在近年的儲存銷售市調中,Pure Storage堪稱鋒頭最健的一家廠商,雖然公司歷史很短,2009年才成立,在2011年8月發表第一款產品,但短短幾年內,便已成為全快閃儲存陣列的領導廠商之一,在這兩年的IDC與Gartner全快閃儲存陣列市調中,都位居前3名的領導者地位,可與EMC、NetApp等一線大廠相提並論。

Pure Storage當前的主力產品線是FlashArray //m系列,除了擁有全快閃架構的高效能外,也兼具企業級儲存設備的高可用性,並能透過專屬的Purity作業系統軟體,提供完整的系統管理與資料服務功能。

FlashArray //m系列旗艦機型

在當前的全快閃儲存產品中,FlashArray系列走的是通用硬體路線,也就是直接使用市售通行的標準伺服器與SSD元件,來打造儲存陣列硬體,然後透過專屬的Purity作業系統軟體,將這些標準規格元件建立為具備企業級高可用性、擁有高I/O效能的SAN儲存系統。

前3代FlashArray產品,全都是直接使用市售現成的1U與2U伺服器充當控制器,搭配SAS JBOD磁碟櫃來組成系統,這種產品架構雖然有取得方便的優點,但也存在硬體組態不夠靈活,不能充分兼顧硬體維護便利性與系統存取機制的缺點。

於是,從2015年下半年推出的第4代FlashArray、也就是FlashArray //m起,Pure Storage導入了專屬設計的控制器機箱,在控制器機箱中,結合了SSD模組與NVRAM模組,可改善效能與容量擴展能力。

我們這裡介紹的//m70是FlashArray //m的最高階款式,擁有整個產品線中最高的儲存容量與效能規格。Pure Storage在不久前的2016年10月,發表了FlashArray //m新改款,進一步提高了效能與容量規格,效能比原先提高20%,容量擴展能力更提高了3倍。

儘管FlashArray //m只提供Scale-Up擴充能力,只能透過外接儲存櫃來款展容量,不過,透過新的高容量SSD模組,以及Purity作業系統內含的儲存空間縮減技術,一套FlashArray //m70就能提供512TB的原生容量,與PB等級的有效儲存容量,足以因應絕大多數快閃儲存應用環境下的儲存容量需求。

//m70是FlashArray //m系列全快閃儲存陣列最高階的機型,搭配最新版Purity 4.8版作業系統軟體,可提供最大512TB的原生儲存容量,以及32K區塊下的37萬IOPS存取效能(100%讀取),若換算成常見的4K區塊標準時,IOPS數值將可超過100萬。

 FlashArray //m70儲存組態 

FlashArray //m是Pure Storage當前的主力全快閃族儲存陣列產品,由內含控制器的Base機箱,搭配外接儲存擴充櫃組成系統。

內含控制器的Base機箱,是Pure Storage從FlashArray //m系列才開始採用的新設計。先前的FlashArray FA-300系列與FA-400系列,都是直接使用市售現成的1U與2U伺服器來充當儲存控制器,以2臺透過InfiniBand互連的伺服器構成,構成高可用架構的雙控制器組態。至於承載寫入I/O的NVRAM模組,以及提供儲存空間的SSD,全都是位於外接儲存櫃上,所以最小組態是2臺1U控制器加上至少1臺2U Base儲存櫃,一共占用4U空間。

而FlashArray //m系列的Base機箱,則是Pure Storage的專屬設計,在3U高度的Base機箱內不僅含有2組控制器,還提供了4組NVRAM模組,與20組SSD模組槽,所以Base機箱本身就能提供NVRAM與SSD儲存空間,最小組態便是1臺3U的Base機箱,當需要更大的儲存容量時,才需要外接擴充櫃。

與其他全快閃儲存陣列產品相比,FlashArray //m系列的容量規格算是相對較小,即使最高階的//m70,也只有100TB出頭的最大擴充容量。不過在不久前10月中,Pure Storage推出FlashArray //m系列的新改款,藉由支援容量更大的Flash儲存模組(3.8TB與7.6TB),搭配容量更大的擴充儲存櫃,讓總容量提高了2~3倍。

以我們這裡介紹的//m70來說,原先的最大組態是1臺Base機箱加上4臺擴充櫃,在11U空間下可提供136TB最大容量;而改款以後的新//m70,藉由容量翻倍的SSD模組,只需1臺Base機箱與2臺擴充櫃,在7U高度空間即可提供512TB容量,總容量提高了3倍,平均每U空間的容量密度更提高7倍。

 FlashArray //m70硬體徹底解剖 

包括FlashArray //m70在內的整個//m系列,沿用了Pure Storage FlashArray家一貫的雙控制器架構,但比起上一代FlashArray由2臺伺服器構成的雙控制器架構,FlashArray //m系列改用內含雙控制器的單一Base控制器機箱,整合性更高,也同樣能提供Active-Active的雙控高可用性架構,每組控制器也設有可視需要擴充I/O模組的PCIe擴充槽。

上一代FlashArray的2組控制器之間,必須透過InfiniBand介面彼此互連,而FlashArray //m系列的2組控制器之間,則是透過機箱背板互連,因而省略了InfiniBand埠的配置,使得硬體組態更為簡化。

如同標準的企業級儲存設備,FlashArray //m從控制器、電源供應器,到底層Flash模組組成的RAID群組,都是擁有冗餘備援配置的組態,兩組控制器共用Base機箱與外接磁碟櫃內的SSD,當SSD失效時,透過RAID群組重建資料;當控制器失效時,由另一組控制器接手提供服務;只有整臺機箱或磁碟櫃失效時,系統服務才會中斷。

