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突破价格壁垒 惠普3PAR塑经济型全闪存

  【IT168 专稿】“一旦用上固态硬盘,你决不会再想换回传统硬盘。”这句话可以说代表了用户普遍的心声。近年来,闪存介质以其超高的传输性能以及高安全、高稳定等特点,在消费级产品中日渐普及,并且开始在企业级存储市场上崭露头角。与传统的磁盘驱动器阵列相比,全闪存阵列能够大大缩短数据在闪存与服务器之间的往来耗时,为企业级关键业务应用提供更加极致的性能。

  然而,由于此前全闪存阵列的价格一直居高不下,大部分囊中羞涩的中小企业对这款“高大上”的产品只能保持观望的状态。不过,随着新一代闪存存储在企业市场的不断升温,闪存盘的价格持续走低,全闪存阵列正在被越来越多的企业用户所接受。

  作为老牌IT巨头,惠普在存储市场的关键领域内一直都是领先企业,其在中端存储的集中发力也取得了十分亮眼的成绩。为满足中小企业对高性能闪存技术的需求,打破全闪存阵列的价格壁垒,惠普近日发布了专为中端市场所打造的新款3PAR StoreServ 7450存储阵列。3PAR StoreServ 7450具有专用闪存优化架构的性能优势,不仅拥有出色的可扩展性以及弹性能力,其高达90万次的IOPS、不足 0.7 毫秒的延迟还能增强用户的业务敏捷性。在性能不打折扣的基础上,借助重复删除功能,惠普3PAR StoreServ 7450的可使每GB闪存存储价格降至最低,这个售价基本可与高速SAS盘媲美,实属企业的经济之选。

  磁盘价位 闪存级性能

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▲惠普3PAR StoreServ Storage 系列产品对比

  在3PAR StoreServ 7450之前,惠普曾发布另一款企业级阵列—— 3PAR StoreServ 10000。与StoreServ 10000不同的是,StoreServ 7450是完全为闪存技术而优化的全闪存产品,1.4PB的容量足以满足中小型企业关键业务的需求,而StoreServ 10000则更适用于大规模数据中心。StoreServ 7450的设计注重安装和配置的方便快捷,它与所有其他 HP 3PAR StoreServ 阵列共享相同的架构、软件栈和管理控制台。HP 3PAR StoreServ Storage是一款简便、高效、强劲、面向未来的存储平台,可进行扩展并满足整个中端、第 1 层企业和服务提供商的需求。整个平台共享同一通用操作系统、一个用户界面以及同一套数据服务及功能,不论型号如何。

磁盘价位 闪存级性能
▲惠普3PAR StoreServ 7450

  具体来看,3PAR StoreServ 7450存储系统全部使用固态硬盘,提供了1.92TB商用多层单元(cMLC) SSD,是惠普首款针对全闪存优化的企业级存储系统。cMLC是低成本的消费级闪存,也正是它将全闪存阵列带入了“平民化”时代。通过4个智能阵列及9个机柜,,这一系统全部采用SFF SAS或LFF SAS固态硬盘驱动器,每秒可进行超过900,000次输入/输出操作,且在无需部署附加存储架构的前提下,大幅提高应用服务水平,响应时间低于0.7毫秒。

  与惠普3PAR压缩技术结合后,3PAR StoreServ 7450可将存储成本极大幅度的降低,相当于目前使用高性能运转磁盘的系统成本。通过使用获得专利的惠普自适应容量节约(HP Adaptive Sparing)技术,惠普与固态磁盘供应商合作,通过减少介质供应商预留的过度供应的容量,将可用容量增加了20%。

  和传统阵列上的绑定精简存储解决方案不同的是,HP 3PAR StoreServ 7450 全闪存阵列采用硬件支持精简技术,确保系统在高容量利用率的条件下持续运行,不会影响任何性能。据了解,惠普已向 HP 3PAR StoreServ 新客户郑重承诺:客户将旧存储设备替换为 HP 3PAR StoreServ Storage 之后,至少可以减少 50% 的容量需求。

