EMC旗艦產品VMAX邁入第三代，性能、可靠度大升級

EMC的旗艦產品Symmetrix VMAX，是歷史悠久的Symmetrix DMX系列後繼者，自2009年4月推出第一代產品後，2012年5月更新了第二世代，在這次MegaLaunch中發表的第三代產品VMAX³，除硬體規格進一步升級外，也引進了一系列重要的軟體功能改進。

EMC針對這次VMAX產品線更新提出的3個關鍵字是「Powerful」、「Trusted」與「Agile」，意味著VMAX³擁有比既有產品更強力的效能、更佳的可靠性，以及更靈敏的管理與服務能力，對應這3個方向，VMAX³在硬體規格、軟體功能與系統可靠性等方面都有顯著的提升。

硬體規格競爭的領先者

以EMC VMAX、HDS VSP、IBM DS8000等產品為代表，服務規模可達數千臺磁碟與上百個主機埠等級的高階儲存設備，是各大儲存廠商的招牌產品，也是規格競爭激烈的第一線戰場。

在快取記憶體容量、處理器核心數、可管理磁碟規模與IOPS效能幾項主要規格指標方面，EMC VMAX系列一直是同領域產品中的領先者，在上一代VMAX於2012年5月推出後，陸續問世的競爭產品如華為OceanStor 18000、Fujitsu Eternus DX8700與HDS VSP G1000等，雖然在快取記憶體容量、磁碟規模與容量等規格指標上，先後追上甚至超越了VMAX的水準，不過藉由新推出的VMAX³，VMAX家族的硬體規格又再次遠遠拋開了競爭對手。

EMC給VMAX³的研發代號是「Everest」，也就是艾佛勒斯峰/珠穆朗瑪峰，意味著新產品擁有空前的高規格。

相較於區分為VMAX 10K、20K與40K等3款機型的第2代VMAX，VMAX³相對應的分為100K、200K與400K等三個位階，可支援的最大VMAX引擎數仍維持為8個，一共含16組控制器，但VAMX引擎採用的Intel Xeon處理器，從上一代的Westmere架構改為新的Ivy Bridge架構，每組控制器的處理器核心數也增加2倍（從24核增加到48核），快取記憶體最大容量更增加8倍，從256GB躍升到2TB。

憑藉著規格大幅提高的VMAX引擎，EMC宣稱VMAX³的IO效能比上一代機型提高將近3倍。此外VMAX³的連接擴展能力也有相當程度的提升，整套系統最大前端I/O埠數量從128埠提高為256埠，可管理的硬碟總數也從3200臺增加為5760臺，這都是當前同領域產品中最高的規格。

針對當前最受矚目的Flash記憶體應用，VMAX³提供了更高密度的Flash裝置支援，透過使用最大容量提高到1.6TB的SAS SSD模組，以及可在3U高度內容納120臺SSD的新Viking機箱，可大幅提高固態儲存裝置的密度，整套系統最大可提供3.2PB的Flash記憶體容量，也遠高於其他競爭對手產品。

儘管現實環境中很少會需要單一系統提供管理5000臺硬碟、200多個I/O埠、幾TB快取記憶體或幾百個控制器核心這樣高的規格，不過規格數字的競逐，原本就是高階儲存市場競爭的一部份，EMC在VMAX³提供這樣高的規格，也是對於自身技術能力的一個宣示。

除了規格升級外，相較於先前的VMAX，VMAX³的硬體架構也有3項重要變革：

(1) 藉由採用Intel Ivy Bridge平臺，VMAX³控制器可支援PCIe 3.0，可提供更大的控制器內部資料吞吐量，這也是繼HDS VSP G1000之後，第2個支援PCIe 3.0的高階儲存系統。

(2) VMAX³放棄了前2代VMAX採用的RapidIO控制器互連網路，改用56Gb/s InfiniBand作為控制器互連的內部網路，控制器之間的內部網路頻寬，也從上一代的400GB/s提高到1400GB/s。

