在固態儲存裝置的導入上,HDS的腳步算是比較保守,不過追趕的速度很快,目前全線產品都能選擇搭載SSD,並能透過Hitachi Dynamic Tiering(HDT)自動分層儲存功能,支援混合了SSD與傳統機械式硬碟的分層儲存環境。

我們這裡介紹的Hitachi Unified Storage(HUS)100是HDS的中階儲存產品線,可提供8Gb FC與GbE/10GbE iSCSI在內的多種傳輸協定支援,整個家族含有HUS 110、130、150三款機型,分別可支援最大120、360與960臺磁碟裝置,可選用的磁碟裝置類型包括3.5吋7200轉NL-SAS硬碟、2.5吋的1萬轉與1.5萬轉SAS硬碟,標準的2.5吋SAS SSD,整個家族中最高檔的HUS 150,還可選用容量達1.6TB的HDS專屬Flash模組裝置(Flash Module Drive,FMD)。

基於動態磁碟配置技術的分層儲存架構

HDS的HDT自動分層儲存技術,最初是於2010年10月率先應用在HDS新款旗艦產品VSP上的新功能,後來HDS分別於2012年4月與9月推出的新一代中階產品HUS 100與HUS VM,也陸續導入了HDT自動分層功能,目前已成為HDS全線SAN產品的標準功能。

在整個HUS家族中,HUS VM由於移植了VSP的核心微碼,因此HUS VM與VSP的HDT功能基本上是一致的,至於HUS 100系列由於採用不同的控制器核心設計,因此HDT功能的細節便與其他兩個產品線存在著些許差異。

例如HUS 100的HDT使用的分層基礎單位,是32MB的Page,而HUS VM與VSP則使用42MB的Page,另外HUS 100允許建立的儲存池與Volume數量上限雖然較少,不過能提供一些HUS VM與VSP沒有的設定調整選項,如更精細的I/O負載監視選項等。

如同HUS VM及VSP,HUS 100的HDT功能也是建立在Dynamic Provisioning(DP)技術的基礎上,先建立基於Dynamic Provisioning的DP-pool儲存池,然後將2種以上不同類型儲存裝置構成的RAID群組加入到DP-pool中,再啟用DP-pool的分層功能即可,不同類型的磁碟裝置RAID群組,可分別構成從Tier 1到Tier 3等不同的儲存層。

接下來管理者在DP-pool內建立DP-VOL磁碟區時,即可建立跨不同儲存層的磁碟區,然後HDT便可依照管理者的政策設定,在不同儲存層間動態地遷移資料。

詳細的分層政策設定

在建立跨多個儲存層的DP-VOL磁碟區時,管理者可指定該磁碟區新寫入Page資料優先放到哪個儲存層(稱為初始層)—如優先放到Tier 1以取得最佳效能,或優先放到Tier 2或Tier 3以節省高效能儲存層的空間耗用等。

管理者也可指定I/O負載監視分析作業的類型,可選擇同時監視追蹤讀取與寫入I/O,也可選擇只追蹤讀取I/O或寫入I/O等,例如當使用擁有高讀取效能的儲存媒體如SSD時,可選擇只追蹤讀取I/O效能,此時系統將只分析讀取I/O,並以讀取I/O為基準來遷移資料page所在的儲存層。

HDT將分層儲存作業流程分為存取負載分析,以及重新遷移資料Page兩個階段,這兩個階段的執行排程都可由管理者設定,管理者可透過Hitachi Storage Navigator Module 2管理軟體登入HUS 100,調整HDT的分層作業設定。

管理者可選擇以手動方式來啟動執行分層遷移作業,或是啟用HDT自動進行模式(Auto Progress Mode),透過排程設定來自動執行存取負載分析與資料遷移作業。

在自動模式下,管理者可以最小30分鐘為單位,來設定I/O負載監視分析與重新遷移資料分層作業的執行周期,也可設為連續執行模式,讓系統持續不斷地依照I/O負載情況、即時調整各資料Page的分層。

另外管理者還可設定重新遷移資料分層作業執行的速度(高、中、低等),來調整重新分層資料遷移作業占用的I/O效能。

在當前的自動分層儲存技術中,HUS 100的HDT無論在作業粒度(32MB)還是允許設定的政策細節選項,都是最精細、豐富的之一,允許使用者介入設定許多作業細節,有助於靈活地適應不同應用情境。

【註:規格與價格由廠商提供,因時有異動,正確資訊請洽廠商。】

建立含有多個儲存層的儲存池
HDT自動分層功能是以Dynamic Provisioning(DP)為基礎上,在啟用Tier模式的DP-pool儲存池中,不同儲存裝置的RAID群組分別構成不同儲存層,然後再於DP-pool中建立DP-Vol磁碟區,即可橫跨使用不同儲存層。如上圖中的DP-pool即含有SSD與1萬轉SAS硬碟的2個RAID群組。

更改儲存分層監控作業排程
若啟用DP-pool儲存池的HDT自動進行模式(Auto Progress Mode),用戶將可透過排程來自動啟動或停止存取負載監視分析與遷移作業。HDT預設是持續執行存取負載監視分析作業,不過用戶可設定在某些時段暫停監視分析作業,以減輕系統負擔。

設定資料重新分層遷移排程
HDT自動分層儲存功能允許管理者以一週7天為單位,以30分鐘為間隔來設定執行重新遷移分層資料作業的啟動時間,若勾選「Always Running」選項,HDT將會以連續模式作業,以1個I/O循環為間隔,持續依據存取行為的變化來遷移資料分層。

調整資料重新分層遷移作業效能
管理者可設定執行資料重新遷移分層作業的速度,來調整遷移作業占用的系統效能,設為「High」時,系統將優先執行分層遷移,大約會影響20%效能;設為「Middle」時會影響5~20%效能;設為「Low」可將效能影響限制在5%以下。

 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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