自2010年為HPE併購後,3PAR StoreServ系列儲存陣列便逐步取代HPE原有的XP與EVA系列,成為HPE旗下中階與高階儲存設備的主力產品。

StoreServ 8000是當前3PAR StoreServ家族的中階款式,含有入門款8200、進階款8400、高階款8440,與全快閃組態款式8450等4個機型。

比起上一代的StoreServ 7000與7000 Converged系列,StoreServ 8000全面翻新了硬體與軟體規格,引進了HPE 3PAR最新第5代ASIC晶片、更高階的處理器與更大容量的記憶體,前、後端I/O介面升級到新的16Gb FC、10GbE與12Gb SAS規格,作業系統軟體也升級為HPE 3PAR OS 3.2.2版,擁有全新的管理介面與增強的資料服務功能。

HPE 3PAR StoreServ 8000是StoreServ產品家族的中階款式,可提供最大4節點的控制器組態,透過外接擴充櫃擁有最大480臺SSD或960臺硬碟的儲存組態,並搭配3PAR新一代ASIC晶片、12Gb SAS磁碟介面與新版HP 3PAR OS軟體,無論規格還是效能,都較上一代StoreServ 7000顯著提升。

網格架構的多控制器系統

StoreServ 8000系列種擁有高階儲存系統特性的中階儲存產品,雖然效能與容量擴充能力屬於中階等級,但控制器架構、磁碟管理架構與軟體功能,都與高階的StoreServ 2000系列相同,只是控制器節點數、處理器、記憶體規格、容量與I/O埠數量較少而已。

大多數同級中階儲存產品都仍是傳統的雙控制器架構,以致限制了效能與容量擴展能力,StoreServ 8000則擁有基於網格(mesh)互連方式的多控制器架構,除了入門款8200仍只支援雙控制器組態外,8400以上的3款機型都能擴充到4控制器組態,可藉此同步擴展儲存容量、I/O效能與I/O埠數量,提供更靈活的擴充選擇。

針對快閃儲存應用的最佳化

StoreServ原本的Fast RAID架構就有利於發揮快閃儲存的效能,而在新版HPE 3PAR OS軟體中,又引進了Adaptive Read、Adaptive Write、Autonomic Cache Offload與Multi-tenant I/O processing等一系列I/O路徑與快取最佳化技術,同時還有搭配SSD的Adaptive Sparing備用空間技術,以及搭配專屬ASIC晶片的重複資料刪除功能,可進一步改善搭配SSD時的效能。

與上一代7000系列的效能表現相比,7000系列的全快閃機型7450可在0.7ms的延遲下,提供90萬IOPS效能。而引進一系列快閃儲存最佳化功能的8000系列,在同樣的全快閃組態下,則能在0.387ms延遲時,提供100萬IOPS效能,IOPS效能數值雖然只是略微提高,但存取延遲降低了將近一半,這樣的效能表現,已經可與專屬硬體型的全快閃儲存陣列相比擬。

 StoreServ 8000儲存組態 

藉由Scale-Out擴充架構,讓StoreServ 8000系列擁有中階儲存陣列產品少見的靈活擴展能力。相形之下,絕大多數同級產品如Dell SC系列、EMC VNX/Unity系列等,都是以雙控制器為基礎的Scale-Up架構,雖能透過外接擴充儲存櫃擴充儲存容量,但I/O效能與I/O埠數量便受雙控制器組態所限,只能透過更換更高規格的新控制器才能升級。

而StoreServ 8000不僅也具備透過外接擴充儲存櫃,擴展儲存容量的能力,也能利用串接額外的控制器機箱,提高整個系統的I/O效能,也就是說兼具Scale-Out與Scale-Up雙重擴充能力。StoreServ 8000的基本組態也是1組雙控制器,不過,家族產品中較高階的8400、8440與8450等3款機型,都能另外擴充一組雙控制器機箱,構成4控制器組態,將效能、I/O埠數量與外接擴充能力提高一倍。

 HPE 3PAR的Fast RAID架構 

HPE 3PAR Fast RAID架構

從最底層的實體磁碟到前端主機使用的LUN,一共分為5層,各有不同管理與應用粒度,從實體硬碟切割出來的Chunklet區塊是1GB大小,Logical Disk管理粒度是128MB的區域,一般Virtual Volume是使用32MB的Extent區塊,Thin型式的Volume則是16KB的page。圖片來源/HPE

為了克服傳統RAID技術存在的重建速度過慢,以及效能瓶頸問題,在尚未被HPE併購之前,3PAR在2008年發表的T400、T800高階磁碟陣列上,率先引進了稱作Fast RAID 5的新型式RAID技術,此後這套獨特的RAID架構,便成為3PAR以及後來的HPE 3PAR產品最重要的特色之一,整個Fast RAID架構的運作可分為5層:

第1層 HPE 3PAR作業系統會將底層所有可用實體磁碟空間,切為一個個1GB大小、稱為Chunklet的小區塊(3PAR P10000以後機型的Chunklet單位是1GB,以前 T系列的Chunklet為256MB)。

第2層 在Chunklet上,依照用戶的可用性需求,利用這些 Chunklet組成不同RAID層級的邏輯磁碟機(Logical Disk,LD),有RAID 10、50與60等具備不同容錯能力與效能的RAID型式可選。