(3) VMAX³終於放棄了從DMX時代沿用到前2代VMAX的FC-AL（Fibre Channel Arbitrated Loop）後端磁碟介面，改用當前主流的SAS 6G作為後端磁碟介面，用於VMAX引擎與DAE磁碟櫃之間的連接，不僅可提供更高的傳輸頻寬，成本也更低。相較於早已全面採用SAS作為後端介面的中低階儲存設備，考慮到與FC硬碟的相容，高階儲存設備導入SAS作為後端介面的腳步相對慢了許多，而VMAX又是其中較晚轉換到SAS介面的一個產品家族，當VMAX³終於跟進採用SAS後，高階儲存系統中只剩HP 3PAR StoreServ 10000與IBM DS 8000系列仍在使用FC-AL作為後端介面。

另外當後端介面改用6Gb SAS後，VMAX³也不再支援直到前一代VMAX都還有支援的FC介面硬碟，可選擇的磁碟裝置全都是SAS介面型式。

更靈活的軟體架構與應用功能

VMAX³的硬體規格升級跨越幅度相當大，尤其是高達16TB的最大快取記憶體容量更是十分驚人，即使面對的是大型企業應用環境，這樣大容量的快取記憶體也遠遠超出一般的應用需求，不過如果對應VMAX³即將導入的新作業系統，便能理解VMAX³為什麼需要這樣大的記憶體容量。

VMAX家族原本是採用延續自Symmetrix DMX時代的Enginuity作業系統，這是一種用於提供區塊存取服務的儲存作業系統，不過在今年第3季時，VMAX³將會導入全新的Hypermax作業系統。

引進Hypermax作業系統是EMC Symmetrix家族發展歷程中的一大變革，與既有的儲存作業系統相比，Hypermax最大不同是支援Hypervisor架構，因此可透過運行不同類型VM的方式，來提供多種不同型式的服務。

所以比起只純粹提供區塊存取服務的Enginuity作業系統，Hypermax作業系統除了支援區塊存取服務外，還能支援檔案、雲端類型的存取，甚至整合包括Unisphere管理平臺、遠端同步、備份與資料分析等一系列應用功能。事實上，透過Hypervisor架構，Hypermax能提供的服務類型理論上是沒有限制的，只要搭配不同型式的VM即可，這也是EMC將VMAX³稱為「企業資料服務平臺」的理由。另一方面，透過Hypermax作業系統的Hypervisor架構，也更便於整合新的功能與服務，讓VMAX³擺脫VMAX家族受制於老架構所帶來的沉重包袱。

除了改用Hypermax作業系統外，VMAX³還引進了3項重要的新軟體功能

(1) 進化的服務等級管理工具。VMAX這類高階儲存設備必須承載前端各式各樣的應用服務，但各類應用需要的服務等級各有不同，過去VMAX系列可透過稱為全自動儲存分層-虛擬儲存池（Fully Automated Storage Tiering Virtual Pool，FAST VP）的軟體套件，視前端應用的存取行為在不同等級磁碟裝置間自動地配置資源，讓個別LUN磁碟區的磁碟配置達到最佳化。

不過FAST VP的政策設定方式，對管理者來說並不易理解也不夠直覺化，VMAX³則透過採用新的VMAX Advanced FAST套件，改用效能需求導向的設定方式。

系統先將不同類型磁碟裝置構成的磁碟群組，一同納入到儲存資源池（Storage Resource Pools），接下來當管理者建立LUN時，可依照LUN的效能需求選擇服務等級目標（Service Level Objective），服務等級目標是以不同存取延遲為基準，從延遲最低到最大依序分為Gold、Platinum、Gold、Silver到Bronze等5個服務等級，系統將會依照用戶設定的服務等級，自動從儲存資源池不同類型磁碟裝置中，分派空間給LUN使用。

