當前的全固態儲存陣列產品發展,已不再僅止於單純提供高速儲存空間,而是要求結合多樣化的資料服務,提供更完整的企業儲存應用,IBM FlashSystem V9000便是一款可以提供完整資料服務的全固態儲存產品,由FlashSystem 900全固態儲存陣列,加上SAN Volume Controller(SVC)組合而成,可透過前者提供低延遲、高I/O效能的儲存空間,並透過後者提供Scale-Up與Scale-Out擴充能力,以及完整的資料服務。

FlashSystem V9000的基本概念,是由FlashSystem 900全固態儲存陣列將Flash儲存空間掛載給SVC控制器,SVC控制器以虛擬儲存池來管理後端Flash儲存空間,並以虛擬磁碟區型式向前端主機提供以Flash為基礎的磁碟區,同時SVC還可提供快照、鏡像、EasyTier自動分層儲存、即時壓縮等資料服務。

新款Flash模組提高50%容量

目前FlashSystem V9000中所使用的FlashSystem 900,是IBM FlashSystem固態儲存陣列的最新款產品。

FlashSystem是源自老牌固態儲存供應商TMS(Texas Memory Systems)旗下Ramsan系列的固態陣列產品家族。從TMS Ramsan時期到現在的IBM FlashSystem,這系列產品一直是最具代表性的專屬硬體設計型式固態儲存陣列。所謂的專屬硬體設計,意味這款產品不使用既有的標準化元件,從Flash記憶體模組到機箱都完全重新設計,因而可擺脫既有標準規格帶來的局限,依Flash記憶體存取的特性重新打造,藉此獲得更高的儲存密度與效能。

自2012月8月收購TMS後,IBM在2013年4月推出由TMS Ramsan沿伸發展的第一代FlashSystem產品,今年3月發表的FlashSystem 900,則是FlashSystem家族第三代產品。

FlashSystem 900沿用了上一代FlashSystem 840的機箱設計,包括雙控制器2U的機箱、從機箱正面抽換的專屬Flash記憶體模組,以及FC、FCoE、iSCSI與InfiniBand在內的多種主機端介面選擇,主要更新在於這兩點:一為Flash記憶體模組改用MLC單元,取代先前使用的eMLC,二為只提供RAID 5組態,不再支援RAID 0。

一般而言,MLC Flash的等級固然不如eMLC(e即為enterprise之意),不過有更佳的容量成本效益,和上一代FlashSystem 840相比,FlashSystem 900在提供同等級效能的同時,利用MLC單元將最大容量提高了將近50%。

FlashSystem 900的4K隨機IOPS效能仍維持在與FlashSystem 840相同的110萬/60萬(讀取/寫入),寫入延遲亦同等(90μs),只有讀取延遲稍有增加(155μs 對135μs),但FlashSystem 840的一個Flash儲存模組最大原生容量只到4TB,FlashSystem 900則提高到5.7TB,一臺2U機箱單元的最大可用容量,則從40TB增加到57TB,以增加少許讀取延遲為代價,換來容量密度的大幅提高。

另一方面,從前身TMS的Ramsan系列時代起,到FlashSystem系列的第二代FlashSystem 840為止,這系列產品都能提供RAID 0與RAID 5兩種RAID組態,但是FlashSystem 900便只提供RAID 5,顯示了更重視資料安全的傾向,而非一味的重視效能。

搭配SVC提供完整儲存服務

從TMS Ramsan到IBM接手初期的FlashSystem,這系列產品都定位於單純提供擁有基本的高速儲存空間,所以都只提供基本的磁碟管理功能,然後將擁有初步RAID保護的儲存空間掛載給前端主機使用而已,不僅資料服務功能幾乎等同於零,沒有快照、遠端複製之類的進階儲存應用功能,也欠缺擴充能力,只能使用FlashSystem本機機箱內的儲存空間,沒有外接擴充櫃的餘地。

這樣的產品定位,對於只需為容量需求不大的少數關鍵應用系統,提供高速儲存空間的用戶來說,雖然還算適用,不過隨著用戶需求的變化,加上其他全固態儲存陣列競爭對手紛紛以提供豐富的資料服務為訴求,FlashSystem便顯得缺乏賣點。