在可用性指標上,Pure Storage最初宣稱//m系列可提供高於5個9,即99.999%的可用性,不過在日前的//m系列新改款中,則進一步宣稱即使沒有搭配第2套充當同步備援的系統,僅僅依靠//m系列本身的硬體與軟體,可用性就能達到6個9,即99.9999%,較先前提高了一階。

雖然FlashArray //m只支援傳統的Scale-Up擴充架構,而沒有當前流行的Scale-Out橫向擴充能力,當原有容量或效能不足時,只能透過外接額外擴充儲存櫃,或是換用更高階控制器的方式來升級,但Pure Storage提供了稱作Evergreen的平滑升級特性,當要更新控制器系統軟體,或是更換整組控制器硬體時,可逐一替換系統中的2組控制器,ㄧ次升級一組,讓另一組維持服務,因此不會造成停機,不會影響存放於磁碟櫃中的資料,也無須進行耗時的資料遷移作業。

 FlashArray //m70系統軟體與管理功能 

FlashArray //m系列的軟體核心,與先前FA-300、FA-400系列同樣都是Purity作業系統,最初是搭載4.5版,目前最新的版本是4.8版。

Purity堪稱是原生全快閃儲存陣列作業系統的典範,不僅涵蓋了系統基本管理、硬體監控、SAN儲存服務等儲存基礎服務功能,也提供了針對SSD的存取最佳化機制、RAID資料保護,以及進階資料服務功能。

涵蓋本地端與遠端的系統管理

FlashArray //m系列除了擁有文字命令列介面,與透過瀏覽器登入的網頁控制臺兩種典型管理方式外,特別的是Pure Storage還提供了Pure 1雲端管理介面,從雲端來管理系統。

只要啟用FlashArray //m的Phone-Home功能,系統便會以每30秒一次的頻率,向原廠的雲端監控中心,發送容量耗用、效能狀況與系統檢測資訊,讓原廠能即時監控系統狀態,並適時提供協助。而用戶也能從任何地點,以瀏覽器登入透過原廠提供的Pure 1雲端監控平臺,檢視自身的FlashArray //m運行狀態,構成便利的遠端管理方式。

專屬的寫入最佳化與資料保護機制

為了確保寫入SSD資料的可用性,並適應SSD的存取特性,Purity作業系統採用了專屬的RAID 3D保護機制,以及日誌結構存取機制。

Pure Storage的RAID 3D保護機制,是指從兩個層次--(1)整套陣列的多臺SSD之間,(2)單一SSD上的多個page之間,分別進行parity計算,可因應陣列中2臺SSD失效,或個別SSD中的單一page讀取錯誤與位元錯誤。

而在日誌結構存取機制下,寫入FlashArray的資料區塊會先進入NVRAM模組,匯聚成固定大小的區段(segment)後,再循序地寫入底層SSD,藉此可將許多小區塊寫入I/O,合併為一個大區塊寫入I/O,而且每個區段都是橫跨分散在多臺SSD的空間上,藉此不僅能獲得跨多臺SSD的RAID 3D機制的保護,還能同時運用多臺SSD的效能、避免產生熱點,也免除設定熱備援SSD的需要。之後當SSD寫滿時,部分區段將被垃圾收集寫入到新的位置上。

完整的資料服務功能

Pure Storage的產品除了強調效能外,還兼顧了儲存空間運用效益與資料服務功能,是最早在全快閃儲存陣列中,整合重複資料刪除與壓縮功能的廠商,從2011年發布的第1個正式版本起,Purity作業系統就內含了線上重複資料刪除與壓縮功能,可讓昂貴、有限的SSD空間發揮更大的效益,減少寫入損耗,延長壽命。

事實上,FlashArray儲存陣列與Purity作業系統,是預設在啟用重複資料刪除、壓縮等資料縮減功能的前提下運作,沒有關閉的選項。

隨著Purity作業系統的升級改版,附屬應用與進階資料服務功能也相當完備,除了FlashReduce功能群組下,用於幫助減少空間耗用的重複資料刪除、壓縮與Thin Provisioning等功能外,還有FlashProtect功能群組下的RAID保護與加密功能,以及FlashRecover功能群組下的快照與遠端複製等資料保護功能。

Purity管理控制臺

Purity作業系統提供了網頁式控制臺,Pure Storage的控制臺介面兼具了便於掌握系統狀況的儀表板介面,以及詳盡的效能與使用狀況分析介面,設定程序則力求簡化,不提供太多進階選項。

Pure1雲端監控平臺

標準的網頁控制臺只能在內網使用,但若使用者啟用了Phone-Home雲端監控服務,讓系統自動向原廠發送狀況資訊,便能啟用Pure1雲端管理介面,無論身處何地,都能利用瀏覽器登入原廠雲端監控中心的Pure1控制臺,檢視自身系統狀態。

提供完整資料服務功能

4.0版以後Purity作業系統,都內含了相當完整的資料服務功能,提供了快照、遠端複製等資料保護機制,以及搭配vSphere平臺與微軟VSS服務的整合功能。

與vSphere整合的嵌入式管理介面

當搭配VMware vSphere平臺使用時,還可透過內嵌在vSphere Web Client中的Pure Storage管理介面,檢視FlashArray的狀態與每個Volume的效能運行情況。

 

 產品資訊 

Pure Storage //m70

● 原廠:Pure Storage

● 代理:敦新/(02)8797-2636

● 建議售價:廠商未提供

● 機箱型式:控制器Base機箱3U,擴充櫃2U

● 儲存容量:42~512TB原生容量

● 主機端介面:16Gb FC, 10GbE iSCSI

● 後端磁碟介面:12Gb SAS

● 內含軟體功能:Thin Provinsioning,即時壓縮,重複資料刪除,快照,遠端複製

【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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