решения Hitachi data systems

Решения
Hitachi Data Systems
Модульные системы
HiEnd Storages
Использование хранилищ под СУБД
28 апреля 2011

© Hitachi Data Systems Corporation 2010. All rights reserved.

НАЧАЛО Компания Hitachi
основана в 1910 году

На сегодня мы занимаем

ПАТЕНТЫ 5-е место по количеству
патентов в США

Source: Intellectual Property Owners Association

За 3 года в

ИНВЕСТИЦИИ решения по
хранению
инвестирован $1
миллиард

БУДУЩЕЕ $7 миллиардов будет
инвестировано в R&D в
следующие 3 года

Компоненты интегрированных решений Hitachi
Data Systems

HNAS

HCP
VTL Hitachi Storage Command Suite

NAS/ CAS/ VTL Программное обеспечение

Blade2000
Blade320 AMS2000 VSP

Blade серверы Системы Хранения данных

Adaptable Modular Storage 2000 Family

Enterprise design
Host multi-pathing
Hardware load balancing
Dynamic Optimized Performance
Dense storage, SAS and SATA
99.999+% reliability
Производительность

Adaptable Modular
Storage 2100
• 4-8GB Cache
• 4 FC, or 8 FC, or 4 FC
and 4 iSCSI ports
• Mix Up to 159 SSD,
SAS and SATA-II Disks
• Up to 313 TBs
• Up to 2048 LUNs
• Up to 1024 Hosts Adaptable Modular Adaptable Modular
Storage 2300 Storage 2500
• • 16-32GB Cache
•
8-16GB Cache
8 FC, or 16 FC, or 8 FC and
• 16 FC, or 8 iSCSI, or 8 FC
and 4 iSCSI ports
•
4 iSCSI ports
Mix Up to 240 SSD, SAS
• Mix Up to 480 SSD, SAS
and SATA-II Disks
•
and SATA-II Disks • Up to 945 TBs
•
Up to 472 TBs • Up to 4096 LUNs
•
Up to 4096 LUNs
Up to 2048 Hosts
• Up to 2048 Hosts

Масштабируемость

Hitachi Adaptable Modular Storage 2100

 Hitachi Dynamic Load Balancing controller
– Symmetrical active/active design Hitachi Adaptable
– Host port options: Modular Storage
• 4 x 8Gb/sec FC 2100
• 8 x 8Gb/sec FC
• 4 x 8Gb/sec FC and 4 x 1Gb/sec iSCSI
– Cache size: 4GB or 8GB
– LUNs maximum number: 2048
– Maximum attached hosts through virtual ports: 1024
– 3Gb/sec SAS links: 16

 SATA-II and SAS intermix
– Max drives supported: 159 (7200 RPM) 136 (15K RPM)
– Drive options:
SAS: SATA: SSD:
300GB 15K RPM 1TB 7200 RPM 200GB 3U trays (max of 7)
450GB 15K RPM 2TB 7200 RPM 2 to 15 disk drives/tray
600GB 15K RPM
2TB 7200 RPM 4U trays (max of 3)
4 to 48 disk drives/tray
 Protection 4U controller
– RAID Groups/System: 50 4 to 15 disk drives
– RAID levels: -6, -5, -1+0, -1, -0*
* RAID-0 available on SAS drives only


 Hitachi Dynamic Load Balancing Controller
• 8 x 8Gb/sec FC 2300
• 16 x 8Gb/sec FC
– LUNs maximum number:4096

– Min/Max drives supported: 4/240
– Drive options:
SAS: SATA: SSD:
300GB 15K RPM 1TB 7200 RPM 200GB 3U trays (max of 15)
450GB 15K RPM 2TB 7200 RPM 2 to 15 disk drives/tray
600GB 15K RPM

4 to 15 disk drives
– RAID Groups/System: 75
– RAID levels: -6, -5, -1+0, -1, -0*


 Hitachi Dynamic Load Balancing Controller
• 16 x 8Gb/sec FC 2500
• 8 x 1Gb/sec iSCSI
– LUNs maximum number:4096