於是在2014年下半年時,IBM推出一款由SVC控制器結合FlashSystem 840組成的FlashSystem V840,將FlashSystem 840介接在SVC後端作為儲存空間。

一方面可利用前端SVC控制器的管理功能,提供各式各樣的資料服務,還可透過在SVC後端介接多臺FlashSystem 840,或是將更多SVC控制器節點納入系統,以Scale-Up或Scale-Out的方式擴充容量,可組成最大含有8臺SVC控制器的系統,提供多達320TB可用空間;另一方面則可利用後端FlashSystem 840固態儲存陣列,來提供高速I/O效能,讓整套V840成為一個兼具效能與豐富資料服務功能的固態儲存設備組合。

對於單純只需要高速儲存空間的用戶,可直接使用FlashSystem 840即可,至於希望進一步得到進階資料服務或系統擴展功能的用戶,則可使用結合了SVC的FlashSystem V840。

後來當新一代的FlashSystem 900推出時,IBM也延續了這樣的做法,將FlashSystem 900與SVC控制器組成FlashSystem V9000。和V840相比,V9000後端採用的是容量密度更高的FlashSystem 900,能提供的容量也更大,在8臺SVC控制器的最大組態下時,可提供456TB最大可用容量。

 

IBM FlashSystem V9000徹底解剖

FlashSystem V9000的基本組成是一個6U的Build Block單元,頂部與底部各有一臺2U的SVC控制器,稱為控制櫃(Control Enclosures),中央則是1臺2U的FlashSystem 900固態儲存陣列,稱為儲存櫃(Storage Enclosures)。

透過SVC控制器可提供Scale-Up與Scale-Out升級,在Scale-Up方面,每套Build Block單元可以另外串接1~4臺儲存櫃;在Scale-Out方面,最多可以讓4套Build Block單元組成一個含有8臺SVC控制器的系統。

FlashSystem V9000基本運作概念,是先由Flash儲存櫃透過8Gb或16Gb FC通道,將儲存空間掛載到2台SVC控制器上,成為SVC下的MDisk,再由SVC將MDisk構成儲存池,然後在儲存池中建立前端主機需要的邏輯磁碟區(Volume),並透過iSCSI或FC埠掛載給前端主機使用。

由於前端主機使用的是SVC提供的邏輯磁碟區,所以也可使用SVC提供的各式各樣資料服務;另一方面,SVC的邏輯磁碟區又是建立在FlashSystem 900的Flash儲存空間上,所以具備Flash的高I/O效能。

 

FlashSystemV9000機箱背面配置

Build Block單元下,所有主要元件都是兩兩成對,確保沒有單點故障疑慮。如SVC控制器是以2臺成對配置,任一臺SVC失效仍可維持服務。FlashSystem 900所有主要元件,也都是兩兩成對、可熱抽換的高可用性架構,每臺機箱含有2組控制器盒(Canister)、2組電源供應器與2組電池模組,每組控制器盒又含有2張I/O卡與2組風扇,同時包括控制器盒、電源供應器、電池模組與風扇在內的元件,都可熱抽換。

 

FlashSystem V9000的操作與管理介面

FlashSystem V9000是透過Build Block單元中的控制櫃,也就是SVC控制器來控制整套系統,控制櫃的管理介面也能涵蓋Build Block單元中儲存櫃部份(即FlashSystem 900)的,完成初始化設定後,幾乎所有作業都能透過網頁式控制臺來進行。

圖像式網頁式控制臺

FlashSystem V9000也像其他IBM儲存設備一樣,採用了XIV系列產品風格的圖像式網頁控制臺,所有功能選項與系統資訊,都以精緻的圖示呈現,整個介面由畫面左方的功能圖像,中央的硬體狀態圖示、底部的系統狀態條構成。

特別提供行動裝置App的監控儀表板

除了一般的網頁控制臺外,IBM還提供了適用於Apple iphone的行動儀表板(IBM Storage Mobile Dashboard),這是一個免費下載的App,可讓管理者利用手機從遠端監視FlashSystem V9000的運行狀態。

豐富的資料服務功能

SVC控制器為FlashSystem V9000帶來的2大效益,是提供豐富的進階資料服務,與彈性的擴充能力。在SVC提供的資料服務中,最重要的是稱為FlashCopy的快照功能,以及稱作Remote Copy的遠端鏡像功能。

 

 

【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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