看每个 PowerMax 和传统系统 VMAX 的站点级别运行状况报告，或者协调对代码级别和其他基础架构维护要求的法规遵从性。客户可在数据中心范围内利用简化的 PowerMax 管理。

嵌入式 Unisphere 和 Database Storage Analyzer 包含在 Essentials 和 zEssentials 软件包中，每个 PowerMax 阵列均可提供。Unisphere 360 包含在 Pro 和 zPro 软件包中，也可以随 Essentials 和 zEssentials 软件包一起订购。Unisphere 360 不可在嵌入式环境中运行，客户需要提供额外的服务器硬件。

7.9 通过 CloudIQ 进行高级数据分析 CloudIQ 是一款基于云的监视和存储分析应用程序，可用于主动监视 PowerMax 阵列。CloudIQ 的价值在于，它能够为用户提供关于存储系统运行状况的全新且宝贵的见解。它通过智能、全面的预测性分析，主动监视和测量整体运行状况，这使得 IT 部门更容易快速准确地识别存储问题。这些分析（管理员可以通过 Web 界面或移动应用程序从任何位置访问）可以推动业务决策，从而降低与阵列相关的组织总拥有成本。CloudIQ 为客户提供了多个关键价值：

• 降低总拥有成本：CloudIQ 提供简单的单一控制台，您可以通过该控制台完全从 Web 监视 Unity 和

SC 系统，从而能够随时随地访问。 • 缩短收效时间：因为它是从 EMC 云部署的，因此客户只需登录到其 CloudIQ 帐户，即可直接访问此

宝贵的信息。无需设置，无需许可证，也没有任何负担。 • 获得商业价值：CloudIQ 的主动运行状况评分提供了一种发现和了解存储环境中潜在漏洞的简易方

式。借助这些有针对性的主动准则，结果就是更加健全可靠的存储环境，从而延长正常运行时间并优化性能和容量。

CloudIQ 免费提供，可与所有 PowerMax 和 VMAX 全闪存阵列配合使用。

7.10 PowerMax 存储与 IT 自动化工具的集成为妥善管理现代数据中心，IT 组织需要专注于解决问题，而不必担心可以实现自动化的例行和可重复任务。此外，IT 运营自动化不能局限于简单的脚本任务，只为减少几次单击操作。自动化需要经过深思熟虑，并加以精心设计，以便在整个组织、流程和混合云基础架构中扩展。Dell EMC 提供了一系列解决方案，可与迅速成为行业标准的自动化工具集成。

7.10.1 适用于 VMware vRealize Orchestrator 的 PowerMax 插件

VMware vRealize Orchestrator (vRO) 是一种 IT 流程自动化工具，允许在 VMware 和第三方应用程序上执行自动化管理和操作任务。借助 vRO，IT 管理员可以使用简单的拖放操作为精心设计的工作流创建自动化例程。这些工作流可以跨越基础架构的不同部分，也可以扩展以满足超大任务量的需求。Dell EMC 为 PowerMax 提供了 vRO 插件，这些插件通过可放入工作流流程映射中的可编程数据块的形式提供了各种存储功能。功能包括：



• 存储资源调配 • 计划快照和按需快照 • 远程复制和高可用性 • 访问特定于阵列的各种存储对象 • VMware 集成存储操作

上述类别下的不同任务构成了基本构造块，然后可以将这些构造块与任何计算和网络任务结合使用，以形成易于读取、维护和构建的端到端操作。

7.10.2 VMware vRealize Automation

VMware vRealize Automation (vRA) 可将 PowerMax vRO 工作流自动化解决方案转变为涵盖整个 IT 运营生态系统的自助服务目录（“一切即服务”），包括服务交付、跨多个云环境的基础架构管理和加速 DevOps 流程。在 vRO 中实现自动化的工作流完全可以用作这些自助服务目录项。

7.10.3 适用于 PowerMax 的 Ansible Modules

Ansible 是一个非常受欢迎的配置管理平台，可自动执行 IT 运营和现代化 DevOps 工作流。Ansible 行动手册中有许多采用易于阅读的 YAML 语言编码的任务。该手册由称为“行动”的任务集组成，这些任务集对应于执行行动的指定主机或主机集。反过来，一个“行动”可以有多个任务。每个任务都会调用 Ansible 库函数（称为模块），这些函数采用 Python 编程语言编码。随着 Ansible 的日益普及，大量模块应运而生，这些模块涵盖了各种基础架构管理和应用程序部署。这使得 Ansible 成为快速构建 PowerMax 自动化例程的理想选择。

Dell EMC 正在开发一系列存储模块，以自动执行 PowerMax 存储平台的存储管理、资源调配和使用。通过这些模块，运营团队可以快速准确地调配存储基础架构，以满足应用程序开发人员的快节奏需求。

7.10.4 Docker、Kubernetes 和容器存储接口驱动程序规范

Docker 是容器引擎，用于提取应用程序的容器映像并运行容器映像。Kubernetes 是最受欢迎的容器部署和管理平台之一。任何需要在数据库中保留信息的应用程序都需要访问存储。容器存储接口 (CSI) 驱动程序正迅速发展成为从存储阵列调配和管理存储的标准。Dell EMC PowerMax 存储平台现支持 CSI 驱动程序，可无缝运行容器化工作负载。CSI 驱动程序是连接 Kubernetes 环境中的逻辑卷（称为持久卷）和 PowerMax 存储卷或 LUN 的接口。存储类为底层存储阵列特有的不同特性指定了一组参数。

