自2011年2月發表結合了CLARiiON與Celerra兩大儲存產品線的VNX統一儲存系統以來,EMC的VNX系列產品已經發展了2個世代,目前的第2代產品包含了VNX5200、VNX5400、VNX5600、VNX5800、VNX7600與VNX8000等6款機型,均同時含有用於提供SAN儲存服務的磁碟/儲存處理器機箱模組,以及用於提供檔案存取服務的Data Mover機箱模組等兩種控制器單元,可同時提供SAN與NAS應用。

VNX家族涵蓋的服務等級跨距非常大,全系列機型的磁碟/儲存處理器機箱模組都是雙控制器架構,Data Mover機箱模組可支援1~8組控制器單元,最大容量擴充能力可達到125~1,500臺磁碟,涵蓋了從入門級到中階範圍,以致接近高階的應用環境。用戶可選配3.5吋的7200轉NL-SAS硬碟或1.5萬轉SAS硬碟、2.5吋的1萬轉或1.5萬轉SAS硬碟,以及2.5吋SAS SSD。其中SSD有SLC與eMLC兩種型式可選。

在主要大廠中,EMC是較早將SSD列為主力產品線儲存裝置支援清單的一家,為了能善用SSD的特性、透過引進SSD來提高儲存系統整體效能,EMC為旗下的VMAX與VNX兩大產品線導入了稱做全自動儲存分層(Fully Automated Storage Tiering,FAST)的儲存應用功能。

以虛擬儲存池為基礎架構,建構分層儲存

FAST套件又分為FAST Cache與FAST VP兩個元件。

其中FAST Cache是一種快取軟體,可讓管理者將VNX機箱中部份SSD的儲存空間,規畫為快取記憶體區域,以便做為控制器原有DRAM快取記憶體之外的第2層快取記憶體,藉由擴大快取區域來提高快取命中率,減少存取底層機械式硬碟的機率。

FAST VP則是以虛擬儲存池(Virtual Pool)的概念為基礎的一種自動分層儲存技術,透過建立含有異質儲存裝置的虛擬儲存池,讓不同類型儲存裝置構成最多3個儲存層,然後可在虛擬儲存池中建立跨不同儲存層的LUN掛載給前端主機使用。接下來在預設政策的驅動下,FAST VP可視LUN中各區塊的I/O負載程度,將個別區塊遷移到合適的儲存層。

中規中矩的分層儲存機制

雖然功能名稱相同,不過EMC在VMAX與VNX兩款產品上所提供的FAST VP功能,運作細節上存在許多差異。

VNX的FAST VP是以256MB的區塊為單位,來進行存取負載分析與分層遷移作業,整個運作程序分為3個階段:

(1)統計收集:在背景持續記錄收集每個區塊的存取頻率;(2)分析:每隔1小時便自動為LUN內的資料區塊進行存取活躍程度的排序;(3)重新配置:依照分析結果重新配置各區塊的存放位置。

在這3個階段中,使用者能介入的只有重新配置階段,管理者可選擇以手動方式隨時起動重新配置作業,或透過排程介面設定自動執行重新配置作業的時間窗口,排程允許設定的最短時間間隔是每日1次。為避免重新配置的資料遷移動作耗用太多I/O資源,管理者還可設定每次作業允許執行的時間長短(如只允許FAST VP執行最多3小時的資料搬移作業),以及搬移資料的速度(高、中、低等),以限制資料搬移作業的執行時間區段,以及執行時占用的I/O資源多寡。

而針對虛擬儲存池中的個別LUN,管理者還可從5種預設的分層政策中擇一套用,以選擇該LUN優先使用的儲存層,藉此調整儲存池中各個LUN的存取效能。

在當前的幾種自動分層儲存技術中,VNX的FAST VP採用的256MB作業粒度相對較大,限制了分層效益的發揮,留給使用者的設定調整選項也較少,使用者只能設定資料重新配置的遷移作業排程,排程也僅能以日為單位設定,沒有更短的週期可選,此外使用者就只能為LUN套用使用儲存層的優先順序而已。

不過對管理人力有限的環境來說,VNX的FAST VP這種由系統包辦大多數作業的方式更為便利,而且VNX透過Unisphere Management Suite管理平臺的操作設定程序,也相當親和與方便。

【註:規格與價格由廠商提供,因時有異動,正確資訊請洽廠商。】

可建立含有異質儲存分層的儲存池
FAST VP分層儲存設定的起點,是建立含有異質儲存層的儲存池。FAST VP是依照磁碟裝置類型分為3個儲存層;Extreme Performance層為SSD、Performance層為高轉速SAS硬碟;Capacity層為低速大容量的NL-SAS硬碟,每層的磁碟裝置各自構成1個RAID群組。

能設定儲存池分層屬性
VNX的FAST VP自動分層功能,允許使用者以手動啟動、或透過排程自動執行重新遷移資料分層作業。在分層屬性頁面中,系統會顯示各儲存層使用狀態,並自動算出需要遷移分層的資料量與需要的傳輸時間,管理者可藉此評估下次遷移作業對系統可能造成的影響程度。

具有遷移資料分層作業排程的設定
FAST VP可透過排程功能定期執行資料重新分層遷移作業,排程週期間隔以日為單位,管理者可設定執行重新遷移資料的起始時間、允許持續執行的時間。以及執行遷移分層時的傳輸速率。

快速設定LUN的分層儲存屬性
管理者可為個別LUN從5種分層政策中擇一套用,Highest Available Tier為優先使用高儲存層;Auto-Tier為只將少數資料放在高儲存層,多數資料留在低儲存層;Start High Then Auto-Tier是新寫入資料優先放到高儲存層,再視存取頻率挪到低儲存層,這也是預設模式;Lowest Available Tier是優先使用低儲存層;No Data Movement是不進行遷移分層作業。

 相關報導請參考「混合式固態儲存設備採購大特輯」

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