As soluções integradas de software e hardware de um fabricante quase sempre superam os semelhantes em parâmetros, mas em sistemas mais heterogêneos. Um alto grau de integração e otimização de vários níveis bem pensada de todos os componentes não só permite atingir indicadores técnicos mais elevados, mas também simplifica e reduz significativamente o custo de implementação e suporte de tais equipamentos. A Huawei pode ser considerada líder no campo dessas soluções, e isso é especialmente evidente na sexta geração dos sistemas de armazenamento OceanStor Dorado.
A Huawei os posiciona como sistemas de armazenamento de primeira classe com não apenas o mais alto desempenho, mas também a confiabilidade da classe de pelo menos “seis noves”, ou seja, 99,9999%. Basta citar apenas um fato: o Dorado 18000 V6 permanece operacional com sete dos oito controladores em cada rack e também sobrevive facilmente à falha simultânea de três drives no array. Em comparação, o RAID6 clássico pode sobreviver à perda de apenas duas unidades em um array.
O Huawei OceanStor Dorado 18000 V6 foi classificado como o armazenamento totalmente flash mais rápido do mundo com base em testes conduzidos pelo Storage Performance Council em outubro de 2020. Em operações aleatórias, esta solução é capaz de desenvolver 21 milhões de IOPS. Não é surpreendente que grandes organizações financeiras estejam interessadas nos desenvolvimentos da Huawei, que precisam não apenas de sistemas confiáveis, mas também rápidos de armazenamento de dados. Já 8 dos 20 maiores bancos mundiais usam sistemas OceanStor Dorado e este “clube” só vai crescer. A empresa postou em seu site um webinar detalhado dedicado aos recursos da sexta geração dos sistemas de armazenamento OceanStor Dorado.
O mais alto nível de desempenho do OceanStor Dorado 18000 V6 é determinado pela solidez e plataforma de depuração, que é inteiramente construída em desenvolvimentos proprietários altamente integrados da Huawei no campo de processadores, aceleradores e controladores de rede. As tecnologias inteligentes na sexta geração do Dorado começam já no nível de um único drive.
A plataforma Dorado V6 é inteiramente baseada nos próprios desenvolvimentos da Huawei
Esses SSDs monitoram o desgaste do estoque de células NAND, usam métodos avançados de correção de erros LDPC e SmartFSP 3.0 e fornecem um nível básico de confiabilidade, já que o controlador Hi1812e funciona com NAND como um array RAID dinâmico. Essas unidades são 20% mais duráveis do que as convencionais e 50% mais responsivas em termos de latência.
O processador principal é o Kunpeng 920, um chip ARMv8.2 de 48 núcleos com um conjunto de mecanismos de aceleração e seus próprios controladores SAS 3.0 e 100GbE (com RoCE, é claro). Quatro desses processadores cabem em um chassi de 1U. Eles podem ser auxiliados pelo acelerador Ascend 310 AI opcional, que é responsável por manter o conjunto de drives NVMe e otimizar caches de disco.
Arquitetura Simétrica Unificada Oferece Desempenho Previsível e Consistente
O responsável pela rede é o chip Hi1822 ASIC, que é totalmente compatível com RoCE e NVMe-oF. Os adaptadores baseados neste chip podem ter configurações de porta diferentes – de dois SFP28 de 25 GbE a dois QSFP28 de 100 GbE – e fornecer latência de apenas 80 μs contra 160 μs dos concorrentes. Existem vários adaptadores desse tipo nas prateleiras de discos Dorado 18000 V6, você pode substituí-los sem interromper o sistema.
Até mesmo o controlador de gerenciamento (BMC) do sistema de armazenamento da Huawei é próprio, Hi1710. A alta integração de todos os componentes de hardware e software do sistema (e quem mais pode saber como usar todo o potencial do hardware, exceto para os próprios desenvolvedores) oferece não apenas alto desempenho e confiabilidade, mas também rápida recuperação do sistema em caso de falhas – dezenas de minutos para OceanStor Dorado V6 contra várias horas para sistemas de armazenamento convencionais.
Arquitetura distribuída OceanStor Dorado V6
Arquitetonicamente, o OceanStor Dorado 18000 V6 é uma rede em malha distribuída simétrica na qual todos os componentes são conectados a todos no nível do rack do controlador, o que fornece um nível de confiabilidade sem precedentes. A empresa chama essa tecnologia de SmartMatrix. Back-ends de controladores se comunicam com prateleiras de disco “inteligentes” via NVMe-oF e com a rede externa – via NVMe-oF / RoCE (100 Gbps por porta) ou via NVMe-oF / FC 32G.
