objectives and 2013 plan - ibm · enhanced data storage functions, economics and flexibility with...

FlashSystem family 2015

IBM FlashSystem®

Обзор технологии

Дмитрий Агеев

Руководитель отдела технических решений

департамента систем хранения данных

+7-985-784-93-82

[email protected]

mailto:[email protected]

© 2015 IBM Corporation 2

DeepFlash

150

DS8888

High End Server

• z/OS

• Power HA

• Power i HA

Big Data

• High capacity

• High density

• Extreme performance

• Targeting database

acceleration & Spectrum

Storage booster

FlashSystem 900 Application acceleration

IBM FlashCore™ Technology Optimized

FlashSystem

A9000

FlashSystem

A9000R

• Full time data

reduction

• Workloads: Cloud,

VDI, VMware

Large deployments

FlashSystem

V9000

Virtualizing the DC Cloud service

providers

• Full time data

reduction

• Workloads: Mixed

and cloud

Storwize

V7000F

Mid-Range

Storwize

V5030F

Entry /

Mid-Range

Enhanced data storage functions, economics and flexibility with sophisticated virtualization

SVC

Simplified management

Flexible consumption model

Virtualized, enterprise-class, flash-optimized, modular storage

Enterprise class heterogeneous data services and selectable data reduction

ТЕХНОЛОГИИ ФЛЭШ ПАМЯТИ В РЕШЕНИЯХ IBM ПО ХРАНЕНИЮ

ДАННЫХ


Содержание:

• Проектирование Flash СХД корпоративного уровня

• FlashSystem V9000

• FlashSystem A9000/A9000R


Взгляд на технологию

• Variable Stripe RAID™

• (2D) Flash RAID

• FlashSystem производительность

• Архитектура Флэш модуля

• Архитектура системы

• Архитектура FlashSystem 900


• Патентованная технология Variable Stripe RAID позволяет изменять

глубину страйпа

• В стандартной RAID 5, технологии, нужно переместить весь страйп

Variable Stripe RAID работает вместе с коррекцией ошибок ECC

• При записи четность распределяются между чипами

• Не влияет на производительность

• Используется 10% от сырой емкости

• Плохие блоки в дальнейшем игнорируются для последующего

использования

Fla

sh

Co

ntr

olle

r

Ga

tew

ay

Inte

rface

4k 4k 4k 4k 4k 4k 4k 4k 4k 4k

... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

Variable Stripe RAID™ (VSR)


SSD

• Сбой памяти= Сбой диска

• Нужен RAID между дисками

• Частые перестроения

Enterprise Flash Drive or Memory Module

• Сбой памяти= Компонент

переходит в специальный режим

• Снижение производительности по

всему RAID

• Перестроение диска

FlashSystem с Variable Stripe RAID

• Сохраняет жизнеспособность

модуля

• Сохраняет производительность

• Перестроение за микросекунды

Parity

Parity

No Parity Преимущества Variable

Stripe RAID™:

Меньше циклов обслуживания

системы, постоянная защита

данных и производительность

Variable Stripe RAID™ (VSR)


Защита в 2х измерениях - (2D) Flash RAID Protection

• VSR предоставляет первых уровень

защиты на уровне модуля

• Системный RAID защищает от выхода из

строя модуля целиком

• RAID-5 между модулями, hot swappable

from front of chassis

• Два независимых контроллера(XBAR)

• Модули вывода распределяют нагрузку

между XBAR

• Возможные 4, 6, 8, 10 или 12 флэш

модулей


Процессоры (18)

Модули ввода/вывода

Модули управления

RAID контроллеры

Флэш модули (12)

• FlashSystem – аппаратное решение на всех уровнях

• Специализированные FPGA контроллеры для обеспечения низкого

времени отклика

• Более низкое время отклика в SAN чем у конкурентов.

• Распределенные вычисления с множеством процессоров

FlashSystem Core - производительность


Gateway Interface FPGA

I/O интерфейс и прямой доступ к памяти

Control PPC and DRAM Функции обслуживания отделены от пути

данных

Garbage collection, Error Handling, System Health

Wear Leveling, Statistics, etc.