在系統運行過程中，管理者可透過隨時檢視各LUN的運作是否達到設定的目標，並據此調整服務等級設定，整個設定程序比上一代的FAST VP更簡單，也更容易理解。

(2) 因應大規模環境的SnapVX快照工具。VMAX系列原本就已提供了TimeFinder VP Snap這項快照工具，可為每個LUN建立最多32個可讀寫的快照複本，不過為了因應整合了雲端環境存取後、管理規模大幅擴大的混合雲儲存應用需求，VMAX³將提供一個稱為SnapVP的新快照工具，可為每個LUN建立多達1,024個快照複本（某些資料來源記載為256個），整個系統能提供多達1,600萬份SnapVX快照，而且消耗的系統資源很少。

(3) 簡化備份架構的ProtectPoint資料保護機制。VMAX³預定在今年第4季導入一個稱作ProtectPoint的資料保護機制，可不經過備份軟體與備份伺服器的中介，直接將資料備份到DataDomain的備份應用儲存伺服器，有效簡化備份架構，並改善備份效率。

ProtectPoint功能在應用上還存在許多限制，如後端搭配的DataDomain備份應用儲存伺服器，僅限於採用DD OS 5.5版作業系統的DD 4500、DD 7200與DD 950等幾款；針對備份資料庫確保資料一致性的需求，必須在主機端搭配使用EMC提供的Script，但目前這個Script只支援Oracle 11g與12c。

空前的高可用性指標

當前的中、高階企業級儲存設備，至少都會具備「5個9」，也就是99.999%的可用性，相當於在一整年的運轉中只允許出現5.26分鐘的停機。而EMC則宣稱VMAX³本身可以達到「6個9」、99.9999%的可用性，平均每年只會出現31.5秒的停機，若搭配VPLEX異地存取系統甚至還能提供「7個9」、99.99999%的可用性，這意味著平均每年只允許出現3.15秒停機，在這個產品領域是前所未聞的高標準。

EMC還宣稱，即便是進行軟體大版本更新這類作業，VMAX³也不需停機，這是當前產品中少見的能力，可進一步確保系統可用性。

［圖表］主要高階儲存系統規格對比（點此看圖）

擴大容量卻又不占更多空間：VMAX3的高密度磁碟機箱

上一代的VMAX有2種磁碟機箱（Drive Array Enclosed，DAE）可選，分別是用於2.5吋磁碟的2U/25Bay DAE，與用於3.5吋磁碟的3U/15Bay DAE，上一代最高階的VMAX 40K可以安裝最多160個3U/15Bay DAE，或是128個2U/25Bay DAE，也就是最多2400臺3.5吋磁碟或3200臺2.5吋硬碟，一套系統最多有1個系統機櫃與10個儲存機櫃，一共占11個機櫃的空間。

而新一代的VMAX³雖然將磁碟擴充能力提高到2880臺（3.5吋）與5760臺（3.5吋），不過藉由採用分散式系統機櫃與高密度DAE機箱，系統最多只會占用8個機櫃空間，磁碟數量提高了20%～80%，最大占地面積卻反而縮小了近30%。

上一代VMAX只能將VMAX引擎集中在同一個系統機櫃、或是分散在2個系統機櫃，新的VMAX³能將VMAX引擎分散到8個機櫃中，或是將最多2個VMAX引擎放到同一個機櫃中，配置更靈活，也可方便地與DAE機箱混合配置。

另外VMAX³也全面採用全新設計的高密度DAE機箱，不再使用傳統的低密度DAE機箱，包括用於3.5吋磁碟、容量4U/60Bay的Voyager DAE機箱，以及用於2.5吋磁碟、容量高達3U/120Bay的Viking DAE機箱。

這兩種新的DAE機箱都採用頂部抽取式機構，當採用3U/120Bay的Viking DAE機箱時，可在一個機櫃中容納多達720臺2.5吋磁碟，相較下，上一代VMAX最多只能在一個機櫃中容納400臺2.5吋磁碟，這也就是說，在占用相同的機房面積下，新的機箱設計可使整個磁碟密度提高多達80%之譜。

VMAX3全面採用高密度磁碟機箱，包括4U/60Bay的Voyager DAE機箱（上），以及3U/120Bay的Viking DAE機箱（下），兩種新機箱都採用頂部抽取式機構。

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