Dorado V6 não tem controladores privilegiados, facilitando o balanceamento de carga
A Huawei acredita corretamente que a combinação de NVMe-oF e RoCE é o futuro do armazenamento de alto desempenho. Essas tecnologias estão atualmente bem desenvolvidas e são totalmente descritas por padrões que fornecem flexibilidade e intercambialidade de elementos de infraestrutura. Alguns fornecedores ainda oferecem suporte ao SAS, mas os dias dos antigos padrões de disco estão se esgotando.
A tecnologia Huawei FLASHLINK é responsável pela alocação de recursos de computação
A simetria da arquitetura de armazenamento desta série é expressa, entre outras coisas, no fato de que todos os volumes lógicos (LUNs) não estão vinculados ao controlador principal (propriedade), em vez disso, são “divididos” pelo sistema em segmentos (fragmentos na terminologia da Huawei), que são uniformemente distribuídos por todos os controladores atualmente ativos no sistema. Os próprios controladores trabalham com um único pool de cache e SSD, do qual extraem os recursos necessários.
A tecnologia proprietária FLASHLINK é responsável pela distribuição dos segmentos de processamento entre os núcleos do processador, que funciona em um modo dinâmico: as tarefas de alta prioridade recebem mais núcleos do grupo dedicado. Ao mesmo tempo, cada núcleo executa solicitações de E / S apenas para sua tarefa atribuída, a fim de evitar conflitos.
A integração profunda de aceleradores economiza tempo de CPU e acelera a reconstrução da matriz
As prateleiras de discos Dorado V6 têm sua própria “inteligência” e não carregam os controladores de CPU com tarefas de baixo nível, o que permite, segundo os desenvolvedores, aumentar o desempenho de armazenamento em 30% em comparação com arquiteturas clássicas com prateleiras “estúpidas”. A mesma abordagem acelera significativamente o processo de recuperação de dados – a Huawei fala de uma superioridade dupla em velocidade, enquanto o impacto desse processo no desempenho do armazenamento é mínimo e não excede 5% contra dezenas de por cento para sistemas de armazenamento clássicos.
Além disso, a arquitetura do Dorado V6 é tal que o desempenho das matrizes de disco nele não depende do tipo de RAID usado e é sempre igualmente alto no modo RAID10 simples e no RAID-6 ou RAID-TP muito mais complexo modos em termos de carga nos controladores.
Programação e posicionamento de sistemas de armazenamento Huawei OceanStor Dorado
Quanto aos componentes de software de nível superior, na série Dorado V6, todos os processos complexos, desde o driver NVMe e gerenciamento do pool de recursos aos add-ons do cliente, são executados no espaço do usuário, o que evita atrasos desnecessários, uma vez que praticamente não há chamadas para o espaço do kernel.
NVMe e RDMA sobre Ethernet convergente são o futuro
A Huawei oferece atualmente aos clientes sistemas de armazenamento de última geração em duas variações: Dorado 8000 V6 e Dorado 18000 V6. Eles diferem apenas no número de módulos na configuração máxima (bem, em tamanho, peso, número de núcleos nos processadores controladores). O 18000 V6 suporta até 32 controladores e até 32 TB de cache pool. Ambas as opções podem funcionar com front-ends 10/25/40 / 100GbE RoCE ou FC-8/16 / 32G, suportando protocolos FC, iSCSI, NFS e CIFS.
Cada bloco do controlador pode ter até 28 módulos de E / S e até 96 portas de rede. O número máximo de SSDs no sistema também é o mesmo e chega a 6400. Eles podem trabalhar em diferentes modos RAID, incluindo o RAID-TP proprietário, que é capaz de resistir à falha simultânea de três drives. A capacidade máxima de armazenamento flash é de 98,3 PB para o Dorado 8000 V6, enquanto o Dorado 18000 V6 atinge 196,6 PB.
Como estamos falando de sistemas complexos que podem fornecer disponibilidade da classe “seis noves” (99,9999%) e desempenho no nível de mais de 20 milhões de IOPS com um nível de confiabilidade insuperável, o custo da implementação final é gerado no processo de elaboração por parceiros certificados Huawei de um projeto criado para as necessidades de um cliente específico. Você pode conhecer o OceanStor Dorado 8000/18000 V6 no site da Huawei, onde também pode encontrar um parceiro adequado para desenvolver uma solução completa levando em consideração as necessidades do cliente.