– Min/Max Drives Supported: 4/480
– Drive options:
SAS: SATA: SSD: 3U trays (max of 32)
300GB 15K RPM 1TB 7200 RPM 200GB 4 to 15 drives/first tray
450GB 15K RPM 2TB 7200 RPM 2 to 15 drives/ additional trays
600GB 15K RPM

– RAID Groups/System: 100 0 disk drives
– RAID levels: -6, -5, -1+0, -1, -0*

Уникальная производительность контроллеров

Performance 2100 2300 2500
Metric
Read Hit (IOPS) 400K 448K 910K
Random Read 64K 78K 130K
(IOPS)
Sequential Read 1250 1360 2500
(MB/Sec)

Трехкратное увеличение производительности контроллеров по
сравнению с предыдущим поколением
Увеличение производительности дисковой подсистемы – 2-4 раза

AMS2100/2300 – внешний вид и компоненты

Модуль расширения – внешний вид и компоненты

Повышенная плотность хранения

– Увеличение плотности хранения
в 2.4 раза (Гб/RU)
– Возможность установки до 432
ENC Board X 4 дисков в один шкаф
– Уменьшение количества
шкафов в массивах AMS2300
and AMS2500 в максимальных
HDD X 48 (Max) конфигурациях
– Повышение показателя
плотности хранения на единицу
площади
– Снижение цены хранения
– Снижение показателей
энергозатрат/ГБ, веса/ГБ и
охлаждение/ГБ.

Архитектура контроллера AMS 2500

Симметричный контроллер AMS2000 – упрощенная
инсталляция

Преимущества Быстрая и упрощенная инсталляция:
1. Нет необходимости настраивать LUN ownership на массиве
2. Порядок подключения серверов не зависит от LUN ownership

Traditional Adaptable Modular Storage 2000 family

Paths set to match
controller ownership
Of LUs
Connect HBAs
to any controller

User required User not
to set paths required to
０１２３ CTL1 set paths １３０２ CTL1
CTL0 CTL0

LUs created LUs created
LUN: 0 LUN: 1 LUN: 2 LUN: 3 LU LUN: 1 LUN: 3 LUN: 0 LUN: 2

０ Owning controller of LUN 0

Симметричный контроллер AMS2000 – упрощенная
инсталляция

Преимущества Все пути “owner” - возможность использования native path management software
для организации балансировки нагрузки.

Traditional Adaptable Modular Storage 2000 family

Path Path Path Path Standard setting Path Path Path Path
Manager Manager Manager Manager （Load balancing） Manager Manager Manager Manager
HBA HBA HBA HBA HBA HBA HBA HBA HBA HBA HBA HBA HBA HBA HBA HBA

Primary path
Alternate path

User required User not
to set paths ０１２３ CTL1
required to ０１２３ CTL1
CTL0 CTL0
set paths

LUN: 0 LUN: 1 LUN: 2 LUN: 3 LUN: 0 LUN: 1 LUN: 2 LUN: 3

０ Owning controller of LUN 0

Функциональность базового ПО

Storage Management Software Capabilities
Storage Navigator Modular 2 System management via GUI and CLI
Bundled Storage Functions Capabilities
Hitachi Dynamic Provisioning Thin provisioning
Account Authentication Provides access control to management functions
Audit Logging Records all system changes
LUN Manager Manages LUN configuration operations
LUN Grow/LUN Shrink Dynamically adds or reduces LUN capacity
On-line RAID Group Expansion Dynamically adds hdd’s to a RAID group
Cache Residency Manager Loads data for selected LUN into cache
Cache Partition Manager Customizes cache utilization for applications
Modular Volume Migration Moves data between RAID groups
SNMP Agent Support Function Reports failures and status to a SNMP server
Performance Monitor Monitors and reports performance data

Hitachi Dynamic Provisioning Software
Оптимизация выделения емкости

• Чтобы избежать перебоев в будущем, обычно компании выделяют 300% и более
избыточной емкости
• С Hitachi Dynamic Provisioning вы можете добавлять емкость когда нужно и сколько
нужно…

Добавляйте
емкость когда
Начальная это нужно в
покупка будущем по
Выделено, но диски не более низкой
установлены. Диски цене
Куплено,
добавляются по мере
Выделено,
надобности
НО НЕ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ
Сообщение о
необходимости
дополнительной Куплено, Выделено,
НО НЕ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ Начальная
емкости
покупка