  除了降低全闪存存储的成本,对于担心闪存耗损的客户来说,惠普通过自适应容量节约延长了闪存介质的寿命,并提供五年期的固态磁盘保修。此保修适用于480GB、920GB和1.92TB惠普3PAR StoreServ固态磁盘,并在驱动器故障和/或介质耗损的情况下提供无条件替换。 此外,惠普还为面向关键应用部署的3PAR StoreServ存储系统架构的客户提供惠普3PAR 6个9保障计划,确保使用四控制器或包括使用全闪存7450在内的更大型惠普3PAR StoreServ存储阵列的客户实现99.9999%的数据可用性。

  3PAR独家秘笈盘点

3PAR独家秘笈盘点

  ▲惠普3PAR StoreServ 7450参数一览

  相信很多用户了解3PAR存储都是从其独有的全网格架构、ASIC芯片加速和自动精简配置等技术优势开始的。在3PAR StoreServ 7450全闪存阵列中,这些独特技术的结合将闪存的威力发挥到了极致。

  1. 少有的全网格互联架构

  与传统的中端存储相比,3PAR StoreServ在架构有很大的创新。摒弃了传统中端存储复杂管理模式,以更为简捷、高效的管理方式,提高存储I/O、端口板、高速缓存与数据存储等方面的处理效率,很好的解决了存储各个部件资源高速缓存的集中与共享,同时,在存储资源利用率方面有了很大的提高。

  3PAR 采用独特的多控制器Scale-Out横向扩展架构,其独有的主动网格控制器技术结合一致性缓存,通过子逻辑单元宽条带化,避免了热点数据可能带来的性能瓶颈。此外,数据和信息的分流还保证了混合负载的性能。控制器间采用全网状的连接结构,每个控制器节点之间以网状方式高速直连,所有工作负载动态分布在所有的磁盘、节点、通道、缓存和端口上,每个逻辑卷都可以通过任何一个控制器来访问。

3PAR独家秘笈盘点

  由于是全网状架构,所以基本上一个链路坏掉只影响直连的两个节点的通信,对其它节点无影响(拓扑图见上图)。利用3PAR 高效的故障切换和负载均衡技术,可使应用运行性能影响最小化。同时,HP 3PAR全闪存方案还能让用户结合全网格架构和全闪存,满足对IOPs和低延迟要求苛刻的应用环境的需求。

  2.ASIC芯片加速

  传统存储的存储控制器需要同时承担控制通路和数据通路的任务,上述任务的并行处理导致存储资源的争用,从而带来性能波动或下降。此外,传统存储的大多数功能实现通常都需要消耗CPU资源,因此用户不得不在功能和性能之间做出取舍。

  HP 3PAR通过专用的ASIC芯片来完成数据通路,提高了控制器处理能力,以满足企业级数据中心和云计算用户对性能的苛刻需求。ASIC负责数据移动、计算XOR校验来获得高速的RAID性能和快速RAID重建。HP 3PAR通过ASIC快速完成混合负载均衡,且不消耗控制器CPU资源,确保了负载均衡过程的高性能。多个大的IO顺序读写和在线小IO交易数据同时进入主机接口后,控制信息由控制器CPU来处理,而数据部分由ASIC来处理,ASIC能够同时支持IO密集型应用和高带宽应用,且不会出现CPU资源争用,从而保证了混合负载的高性能。上述特点加速了RAID的快速重建,也就减少了数据处于非冗余的时间窗,减少数据丢失风险。

  3.优化的软件功能:极致精简、重复数据删除、自动分层

  为了进一步提高惠普3PAR平台上的应用服务水平和可用性,3PAR StoreServ 7450不仅在硬件上精益求精,在软件方面惠普还通过了以下功能对3PAR StoreServ软件系列进行了全面的升级和改进:基于ASIC芯片的极致精简技术——“精简配置”、“ 精简转换”以及“ 精简持续”,这些自动精简、持续精简的运算确保了3PAR的强大功能实现不会带来系统性能的衰减。全新的数据压缩技术将可用容量需求降低了75%以上。另外,StoreServ 7450还可通过3PAR Adaptive Optimization(自适应优化)软件,实现存储服务器存储子卷的自动分层功能,有效地降低企业成本。

  性能背后的功臣

  以四大创新为依托,HP 3PAR StoreServ 7450 全闪存阵列可实现高于硬盘驱动器 (HDD) 6 倍之多的性能,让传统存储充分发挥基于闪存介质的优势,同时还能实现超低延迟:

  · HP 3PAR Adaptive Read 和 Write 等软件优化:通过将主机 I/O 规模的读取和写入与闪存介质相匹配,避免不必要的数据读取和写入,获得比旋转介质更精细的方法。这可大幅降低延迟并增强后端性能,从而整合更多应用。

  · 自动缓存卸载:一种全新的闪存软件型优化,可根据利用率自动改变数据从缓存卸载至闪存介质的频率来减少缓存瓶颈,无需任何用户干预。这样,可在扩展工作负荷处理数以千计 IOPS 的同时,获得一致的高性能水平。

  · 多租户 I/O 处理:将规模较大的 I/O 拆分为更小的块,以便规模较小的读取请求不会被搁置或拦截在较大 I/O 请求的后面,实现混合工作负荷或虚拟桌面基础设施 (VDI) 部署性能优化,从而降低延迟。

  · 独家群集化的 Mesh-Active 架构:HP 3PAR StoreServ Storage 共享的细粒度化虚拟化和系统范围条带化可保证自动扩展的容量与功能,即使在容量利用率超高的情况下亦能自动扩展。

  极致精简 打造亲民选择

  对于现在的高端存储系统而言,自动精简技术显然不是什么新鲜的话题。但值得一提的是,3PAR是首个将自动精简配置技术引入存储阵列硬件中的供应商,这项技术在随后几年,成为了硬件系统的"标配"。在这一过程中,3PAR在自动精简配置领域一直处于领先地位,并围绕于此,开发了多项相关的专利技术。

  通过基于ASIC芯片的精简转换(Thin Conversion)功能,3PAR StoreServ 7450阵列可借助零检测机制,将识别出的未使用的卷空间(即0)过滤,实现容量从“臃肿”到“精简”的转换。ASIC 采用高效、芯片型零检测机制,用户可以将数据从任一其他存储阵列上的“臃肿”卷迁移到HP 3PAR上的精简卷,实现容量优化,提高资源利用率。

  精简转换功能还可以清除写入 I/O 中存在的零字符串,然后再将此数据写入基于闪存的介质。在基于闪存的存储时代,每一个写入都伴随一定的持续性代价,这种写入消除可大幅延长介质的使用寿命。由此一来,用户不仅可减少50%的容量需求,还可以通过避免不必要的写入延长重要闪存介质的寿命。这种卷的"精简"可以使数据中心实现绿色 IT 目标、消除空间浪费并提高较小容量系统的利用率。由于阵列硬件内嵌了由繁到简的转换机制,因此容量卷转换能够在线进行,同时保持原有的服务水平,且不中断生产工作负载。

  在3PAR StoreServ 7450阵列中,惠普还加入了全新的数据压缩技术,包括惠普3PAR精简重复数据删除(HP 3PAR Thin Deduplication)和惠普3PAR精简克隆(HP 3PAR Thin Clones)软件,增强了的具备零数据块重复数据删除能力的精简配置功能,从而把可用容量需求降低了75%以上。

  数据压缩技术当中的“精简重复数据删除”软件可谓是一大亮点。它利用硬件加速机制,对StoreServ 7450阵列接收到的数据进行了在线重删处理,其数据压缩率最高可达到4:1。不同于磁盘上的重删,惠普将重删放在内存上进行。当数据传输到控制器时,精简重复数据删除技术会将内存作为缓冲,在内存区域完成重删。这样一来,使得指向芯片的写入数据量大幅降低,既没有影响闪存介质的寿命,也达到了重删的目的。在降低用户初始采购成本的同时,持续精简和重复数据删除技术还进一步地降低了3PAR StoreServ 7450的耗能和制冷成本。

  写在最后:

  惠普作为存储行业的老牌厂商,在存储领域积累了丰富的经验,并形成了诸多行之有效的方法论。惠普3PAR StoreServ 7450 Storage 专为满足主存储、信息保护与保留和数据分析的需求而生,它具有专用闪存优化架构的性能优势,同时又不失恢复能力、效率和数据移动性。通过简单的配置、自主运维、无中断迁移和故障转移功能,3PAR StoreServ 7450可提供简单、功能强大且高效的全闪存存储,让中小企业能够以入门级阵列的价格,轻松获得企业级的多重功能和超高性能,优化企业的IT环境。

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