第3層 以CPG(Common Provisioning Groups)虛擬儲存池,集中管理擁有不同類型磁碟、RAID組態等屬性的邏輯磁碟機組。

第4層 從CPG儲存池,建立給前端主機使用的Virtual Volume。

第5層 把Virtual Volume映射給主機成為LUN。

透過Fast RAID這種分散式的RAID機制,可將每一個提供給用戶使用的Virtual Volume,都由散布在所有磁碟櫃上的一個個Chunklet所組成,從而利用跨多個磁碟櫃的整體硬碟資源,共同承擔I/O存取需求,Spare空間也是由散布在所有硬碟上的Chunklet來提供,當任一硬碟失效時,是由所有剩餘完好硬碟共同參與重建寫入作業,可比傳統RAID擁有更好的I/O效能與重建速度,同時,還可實現在同一臺硬碟上,利用切割出來的Chunklet區塊,組成不同RAID等級邏輯磁碟機(LD)並存的應用架構,也比傳統RAID更靈活。

 

 StoreServ 8000硬體徹底解剖 

相對於當前儲存設備流行以通用伺服器硬體為基礎的「軟體定義化」架構,包括StoreServ 8000在內,整個3PAR StoreServ家族都採用當前少見的專屬硬體架構,硬體核心由通用處理器+專屬ASIC晶片架構組成,系統軟體也是基於這套專屬硬體而設計。

目前大多數儲存陣列產品,硬體核心都是由通用處理器同時包辦系統控制與I/O處理的方式,而系統用記憶體與資料快取記憶體,也是共用同一記憶體空間。這樣的架構下,硬體組態比較簡單,成本也低,但通用處理器的負荷較大,當遭遇大資料區塊時,可能會影響系統控制資訊處理的即時處理,成為效能瓶頸。

而3PAR StoreServ則採用系統控制與資料I/O分流處理的架構,通用處理器(Intel Xeon)負責系統控制,而專屬ASIC晶片負責執行 RAID運算與Thin資料服務功能等I/O處理作業,包括RAID 5、RAID 6,以及Thin Provisioning、Thin Deduplication、zero區塊檢測、Thin Clones等功能,都是交由ASIC處理,在這類固定運算作業上,ASIC的專用硬體線路比起通用處理器有先天的性能優勢,有助於進一步改善I/O效能。

另外,3PAR StoreServ還擁有系統用記憶體與資料用快取記憶體各自獨立的架構,比起系統控制與資料快取共享同一記憶體空間的常見作法,也更能確保資料處理可獲得足夠的快取空間。

同時ASIC晶片也是3PAR StoreServ的Scale-Out擴充架構關鍵環節,StoreServ的控制器與控制器之間,是透過ASIC晶片以專屬介面互相連結,組成多控制器叢集。

 

 StoreServ 8000系統軟體與管理功能 

StoreServ系列儲存陣列的系統軟體,是HPE 3PAR OS作業系統。包括8000系列與更高階20000系列在內的新ㄧ代StoreServ家族,都是搭載新的3.2.2版。

比起上一代StoreServ 7000 Converged系列的3.2.1版作業系統,3.2.2版引進了全新的SSMC(StorServ Management Console)管理控制臺,並為儲存設定提供了更大的擴展性(Volume與快照數量等),並且改進了Remote Copy遠端複製功能、File Persona檔案存取功能,以及 Flash快取與分層儲存功能,並新增可跨任何StoreServ系列雙向複製的Peer Motion功能,也可支援VMware VVols管理架構。

針對基本的iSCSI與FC SAN服務,3.2.2版也分別提供了增強的iSCSI功能,以及能輔助設定FC交換機分區(Zoning)的Smart SAN功能。

值得ㄧ提的是,HPE 3PAR OS 3.2.2還配合StoreServ 8000與20000系列新引進的第5代ASIC晶片,提供了增強型資料一致性檢查(Persistent Checksum)功能,所有的Thin儲存資料服務功能,也都改為搭配第5代ASIC的形式來運行。

提供硬體支援的資料縮減功能

從上ㄧ版(3.2.1版)起,HPE 3PAR OS便新增了重複資料刪除功能Thin Deduplication,這項功能是結合HPE 3PAR專屬ASIC晶片執行的Thin系列功能之一,可藉由ASIC來減輕處理器的負擔。

兼顧SAN與NAS儲存服務

HPE 3PAR OS從上ㄧ版(3.2.1版)便新增了File Persona檔案存取功能,可透過建立虛擬化形式的NAS閘道器,來提供CIFS/SMB、NFS與FTP等檔案存取功能,免除使用實體NAS閘道器的麻煩。

全新儀表板式控制臺

搭配新的HPE 3PAR OS 3.2.2版作業系統,StoreServ 8000系列的管理控制臺介面,改為全新的SSMC網頁控制臺,提供了以儀表板為核心的操作介面,可同時管理32臺StoreServ儲存設備,介面上方還提供了搜尋列,可讓管理者以關鍵字迅速檢索與執行需要的功能。

提供完整資料服務功能

StoreServ內含非常完整的資料服務功能,包括Thin Provisioning與重複資料刪除,改善儲存空間效率的自動分層儲存,資料保護用的快照、Clone、鏡像與遠端複製,還有Persona檔案服務。

 

 產品資訊 

HPE 3PAR StoreServ 8000

● 原廠:HPE(02)8722-9000

● 建議售價:廠商未提供

● 機箱型式:控制器2U、磁碟櫃2或4U

● 儲存容量:最大480臺SSD或960臺硬碟、3PB原生容量

● RAID層級支援:0、1、5、6

● 主機端介面:16Gb FC、10Gb FCoE/iSCSI、1/10GbE

● 後端磁碟介面:12Gb SAS

● 內含軟體功能:快照、Clone、鏡像、遠端複製、Thin Provisioning、自動分層儲存、重複資料刪除、Persona檔案服務

【註:規格與價格由廠商提供,因時有異動,正確資訊請洽廠商。】


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