Компьютерные приложения становятся основными инструментами повышения эффективности деятельности предприятий различных отраслей экономики, правительственных учреждений, научных организаций. Объемы информации стремительно растут, поэтому постоянно повышаются требования к производительности ИТ-комплексов, важнейшими компонентами которых являются системы хранения данных.
Существовавший долгое время разрыв в производительности центральных процессоров серверов и дисковых накопителей приводил к значительным задержкам в вычислительных процессах, связанных с длительным временем ожидания доступа к данным, расположенным на механических носителях. Положение кардинально изменили твердотельные СХД.
Специалисты IBM рассматривают флэш-память в качестве стратегически важной технологии хранения данных. В корпорации, лидирующей в области разработки полностью твердотельных СХД, ориентируются на свою мощнейшую научно-исследовательской базу, собственные модули и системы твердотельного хранения данных, используют технологии приобретенной компании Texas Memory Systems, создающей твердотельные и решения и системы.
В основе архитектуры твердотельных массивов IBM FlashSystem – минимизация задержек на всем пути передачи данных от внешних интерфейсов систем хранения до микросхем флеш-памяти, в которых содержатся данные. В твердотельных СХД IBM задержка доступа к данным почти в 250 раз меньше, чем в массивах хранения с жесткими дисками.
В IBM разработаны технологии, позволяющие устанавливать в твердотельных модулях IBM MicroLatency Module более дешевые многоуровневые ячейки хранения MLC и получать при этом показатели производительности, сроков хранения и числа циклов перезаписи данных не хуже, чем в системах с дорогостоящими одноуровневыми ячейками SLC.
IBM, таким образом, предлагает высокопроизводительные, полностью твердотельные СХД с минимальным временем отклика, применение которых позволяет приложениям в полной мере задействовать ресурсы производительности процессоров, в десятки раз ускоряет работу приложений, сокращает время ответов на запросы пользователей, значительно ускоряет работу всей ИТ-инфраструктуры предприятий и в конечном итоге повышает их конкурентоспособность.
Экономические преимущества
Цена хранения данных в полностью твердотельных СХД IBM вполне сопоставима с соответствующим показателем традиционных дисковых массивов с высокоскоростными HDD.
Кроме того, у них гораздо меньшие по сравнению с традиционными СХД габариты и высокая плотность размещения данных. Это позволяют существенно сократить дефицитную для ЦОД площадь, которая необходима для установки IBM FlashSystem, а также заметно снизить потребление электроэнергии СХД и, следовательно, расходы на ее оплату.
Снижению операционных расходов способствует также уменьшение более чем на треть (по сравнению с традиционными дисковыми системами) стоимости эксплуатации и технической поддержки полностью твердотельных СХД.
Еще одно коммерческое преимущество — цена лицензирования программного обеспечения массивов хранения IBM FlashSystem, которая почти в полтора раза ниже, чем у подобных систем других производителей.
Все эти факторы делают весьма ощутимым выигрыш в совокупной стоимости владения твердотельными СХД IBM и сроках возврата инвестиций в проекты с их применением.
Уникальная технология
Технология IBM FlashCore основана на высокопроизводительной аппаратной архитектуре с неблокируемой коммутацией и программируемых логических интегральных схемах. Эта архитектура уменьшает задержки за счет полностью аппаратной обработки данных (hardware only datapath), обеспечивает высокую производительность операций ввода-вывода, а такие ресурсоемкие операции, как формирование RAID-массивов, шифрование и ряд других, выполняются без участия программного обеспечения.
Твердотельные модули IBM MicroLatency, содержащие 20-нанометровые чипы MLC, — это устройства флэш-памяти с массовым параллелизмом емкостью 1,2, 2,9 и 5,7 Тбайт. Период их безотказной работы намного больше, чем у других предлагаемых на рынке продуктов, в том числе за счет комплекса решений IBM Advanced Flash Management, который обеспечивает превышение почти на порядок показателей выносливости по записи по сравнению со стандартными SSD c чипами MLC.
Возможности технологии IBM FlashCore демонстрирует полностью твердотельная высокопроизводительная система хранения данных IBM FlashSystem 900, способная существенно ускорять критичные для бизнеса приложения, поддерживать значительное число одновременно работающих пользователей, снижать затраты на создание комплексов виртуализации настольных систем.