Реальные данные Начальные Реальные данные
потребности

Вчера Сегодня

Миграция томов

Пример: SAS на SATA
 Миграция LU не требует
ресурсов хоста

 Не требует изменений
конфигурации хоста,
монтирования или
загрузки
SAS Миграция
SAS
LU1 завершена  LU с малым
LU2
Онлайновая количеством операций
Миграция ввода-вывода
перемещен с SAS HDD
SATA SATA
на SATA HDD
LU2 LU1

Динамическое расширение RAID-группы

Диски могут быть динамически добавлены
в любую RAID группу

3D+2P

HDD0 HDD1 HDD2 HDD3 HDD4 HDD5 HDD6 HDD7

6D+2P

Динамическое расширение RAID-группы

Тома автоматически перераспределяются по расширенной RAID группе

LU0
LU1
LU2
LU3

LU0
LU1
LU2
LU3


LUN grow/LUN shrink

User adds a new Sub LUN from the unused capacity in an existing RAID
group
Any of the existing LUNs and the sub LUN are unified
LUN grow is an online process

LU0 Logical
LU0
LU0 LU0 Sub LU
LU1 LU1
Add LU Unified
Not used LU0 LU0
Not used
LU1 LU1
RAID Physical
Sub LU Sub
Group
Not used Not used

LUN grow/LUN shrink

Users can release space from an existing LUN
The released space is no longer provisioned
Released space can be used for new LUNs or to expand an existing LUN

LU0

LU1
LU0
LU0
Not used
LU1 LU1 LU0
LU2
LU1

Power Saving

 Под какие задачи актуально рассматривать
функцию
– Диски для ShadowImage (клоны) для подготовки
бэкапирования
– Группы дисков для VTL
– Резервные-внутренние копии данных
– Группы с архивными данными
 Прямые выгоды от использования функционала
– Уменьшение энергопотребления и увеличение срока Spun-Up RAID Group

эксплуатации дисков Spun-Down RAID Group

– Экономия на охлаждении ввиду отключения от
питания части оборудования

Утилиты – расчет энергопотребления и тепловыделения

Система Hitachi VSP
Центры обработки
данных
трансформируются!

© 2010 Hitachi Data Systems. All rights reserved.

Представляем Hitachi Virtual Storage Platform

3D

Первая система Единственная В сочетании с
хранения с архитектура, гибко возможностями
масштабируемостью адаптирующаяся к управления Hitachi
в трѐх измерениях потребностям Command Suite она
виртуальной среды меняет центры
обработки данных

Virtual Storage Platform: основные отличия

Том Tier 0
коммутируемый SAS поддержка носителей
back-end 2.5”

новое поколение Dynamic Provisioning и Tier 1
crossbar коммутаторов Dynamic Tiering
Least
Referenced
pages
повышение утилизации значительное
внутренних снижение
компонетов Tier 2
энергопотребления
увеличение общей технология защиты
производительности кэш на флэш

существенное масштабируемость
снижение веса

Новая траектория производительности и
масштабируемости

• Емкость
– Более 2 РВ внутренней емкости (2048 Hitachi Virtual Storage
дисков)
– 247 PB внешней виртуализированной Platform
емкости

• Подключение
– До 192 портов Fibre Channel 8 Гбит/сек
– До 192 портов FICON
– До 96 FCOE

• Кэш-память
– До 1024 GB

• Поддержка дисков
– SAS 146, 300, 600 GB (6Gbit/sec)
– SATA 2 TB
– SSD Flash 200, 400 GB

• Уровни RAID
– RAID 5, 6, 10

Представляем масштабируемость в трѐх измерениях

Scale Up – для удовлетворения растущих
потребностей
 Динамическое наращивание процессоров и портов в
одной системе
 Наращивание производительности в одной системе
3D

Scale Out – для удовлетворения новых
потребностей
 Динамическое объединение нескольких систем в
единое логическое целое
 Поддержка нужд множества серверов, приложений и
платформ с максимально гибким выделением ѐмкости
 Логическое разделение ресурсов и обеспечение
заданных уровней обслуживания для построения
виртуальных и «облачных» инфраструктур

Scale Deep – для повышения отдачи
 Динамическая виртуализация новых и существующих
систем хранения
 Распространение функционала на системы других
производителей
 До 255 петабайт под единым управлением!