Flash Controller - FPGA 2 или 4 на Модуль

Data path, Hardware I/O logic

Look up Tables and Write Buffer

На каждые 16 флэш чипов

Flash Chips 16 на контроллер

32 или 64 на Модуль

Четность(XOR)

Primary Board

(2.9TB)

Secondary Board

(2.9TB)

Данные

FPGA

FPGA

FPGA

FPGA

FPGA

FPGA

FPGA

Архитектура Флэш модулей


До 4 Контроллеров на Модуль Каждый может делать 40 4K DMA операций

параллельно

До 44 Активный контроллеров на

FlashSystem 900 1,760 4K DMA (прямой доступ к памяти) параллельных

операций

FlashSystem 900 может делать 8 одновременных

операций с каждым флэш чипом

С 64 чипами на модуле и 11 активными модулями,

FlashSystem может совершать до 5,632 одновременных

операций с флэш

FPGA FPGA

FPGA FPGA

Масштабируемость и параллелизм


Флэш Модули(12)

RAID Контроллеры (2)

Батареи (2)

Источники питания (2)

Модули охлаждения (4)

Интерфейс карты (4)

Модули управления (2)

Канистры (2)

IBM FlashSystem 900 – Архитектура


Новое поколение All-Flash Array с минимальным временем отклика

Минимальное время отклика

Запись 90 µs

Чтение 155 µs

Максимум IOPS, 4 KB

Чтение (100%, случайная) 1,100,000

Чтение/Запись (70%/30%, случайная) 800,000

Write (100%, случайная) 600,000

Максимальная пропускная способность, 256 KB

Чтение (100%, последовательная) 10 GB/s

Запись (100%, последовательная) 4,5 GB/s

Тип модуля 1.2ТБ 2.9ТБ 5.7ТБ

Количество модулей 4 6 8 10 12 6 8 10 12 6 8 10 12

Емкость в RAID5 2.4ТБ 4.8ТБ 7.2ТБ 9.6ТБ 12ТБ 11.6ТБ 17.4ТБ 23.2ТБ 29ТБ 22.8ТБ 34.2ТБ 45.6ТБ 57ТБ

«Сырая» емкость 7.1ТБ 10.7ТБ 14.2ТБ 17.8ТБ 21.4ТБ 26.3ТБ 35.1ТБ 43.9ТБ 52.7ТБ 52.7ТБ 70.3ТБ 87.9ТБ 105.5ТБ

IBM FlashSystem 900: полноценный AFA

Легко интегрируется в любую инфраструктуру

Многократно ускоряет работу приложений

В десятки раз быстрее классических дисковых HDD и SSD решений


Flash System V9000


IBM FlashSystem V9000

Контроллерная полка (AC2)

Overview

- Same controller hardware

- 6U bezel hides two 2U controllers and one 2U flash enclosure


Базовая конфигурация

Масштабирование блоками

Больше производительности и емкости

Больше емкости

Максимальная производительность Базовая конфигурация: 100% чтение, Cache Miss

Время отклика (4K) 200µs

Количество IOPS (4K) 526,000

Пропускная способность (128K) 6.2 GB/s

Максимальная производительность Full Scale-out конфигурация: 100% чтение, Cache Miss


Количество IOPS (4K) 2,520,000


Максимальная производительность Масштабирование: 100% чтение, Cache Miss


Количество IOPS (4K) 630,000


Scale up и sсale out масштабирование


• Простое управление

• Мониторинг

• Мобильная версия

Интегрированное управление системой


Миграция данных без остановки сервисов

• I/O не останавливается

• Виртуализация СХД

• Перенос данных со старых СХД


Flash System V9000/A9000R


Новые системы в линейке IBM FlashSystem

IBM FlashSystem A9000R IBM FlashSystem A9000

Ускорьте свой бизнес с технологией IBM

MicroLatency® которая в 30 быстрее чем

решения на обычных дисках

Упростите свою инфраструктуру

консолидировав более 20 шкафов в один -

IBM FlashSystem®

В IBM сделали быстрый СХД простым

| 20 IBM FlashSystem © 2016 IBM Corporation

Dynamic Performance for data at scale

IBM FlashSystem A9000R

Производительность для самых интенсивных

приложений

IBM FlashSystem A9000

Versatile Performance for mixed workloads


Extreme Performance for critical application

acceleration

IBM FlashSystem 900

Создано для

облачных

сервисов • Увеличьте производительность с помощью технологии IBM®

FlashCore™ и инновационной параллельной архитектуры

• Оптимизируйте расходы с технологиями оптимизации данных

– онлайн дедупликация и компрессия

• Гарантируйте качество сервисов problems с помощью

разделения различных данных в смешанных окружениях

• Простая интеграция с VMware, OpenStack и решениями от

Microsoft ,

• Упростите администрирование используя новый

инновационный графический интерфейс

IBM FlashSystem A9000: Масштабируемое all-flash решение для построения

гибридной облачной инфраструктуры


Представляем IBM FlashSystem A9000 Высоко масштабируемая all-flash платформа

• Интуитивный GUI

• Снимки - Redirect on Write

• Асинхронная репликация

• Синхронная репликация

• Интеграция с VMware

• Интеграция с OpenStack

• REST API

Функциональная

• Онлайн дедупликация и компрессия

для снижения TCO

• Виртуальное выделение емкости и

снимки для максимально

эффективности

Эффективная

• Технология IBM FlashCoreTM

• Стабильное, низкое время

отклика при дедупликации и

компрессии

Быстрая

• Технология Hyper-Scale

• QoS – поддержка смешанных

окружений

Консолидируемая

Безопасная

• IBM Variable Stripe RAIDTM

• Доступность 99’999

• Нет деградации

производительности при выходе

контроллера

• Аппаратное шифрование

данных (SKLM / KMIP)