СХД FlashSystem 900 обладает всеми свойствами систем хранения первого уровня, включая обновление микрокода без прерывания работы, избыточность компонентов, их оперативную замену без снижения рабочей нагрузки, шифрование данных, которое не приводит к потере производительности.
В этом массиве хранения устанавливается до 12 модулей MicroLatency, плотность размещения емкости хранения которых почти на 40% больше, чем в предыдущих моделях FlashSystem.
Доступная емкость одной системы FlashSystem 900, занимающей в стойке пространство высотой 2U, масштабируется до 57 Тбайт, демонстрируя самую высокую на рынке плотность хранения данных.
Производительность этой полностью твердотельной системы характеризуется числом операций ввода-вывода в секунду, превышающим 1 млн IOPS в режиме произвольного чтения, и пропускной способностью при выполнении последовательных операций чтения и записи 10 и 4,5 Гбит/с соответственно. Такие показатели обеспечивают существенное ускорения работы наиболее важных для предприятий приложений.
Минимальная задержка операций записи и чтения составляет 90 и 155 мкс. IBM FlashSystem 900, таким образом, успешно решают важнейшую проблему уменьшения влияния задержек СХД на производительность приложений, снижают деловые и финансовые риски за счет своевременного доступа к данным.
Сохранность информационных активов предприятий гарантируется используемой в СХД FlashSystem 900 двухмерной технологией формирования RAID-массивов, которая, по данным IBM, обеспечивает доступность данных на уровне «пяти девяток». Технология Variable Stripe RAID поддерживает производительность и емкость системы в случае частичного или полного отказа одного из флеш-модулей, а во всей системе используется RAID 5.
Интерфейсы с высоким быстродействием Fibre Channel 16 Гбит/с, Fibre Channel over Ethernet 10 Гбит/с, iSCSI 10 Гбит/с, Infiniband QDR 40 Гбит/с, которые предусмотрены для подключения к серверам, существенно упрощают создание различных конфигураций ИТ-инфраструктуры компаний, применяющих IBM FlashSystem 900.
Простые в установке и управлении массивы хранения FlashSystem 900 не только заметно ускоряют наиболее важные для бизнеса приложения, но и поддерживают одновременную работу большого числа пользователей, повышают эффективность пакетной обработки, снижают затраты на развертывание и поддержку комплексов виртуализации настольных систем.
Благодаря высокой производительности, малым задержкам, корпоративному уровню надежности IBM FlashSystem 900 становятся неотъемлемыми компонентами информационных систем предприятий и используются в качестве СХД уровня Tier 1, необходимых для поддержки основных бизнес-приложений компаний.
.png)
Облака и когнитивные системы
Технология IBM FlashCore используется также в СХД, предназначенных для систем анализа данных в реальном времени (их в IBM называют системами когнитивных вычислений), а также для любых облачных решений, включая наиболее критичные для бизнеса предприятий.
Такими массивами хранения являются FlashSystem A9000 и A9000R, объединяющие преимущества технологии IBM FlashCore и ПО IBM Spectrum Accelerate — первого программного продукта, созданного в IBM на базе программного обеспечения системы хранения данных высшего класса IBM XIV.
СХД IBM FlashSystem A9000 предназначены для широкого спектра облачных сред, они способны обеспечить гибкость и масштабируемость ИТ-инфраструктуры, необходимые провайдерам облачных сервисов, а также средним и крупным предприятиям, стремящимся создать экономически эффективные информационные системы.
Полезная емкость этих СХД составляет 60, 150 и 300 Тбайт, максимальная емкость – 1200 Тбайт. Число операций ввода-вывода в секунду достигает в 500 тыс. IOPS, наибольшая пропускная способность составляет 4,5 Гбит/с, а минимальная задержка — 250 мкс.
Шасси систем FlashSystem A9000 (формфактор 8U) содержит три активных грид-контроллера с двумя шестиядерными процессорами Intel Xeon E5 v3/2,4 ГГц в каждом. Грид-решения, используемые в CХД IBM, значительно упрощают масштабирование производительности и емкости систем хранения данных по сравнению с классическими двухконтроллерными СХД.