Архитектура системы VSP

 8 Virtual Storage Director плат – 32 ядра
•  От 22до 424 FED Storage Director плат – от 8 до 192ядер
От до Virtual плат обеспечивают от 16 до 16
портов
• От 2 до 8 FED плат обеспечивают от 16 до 128
портов 16 плат кеш-памяти - от 64 до 1,024ГБ
От 2 до
От до 16 BED плат обеспечивают от 32 до 64
•  От 28 до 8 плат кеш-памяти - от 64 до 512 ГБ памяти
• От 2 до 4 BED путей к дискам
SAS 6 Гб/сек плат обеспечивают от 16 до 32 SAS 6
Гб/сек путей к дискам

Контроллерное и дисковое шасси

 Контроллерное шасси  Дисковое шасси включает  80 x 3.5” дисков или
включает : Virtual Storage SAS диски и компоненты 128 x 2.5” дисков
Directors, кеш-память, BackEnd .
платы FED и BED , блоки  Вентиляторы могут быть
питания и сервисные отодвинуты для доступа к
процессоры. дискам

VSD x 4 PS x 4 Drives x 40 Drives x 40

SVP x 2 SAS x 4

14U 13U

SAS x 4

PS x 4

FED x 8
BED x 4
Cache x 8
Control Chassis 3.5 in. drive chassis

Удобство расширения

Новейшие дисковые технологии

13 U

• 2.5” 10K 300GB SAS 3.5” диски x 40 x 2
• 2.5” 10K 600GB SAS или
• 2.5” 15K146GB SAS 2.5” диски x 64 x 2
• 2.5” Flash 200GB 3G
SAS
• 3.5” Flash 400GB 3G
SAS  Увеличение объѐма на единицу площади
• 3.5” 7200rpm SATA  Снижение энергопотребления

Охлаждение: Холодные/Тѐплые коридоры

Вытяжки

Горячий Горячий
коридор Холодный коридор
коридор

Фальшпол

 Повышение эффективности охлаждения при меньших затратах
 Охлаждение спереди назад способствует более равномерному
распределению потоков воздуха

Программные особенности

Унификация хранения на базе
Virtual Storage Platform

ERP Order Systems Data Mining Email
Sales Dept.
Финансовый отдел
No. 02
Отдел продаж
Отдел Отдел
маркетинга No. ИТ No.
No. 01 No. 02
03 04

Данные разных отделов Отд 01 Отд 02 Отд 03 Отд 04
изолированы друг от
друга

Унифицированные сервисы хранения

IBM Shark Lightning 9980V EMC
ESS 800 DMX2000

Экономические выгоды Hitachi Dynamic Tiering

Workload

High

5% Объѐма 50% I/O Tier0 $/GB = $20

15% Объѐма 30% I/O Tier1 $/GB ratio = $5

80% Объѐма 20% I/O Tier2 $/GB ratio = $1

Low
Средняя стоимость $/ГБ = $2.55
Вместо $5.0 за ГБ на Tier1

Автоматическое многоуровневое хранение

 Разные уровни хранения
теперь находятся в едином Tier 0

пуле ресурсов
 Данные записываются на
Tier 1

самый «быстрый» уровень
 Менее активные данные Tier 2
перемещаются на более
экономичные уровни
 При росте количества
обращений к нижним
Инфраструктура Объекты /
уровням, данные / блочный уровень
уровень контента
автоматически
перемещаются вверх

Сравнение VSP и USPV

Сравнение
USPV:
энергопотребления, VSP
1152x146/full Эффективность
тепловыделения и 1152x146/fill config
config
веса
Вес системы 3493 кг. 2302 кг. 34%
Энергопотребление 26,94 KW 15,4 KW 43%
Тепловыделение 92 BTU 52,4 BTU 43%

Поток воздуха 162 м3/мин. 95 м3/мин. 41%
Ширина 3382 мм. 2410 мм. 29%
Нагрузка на перекрытие 1117 кг/м2 853 кг/м2 24%