注意：有关通过第三方工具和 REST API 使用 Dell EMC 存储功能的更多信息，请访问 Dell.com/StorageResources。

7.11 Dell EMC 未来无忧存储保障计划 Dell EMC 未来无忧存储保障计划通过提供满意度保障和应对未来技术变化的投资保护，进一步消除客户的后顾之忧。该计划涵盖整个 Dell EMC 存储产品组合，其中包括旗舰级 PowerMax、VMAX 全闪存、XtremIO X2、SC 系列、Dell EMC Unity、Data Domain、集成式数据保护一体机 (IDPA)、Isilon 和 Elastic Cloud Storage (ECS) 一体机。该计划为 Dell EMC 客户提供以下优势：

• 完整的产品组合计划内容：

- 3 年满意度保障 — Dell EMC 提供 3 年的存储和数据保护一体机满意度保障

https://www.dellemc.com/zh-cn/storagesource/storage-automation-and-developer-resources/index.htm



- 硬件投资保护 — 对现有系统或竞争对手系统进行折价，以换购下一代 Dell EMC 数据存储系统、数据保护应用装置或超融合基础架构产品

- 可预测的支持定价 — 一致且可预测的存储应用装置维保定价和服务。 - 5:1 的存储效率保证 — PowerMax 通过线内重复数据消除和增强压缩功能带来更出色的效率，并

通过未来无忧存储保障计划实现 3:1 的数据减少保障和 5:1 的存储效率保证。 - 无忧数据迁移 — 将内置数据迁移工具与无缝升级配合使用，以迁移至下一代数据存储系统 - 一体化软件包

有关 Dell EMC 未来无忧存储保障计划的更多信息，请与 Dell EMC 销售人员联系。


总结

8 总结 PowerMax 系列是率先充分利用 NVMe 技术存储客户应用程序数据的 Dell EMC 数据存储系统。创新的 PowerMax 存储完全采用 NVMe 端到端存储体系结构构建，通过消除使用传统 SAS 和 SATA 接口时所存在的闪存介质瓶颈，使其达到前所未有的 IOPS 密度。

有两种 PowerMax 型号：

• PowerMax 2000 旨在为数据中心带来卓越的效率和灵活性，在仅 20U 的总空间中为 Dell EMC 客户

提供 270 多万次 IOPS (8K RRH) 和高达 1 PB 的有效容量。 • PowerMax 8000 旨在为 Dell EMC 客户提供卓越的可扩展性、性能和 IOPS 密度。它可以整合多达 8

个 Brick 的不同工作负载，支持 1500 万次 IOPS (8K RRH)，并且可以仅在两个机架单元的空间中提供高达 4 PB 的有效容量。

PowerMax 的设计不仅可以提供更高级别的性能，同时还可提供更高水平的企业级可靠性、可用性和可维护性。PowerMax 客户可以对其工作负载进行整合，数据块、文件和大型机均可在该平台上运行。PowerMax 随附优化的数据服务，其中包括使用线内重复数据消除和压缩进行的高级数据减少、SRDF 和 TimeFinder SnapVX 的行业标准远程和本地复制技术，以及通过 Unisphere for PowerMax 实现的嵌入式阵列管理。


技术支持和资源

A 技术支持和资源

Dell.com/support 专注于通过经验证的服务和支持满足客户需求。

存储技术文档和视频所提供的专业知识有助于确保客户在 Dell EMC 存储平台上取得成功。 A.1 相关资源

文档标题宣传资料类型部件号

Dell EMC PowerMax 系列产品指南产品指南

适用于 PowerMaxOS 的 Dell EMC 服务级别白皮书 H17108

PowerMax、VMAX 全闪存和 VMAX3 上的 Dell EMC 嵌入式管理白皮书 H16856

Dell EMC PowerMax 的数据减少功能白皮书 H17072

Dell EMC PowerMax 可靠性、可用性和可维护性技术白皮书 H17064

Dell EMC PowerMax 和 VMAX 全闪存：GDPS 和高级拷贝服务兼容性

白皮书 H16124

Dell EMC PowerMax 系列现场规划指南技术指南

Dell EMC PowerMax 系列安全配置指南技术指南

Dell EMC TimeFinder SnapVX 本地复制技术说明技术指南 H13697

Dell EMC SRDF/Metro 概述和最佳实践技术指南 H14556

使用 Dell EMC PowerMax 改变 SAP 环境挑战解决方案概述 H17093

通过 DELL EMC PowerMax 整合 Microsoft SQL Server 解决方案概述 H17092

通过 Dell EMC PowerMax 加速和简化 Oracle 数据库解决方案概述 H16732

PowerMax 产品介绍产品介绍 H16891

Dell EMC PowerMax 软件产品介绍 H16748

PowerMax 2000 / 8000 规格表规格表 H16739

未来的企业存储 (PowerMax) 信息图 H16864

客户部署 PowerMax 的十大理由分发资料/常见问题解答 H16738

客户部署适用于 Microsoft SQL Server 的 Dell EMC PowerMax 的十大理由

“几大理由”分发资料 H17091

客户部署适用于 SAP 环境的 DEll EMC PowerMax 的十大理由 “几大理由”分发资料 H17090

客户部署适用于 VMware 的 Dell EMC PowerMax 的十大理由 “几大理由”分发资料 H17074

客户部署适用于 Oracle 的 Dell EMC PowerMax 的十大理由 “几大理由”分发资料 H16725

http://www.dell.com/support

http://www.dell.com/storageresources

dell emc powermax 系列概述

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