1Оптимизация 5.26:1; 270/30 чтение/запись

Flash Enclosure-60 Flash Enclosure-

150 Flash Enclosure-300

Эффективная емкость1 60 ТБ 150 ТБ 300 ТБ

Модули IBM MicroLatency® 12 x 1.2 ТБ 12 x 2.9 ТБ 12 x 5.7 ТБ

IOPS2 До 500,000

Мин. Время отклика 250 µs

Интерфейсы 8 или 16 Gb Fibre Channel + 10 Gb iSCSI,

или 10 Gb iSCSI

IBM FlashSystem A9000 Эффективность, масштабируемость и надежность

• 8U – модульный конструктив

• Состоит и 3 грид-контроллеров и полки с флэш памятью

• Масштабируется с помощью IBM Hyper-Scale Manager

© 2015 IBM Corporation 23 | 23 IBM FlashSystem © 2016 IBM Corporation

Грид контроллеры FlashSystem A9000: - Three-way active Grid Control enclosures w/ 16 CPU cores

each

- Dual Socket 8 Core CPU @ 2.3Ghz

- Each Grid Controller contains 192GB DRAM cache

(576GB total)

- 2 SAS HDDs – boot & log RAID1

- 2 SAS SSDs – Vault devices

- 2 Coleto Creek compression accelerators.

- Running IBM Linux MCP software

FC+ISCSI, или ISCSI - 2 x FC cards and 1 x 10 GigE

- or 2 x 10 GigE

InfiniBand для подключения Flash полки - Dual Port 56Gbit FDR, 16 lanes

Flash System A9000 - Архитектура


Interface Node Front

Distribution

DRN

Backend Distribution

Cache

Controller Controller

TxN

FlashSystem A9000 Троирование кэш памяти

IBM Systems |

24


Distribution

DRN


Cache


TxN


Distribution

DRN


Cache


TxN


Dynamic Performance for data at scale


Versatile Performance for mixed workloads


Extreme Performance for critical application

acceleration

IBM FlashSystem 900

• Линейная масштабируемость для построения облачных

сервисов, аналитики и когнитивных решений

• Консолидируйте хранилища данных в единое

интегрированное решение для обработки больших массивов

информации

• Увеличьте производительность с помощью технологии IBM®

FlashCore™ и инновационной параллельной архитектуры

• Оптимизируйте расходы с технологиями оптимизации данных

– онлайн дедупликация и компрессия

• Гарантируйте качество сервисов с помощью разделения

различных данных в смешанных окружениях

• Простая интеграция с VMware, OpenStack и решениями от

Microsoft ,

• Упростите используя новый инновационный графический

интерфейс

IBM FlashSystem A9000R: Масштабируемое all-flash решение для консолидации

инфраструктуры

Производительность для

самых интенсивных

приложений


Создано для

облачных

сервисов


IBM FlashSystem A9000R Масштабируемое all-flash решение для консолидации инфраструктуры

• Масштабируется до сотен

петабайт

• Технология Hyper-Scale

Функциональная

Масштабируемая

Эффективная Автономная

Быстрая

Безопасная

• Онлайн дедупликация и компрессия для

снижения TCO

• Виртуальное выделение емкости и

снимки для максимально

эффективности

• Технология IBM FlashCoreTM

• Стабильное, низкое время

отклика при дедупликации и

компрессии

• Интуитивный GUI

• Снимки - Redirect on Write

• Асинхронная репликация

• Синхронная репликация

• Интеграция с VMware

• Интеграция с OpenStack

• REST API

• IBM Variable Stripe RAIDTM

• Доступность 99’999

• Нет деградации

производительности при выходе

контроллера

• Аппаратное шифрование данных

(SKLM / KMIP)

• Грид-архитектура автоматически

перераспределяет ресурсы

• Нет узких мест, тюнинг не

требуется


Грид-масштабируемость гарантирует надежность и

консистентность данных

Oracle

VMware

ERP

В начальной конфигурации:

• Данные распределены между всеми

грид-контроллерами и полками

• Защита данных на уровне полки

При масштабирование, система автоматически

перераспределит нагрузку между всеми

доступными модулями :

• Не требует вмешательства

• Не нужно тюнинга

• Не нужно планировать

• Линейная масштабируемость


Кол-во

модулей 900 TБ 1.8 ПБ

2 300 TБ 600 ТБ

3 450 TБ 900 TБ

4 600 TБ 1,200 ПБ

5 750 TБ 1,500 ПБ

6 900 TБ 1,800 Пб

1Оптимизация 5.26:1; 270/30 чтение/запись

Флэш модули

Контроллеры

Грид-модули

PERFORMANCE AT SCALE2

IBM FlashSystem A9000R Эффективность, масштабируемость и надежность

12 x 2.9 TБ Модули IBM MicroLatency® 12 x 5.7 TБ

IB свитчи

Мин. Время

отклика 250 µs IOPS До 2M

EFFECTIVE CAPACITY1

Интерфейсы 8 или 16 Gb Fibre Channel + 10 Gb iSCSI,

или 10 Gb iSCSI


Infiniband свитч

FDR 56Gbps

Контроллеры

System x3650

2U 2S x86 Server with 20 CPU cores each

4x16Gb FC + 2x10Gb iSCSI or 4x10Gb

iSCSI

384GB DRAM cache

Flash-Optimized SW stack

Flash System A9000R - Архитектура

IBM Flash полка

Two-Dimensional VSR + System-level

RAID

12 x 2.9TB or 12 x 5.7TBs

* 5:1 data reduction



Distribution

DRN


Cache


TxN


Distribution

DRN


Cache


TxN


Distribution

DRN


Cache


TxN


Distribution

DRN


Cache


TxN Three controllers re-

Main active, therefore

triple cache mirroring

continues to function.

The system remains

operational without

any disruptions. Data

remains fully available.

FlashSystem A9000R Троирование кэш памяти


FlashSystem A9000 и FlashSystem A9000R Спроектированы для облачных сред

Технология IBM

FlashCore™

Оптимизация

хранения

Безопасность

Multi-Tenancy

Grid-Scale и

Hyper-Scale

Энтерпрайз

функционал

QoS Интеграция с облаком

• Microsoft

• VMWare

• OpenStack

• REST API


В FlashSystem A9000, все операции распределены между тремя грид-

контроллерами. В каждой системе 48 ядер для обработки операций с томами.

Множество систем могут управляется с помощью Hyper-Scale Manager, и

данные могут мигрировать между ними с помощью Hyper-Scale Mobility.

Каждая система - это

законченное решение Масштабируемость

Dedupe Dedupe Dedupe Dedupe Dedupe Dedupe Dedupe Dedupe Dedupe

FlashSystem A9000

IBM Hyper-Scale Manager


FlashSystem A9000R

В FlashSystem A9000R, все операции распределены между всеми

узлам. В системе из 6 грид элементов, 240 ядер отвечающих за

работу с данными.

InfiniBand бекплейн

Стартовая конфигурация это

2 Грид элемента Масштабируемость

Dedupe Dedupe Dedupe Dedupe Dedupe Dedupe Dedupe Dedupe Dedupe Dedupe Dedupe Dedupe

IBM Hyper-Scale Manager


Масштабирование производительности и емкости внутри

шкафа

Добавление грид-

элементов для

производительност

и и ёмкости

Производите

льность

Ем

ко

сть

600 TБ

900 TБ

1,200 TБ

1,500TБ

До 2M IOPS

1,800 TБ

Assuming a 5.26 to 1 data

reduction ratio; IOPS shown

measured for 70/30 read/write


Управление более 100 системами из одного окна

IBM Hyper-Scale Manager -

единый интерфейс управления

всеми системами , FlashSystem

A9000 и FlashSystem A9000R


Мобильность данных

IBM Hyper-Scale Mobility позволят

прозрачно перемещать данные

между системами:

• Максимальная утилизация

• Полная автоматизация

• Без прерывания доступа

приложений к своим данным

• Балансировка нагрузок между

системами

11101010101

10101001101

1110110101

1110110101

Сервер Автоматически

перенаправляется за

данными


Новый и простой интерфейс управления

Целостность

Удобная

навигация

Аналитика

Веб


Дружественный интерфейс – экономия времени

Емкость Состояние системы

Поиск Аналитика

Подсказки

Мультизадачность


Вопросы? Узнайте больше на:

ibm.com/storage/flash

TSJ03632-USEN-00

http://www.ibm.com/systems/storage/flash

objectives and 2013 plan - ibm · enhanced data storage functions, economics and flexibility with...

Documents