Трансформация сохраняет средства,
время и энергию

Снижение ТСО на 33% на TB в год

50% снижение количества
операций по управлению

Повышение утилизации ресурсов до
40%

48% сокращение затрат на
энергию, охлаждение и занимаемое
пространство

Использование
решений Hitachi
для работы систем
баз данных


Варианты схем работы СУБД Oracle

Основные вопросы к хранилищу для СУБД

 Гибкость
– Различные порты подключения
– Тонкая настройка параметров хранилища под задачу
– Использование различных носителей
 Масштабируемость
– Увеличение емкости, внешних портов, КЭШа
– Модернизация системы от младших систем к старшим
– Подключение внешних дисковых систем

 Доступность
– Производительность и сбалансированость систем
– Максимальная отказоустойчивость
– Использование HiTrack
– Управление

Контроллер AMS2000 – апгрейд микрокода без остановки
ввода/вывода

Преимущества Апгрейд микрокода на контроллере происходит без прерывания ввода/вывода
через этот контроллер. Администратору нет необходимости вручную
переключать пути с контроллера, на котором производится апгрейд, на
резервный контроллер.

Автоматическая балансировка нагрузки

Относительная
величина:
(считаем, что 100 – суммарная загрузка до балансировки) Load Balancing begin
160
140
Всего
120 Улучшение
100 производительности
80
60 Несбалансированная
40 нагрузка
20
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Время [min]

Controller 0 Controller 1 Controller 0 Controller 1
Load
Balancing

Hitachi Cache Partition Manager

 Опция Hitachi Cache Partition Manager позволяет настраивать кэш с учетом
требований приложения клиента

– Меньший объем кэша нужен для специфичной нагрузки
– Лучший процент нахождения данных в кэш при том же объеме памяти
– Лучшая оптимизация операций ввода-вывода для смешанной нагрузки
 До 32 разделов кэша (при 32GB кэш-памяти)
 Выборочный размер сегмента: 4, 8, 16, 64, 256, 512КB

Типичные блоки базы
данных по 8KB в
стандартных
страницах кэша по
16KB Cache pages
Большинство КЭШа
не используется!

Advantage of Selectable Segment Size

Fixed size cache segments (16KB)
For an application with short
size (ex.4KB) host access

Low cache hit rate!
16KB

Adaptable Modular Storage 2000
Selectable Segment Size 8KB
By choosing a smaller segment size the
cache hit rate will increase, and the
performance will increase

Hitachi Cache Partition Manager

 Опция Hitachi Cache Partition Manager позволяет настраивать кэш с учетом
требований приложения клиента

– Меньший объем кэша нужен для специфичной нагрузки
– Лучший процент нахождения данных в кэш при том же объеме памяти
– Лучшая оптимизация операций ввода-вывода для смешанной нагрузки
 До 32 разделов кэша (при 16GB кэш-памяти на контроллер)
 Выборочный размер сегмента: 4, 8, 16, 64, 256, 512К

Блоки базы данных по
8KB в страницах кэша
по 8KB
Блоки файловой
системы по 16KB в
страницах кэша по
16KB
Блоки видео-данных
по 64KB в страницах
кэша по 64KB

Hitachi Dynamic Provisioning Software
Оптимизация выделения емкости

Запись на виртуальные тома распределяется равномерно по всем физическим
RAID-группам, включенным в пул Dynamic Provisioning.
Этот процесс, называемый “wide striping”, автоматически балансирует нагрузку
между дисками системы хранения, исключая таким образом вероятность, что
отдельная RAID-группа станет источником проблем производительности.
Without Dynamic Provisioning With Dynamic Provisioning

LU LU LU LU LU Virtual Virtual Virtual Virtual Virtual
LU LU LU LU LU

Actual capacity pool (DP Pool)
RAID Group#1 RAID Group#2

RAID Group#1 RAID Group#2

RAID Group #1 Нагрузка равномерно
становится источником распределена между RAID
проблемы Group #1 и RAID Group #2

Основные преимущества использования
Hitachi Dynamic Tiering

 Потребности:
– Снижение расходов
– Управление уровнями хранения данных HDT Pool
сложный процесс занимающий много TIER 0
Flash Drives
времени, требующий высокой квалификации Frequent Accesses
персонала и сложно оптимизируемый. TIER 1
SAS

