規格與功能擴展的EMC新旗艦VMAX3|新發表的VMAX3分為100K、200K與400K等三個款式,規格均比上一代的VMAX 10K、20K與40K顯著提高,搭配全新的Hypermax作業系統可提供更多樣化的服務。

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。

相關報導請參考解讀「EMC2014新一波產品規格更新」

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