Грид-архитектура IBM, которая характеризуется повышенным уровнем надежности, позволяет масштабировать сети хранения SAN на основе FlashSystem A9000 до 144 узлов.
Грид-СХД IBM c ПО на базе IBM Spectrum Accelerate поддерживают сервисы VMware, включая формирование виртуальных томов VMware Virtual Volumes (VVOLs), а также управление с использованием интерфейсов прикладных программ vSphere API и vSphere APIs. Автоматизацию процессов управления при формировании облачных сред, предоставляющих ИТ-сервисы в качестве услуги, обеспечивает поддержка интерфейсов RESTful API.
Такая функциональность существенно упрощает развертывание и повышает эффективность FlashSystem A9000 в виртуализированных облачных средах.
ПО IBM Spectrum Accelerate заметно снижает нагрузку на ИТ-персонал предприятий, облегчая процессы, развертывания, конфигурирования, масштабирования и управление системой хранения. К примеру, администраторы получают возможность управлять значительным числом устройств из единого пользовательского интерфейса, а при добавлении флеш-памяти все необходимые настройки выполняются автоматически.
В массивах хранения IBM FlashSystem A9000 применяется полный набор современных методов работы с данными и эффективного использования емкости флеш-накопителей, включая динамическое выделение пространства хранения, дедупликацию и сжатие данных в реальном времени, удаление шаблонов данных. Такая функциональность позволяет заметно сэкономить на приобретении СХД из-за меньшей потребности в «сырой» емкости хранения.
В этих системах обеспечена также возможность формирования компактных мгновенных снимков данных, поддерживаются синхронная и асинхронная репликация, обеспечивающие восстановление после сбоев и построение отказоустойчивых ИТ-комплексов.
Что же касается СХД IBM FlashSystem A9000R, то эта высокопроизводительная, стабильная и надежная система предназначена для обработки больших объемов динамически изменяющихся данных крупных предприятий. Она предоставляет возможность быстрого масштабирования при росте потребностей в ресурсах СХД.
Полезная емкость массивов A9000R достигает 1,8 тыс. Пбайт, максимальная – 3 тыс. Пбайт. Наибольший показатель производительности составляет 2 млн IOPS, пропускной способности – 18 Гбайт/с. Минимальная задержка – 250 мкс.
Как и в массивах хранения FlashSystem A9000, в A9000R осуществляются формирование мгновенных снимков и репликация данных, поддерживаются технологии эффективного использования пространства хранения.
Обе СХД, IBM FlashSystem A9000 и A9000R, отличает стабильно высокая производительность при обработке смешанных рабочих нагрузок, оптимизация пространства хранения, интеграция с системами виртуализации и формирования облачных сред, высокая доступность корпоративного уровня.
Чтобы максимально использовать все преимущества IBM FlashSystem, потребуется провести анализ ИТ-инфраструктуры предприятия, определить наиболее проблемные места, разработать оптимальную стратегию внедрения новой технологии. Только совокупность всех этих мероприятий позволяет выйти на запланированные целевые показатели ИТ-проекта, оптимизировать затраты и сократить сроки его выполнения.
Неоценимую помощь российским организациям здесь могут оказать специалисты IBM, а также таких партнеров корпорации, как «Группа компаний Систематика».
* * *
Грамотно спроектированная ИТ-инфраструктура — гарантия надежности хранения корпоративных данных и бесперебойной работы ИТ-системы предприятия.
Синергия богатого опыта, широких компетенций, профессионализма команды бизнес-юнитов позволяет «Группе компаний Систематика» предоставлять комплексные услуги в области инженерных систем, от аудита и консалтинга ИТ-инфраструктуры до поддержки и сопровождение созданной системы.
Команда группы «Систематика» готова обеспечить полный цикл работ, от аудита ИТ-инфраструктуры предприятия до внедрения специализированного решения на базе новейших технологий IBM Flash System и его последующего сопровождения. Компания обладает статусом IBM Premier Business Partner. Компетенции группы «Систематика» подтверждены наградами и сертификатами IBM Power Systems Specialty, IBM Premier Business Partner, IBM Partner World System Storage Specialty.