Infrequent References

 Возможности: TIER 2
SATA

– Оптимизация управления уровнями хранения
данных силами рядовых администраторов
– Не требует усилий по оптимизации
производительности
– Снимает большинство сложностей в
управлении
 Преимущество:
– Упрощение администрирования

Основные преимущества использования
Hitachi Dynamic Tiering

 Потребности :
– Необходимо увеличить производительность
– Необходимо снизить стоимость хранения HDT Pool
TIER 0
Flash Drives

 Возможности: Frequent Accesses
TIER 1
SAS
– Максимальная эффективность
использования пространства в сочетании с Infrequent References
TIER 2
высокой производительностью за счѐт SATA

блочной миграции данных
– Производительность Flash дисков для
данных, обычно хранящихся на более
дешѐвых носителях
– Увеличение
производительности,
снижение стоимости хранения

Hitachi Dynamic Tiering Use Cases

 Потребности:
– Сложность или невозможность
классифицировать данные для достижения HDT Pool
всех преимуществ многоуровневого TIER 0
Flash Drives
хранения
Frequent Accesses
TIER 1
SAS

 Возможности: Infrequent References
TIER 2
– Получить все преимущества SATA

многоуровневого хранения данных без
дополнительных усилий по классификации
данных
– Алгоритмы HDT не требуют какого либо
вмешательства в работу приложений.

– Нет необходимости в проведении
сложных анализов данных

Blade серверы
Hitachi –
уникальная
аппаратная
виртуализация


Hitachi Blade 2000

Богатство конфигураций 19” одиночных серверов
 Размер шасси 10U
 Дизайн под установку в 19” rack
 Аппаратное партиционирование
 Поддержка большинства OS
 Гибридная архитектура I/O
I/O Module
 Все внутренние модули Server Bays
задублированы Chassis
Management
 Богатство конфигураций Module
Server
Blades

Cooling Fan
Module
PCI-e I/O
Mid-plane

Power Supply
Module

BladeSymphony2000 – Гибкий подход к вводу /
выводу

Свитчи 0-1 (для интегрированных NIC)

Свитчи 2-5 (для коммутации mezzanine)

Уникальное сочетание свитчей и
патч-панелей с внешними
PCI-Express слотами по 2 на
сервер

16 PCI-e слотов (Gen2 x8)

162Gbps пропускная способность ввода/вывода на один сервер!

BladeSymphony 2000 полка расширения

 Позволяет добиваться непревзойденной масштабируемости
 Позволяет устанавливать стандартные PCI-e карты сторонних
производителей
 Поддерживает до 64 PCI слотов на SMP сервер из 4-х физических

Front
2000
Chassis

PCI
10U Slots

I/O полка
Rear расширения

4U

Объединение серверов в высокопроизводительный
сервер

Объединение серверов от 2-х до 4-х в один

 Возможность создания сервера с 1ТБ оперативной памяти
 С 8-ю CPU или 64-мя ядрами
 С пропускной способностью на ввод/вывод до 648 Гбит/с
 С 64-мя внешними и 12-ю внутренними адаптерами

Аппаратные разделы

Выделенные и общие ресурсы
 Возможность выбора между выделенными CPU для воспроизводительных задач
и ресурсами по требованию для менее критичных
 Разделение внутренних и всех подключаемых ресурсов ввода/вывода между
аппаратными разделами
OS1 OS2 OS3 OS4 OS5

LPAR#1 #2 #3 #4 #5

Logical Partitioning Feature
Dynamic CPU Allocation
Core
Core

Core
Core

CPU
35% 65%
Mem 6GB 2GB 4GB 8GB 10GB

I/O Dedicated I/O Shared Virtual I/O Shared

Dedicated Mode Shared Mode

16 аппаратных разделов на один физический сервер

решения Hitachi data systems

Empfohlen

Empfohlen

Weitere ähnliche Inhalte

Andere mochten auch

Andere mochten auch (7)

Ähnlich wie решения Hitachi data systems

Ähnlich wie решения Hitachi data systems (20)

решения Hitachi data systems