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华为软件定义存储关键竞争力

发布时间:2015-04-09 14:33:00 来源:比特网 作者:比特网

  华为OceanStor OS的定位和价值

  答: OceaStor OS 是华为存储产品的操作系统,是产品核心竞争力的体现,LOGO如下:

  OceanStor OS 运行于硬件平台上,负责所有的存储业务逻辑处理和运维管理,包括存储资源资源管理(硬盘、SSD等)、数据I/O 请求处理(SAN/NAS)、各类增值业务等。相比业界其它厂商,华为OceanStor OS的具备如下特点:

  1) 统一: 包括高中低端、包括SAN/NAS产品,都使用同一套操作系统。 其它厂商的不同档次、不同型号的设备往往是收购自不同的公司,导致软件架构不同,难以实现互联互通。

  2) 融合:华为OceanStor OS 采取后发优势,在业界创新实现了 SAN/NAS融合、高中低端融合、HDD/SSD融合、主存和备份融合、多厂商设备融合等能力。

  华为OceanStor OS的“融合”特性如何支持“按需供给”?

  答: 融合是OceanStor OS的技术手段,可以实现“存储资源按需供给”,具体如下:

  ü SAN和NAS融合, 按需部署业务: 改变其它厂商SAN和NAS 独立设置或叠加架构,采用 块(SAN )和文件(NAS)的并行架构,业界首家实现了SAN和NAS在一个产品中真正融合,使业务部署更灵活;

  ü 高中低端融合,按需迁移数据 : 华为是业界唯一厂家实现了高、中、低端存储设备融合的公司,基于统一的操作系统OceanStor OS,数据可以在不同档位的设备间自由流动;

  ü SSD和HDD融合,按需加速业务: OceanStor OS针对SSD特殊优化,在保证SSD业界性能最好的同时,通过HDD满足客户大容量的需求,实现性能和容量最佳融合;

  ü 主存和备份融合,按需保护数据: 买华为存储,不再需要购买单独的备份软件和设备,系统可实现自备份,资源高效利用 ;

  ü 多厂商设备融合,按需整合资源: 客户有IBMEMC的老设备,华为存储可以接管这些老设备,保证客户平滑的割接和搬迁 。

   华为OceanStor 统一存储V3系列关键技术竞争力?

  答:华为OceanStor 统一存储V3 系列在规格、性能和丰富的软件特性方面,具备业界领先的技术竞争力。

  1) 规格持续领先一代:

  通过华为强大的硬件实力,在容量、扩展性、CPU和接口卡等方面保持持续领先,为客户提供高规格、高扩展的存储;

  2) 性能绝对领先:

  ü “一切没有通过公开测试的宣称性能都是耍流氓”,华为OceanStor企业统一存储在国际权威第三方性能评测机构SPC(存储性能委员会)的SPC-1测试中,OceanStor 18800高端存储以100万IOPS的成绩领跑高端存储阵营,领先友商40%以上;

  ü OceanStor S6800T~S2600T中端存储在各个档次中也是绝对的领先地位。在云计算场景中,大量应用集中部署,性能往往成为部署的关键。OceanStor S6800T~S2600T天生的高性能,匹配云计算场景的需求,值得推荐。

  3) 融合存储丰富的软件特性,使得华为在许多方面具备独特的价值:

  ü 全系支持秒级RPO:所有高端存储都支持秒级的复制周期,但中低端存储只有IBM和华为支持秒级RPO的远程复制;

  ü 全系支持Cache分区:Cache分区功能目前只有EMC的高端、华为和HDS的全系列存储支持;

  ü 丰富的QoS策略:华为是唯一一家同时支持优先级、限制上限、限制下限QoS技术的厂家;

  ü 创新的无损快照:华为基于创新专利的性能无损快照技术,极大降低了备份方案对生产主机的性能影响,为快照备份方案的广泛推广提供技术支撑;

  ü 业界唯一的高中低端数据互通:目前只有华为的全系列存储、HDS的高端存储、IBM的中端存储具备异购虚拟化功能,并且只有华为的高中低端存储可以实现容灾的互通,也就是说当集中容灾时,容灾中心可以采用档位稍低的存储来降低建设成本。

  华为OceanStor 统一存储在数据算法上有什么创新?

  答:华为OceanStor统一存储依托OceanStor OS,采用了一系列创新的数据算法,保障存储系统的高可靠性和高性能。其中:

  1) RAID 2.0+ 虚拟化数据算法创新

  华为使用创新的RAID 2.0+算法,实现2层虚拟化,极大的提高了存储可靠性和效率。

  ü 介质层虚拟化分布式算法:

  解决传统RAID组硬盘失效后,数据重构速度慢,整个RAID组数据丢失风险高的问题。将重构时间从平均1TB 10小时降低到30分钟,系统可靠性提升95%;

  ü 资源层虚拟化分布式算法:

  解决存储资源孤岛化,利用率低,无法灵活调配等问题,实现SAN和NAS天然融合,存储资源按应用种类(SAN,NAS),优先级,服务级别灵活适配。

  2) Flash算法创新

  华为在2009年就发布了全闪存产品Dorado,其采用创新的Flash算法,保证了Dorado的超高性能和可靠性,并且这种算法正在不断优化,将扩展到SSD和HDD混合存储阵列中:

  ü Flash介质内存优化算法,发挥Flash极致性能,提供小于1ms稳定时延;

  ü 全局磨损均衡算法延长SSD盘生命周期,平均使用年限超过10年。

  3) 多控架构Scale-out算法创新(对称式节点分布式算法)

  09年之前,高端存储的架构更像是一个大型机/小型机,由很多的接口板、内存板、交换板通过专用的总线构成,采用Scale-up算法,其扩展性有限。随着云计算带来的存储集中,采用Scale-out算法,由低成本的小引擎开始,平滑扩展到多引擎的架构,更适合云计算数据中心的建设要求。华为、EMC都采用了这种业界最先进的算法。通过Scale-out扩展,性能、容量线性增长,系统平滑扩容。华为OceanStor 18800支持16个控制器,3216块盘,7PB容量,100万IOPS。

  再看中端存储,传统的中端存储采用双控架构,随着云计算带来的存储集中,中端存储也正在融入高端存储的多控架构,采用Scale-out算法,从双控低配置平滑扩展到多控高配置,性能容量线性扩展。

  华为已实现全系列中端存储的多控架构,HDS、EMC、IBM、HP等SAN厂商都还没有实现或没有完全覆盖中端。NetApp的NAS实现了多控架构,但NetApp的SAN不被业界认可,且没有高端存储。

  华为RAID 2.0+ 和 传统RAID技术有什么区别?

  答:使用传统RAID技术的存储设备就像一家公司,公司由多个部门(RAID组)组成,每个部门又是由几个小组(硬盘)组成。各部门之间各干各的,之间不进行合作和资源共享。在公司任务多时:

  ü 整体效率低:部门之间(RAID组)之间忙闲不均

  ü 可靠性降低:高压力部门成员(硬盘)会因为长期超负荷运转导致故障。

  传统的RAID 和 RAID2.0+相比,类似于电动汽车内的电池: 一般电动车内的电池是1块超级大电池,缺点是充电慢、故障率高,一旦故障整车歇菜;而特斯拉采用7000颗小电池,运用分布式算法进行统一调度管理,充电快,整体故障率很低(一块电池损坏,不影响整体性能)。

  RAID 2.0+技术是一种创新的存储资源虚拟化管理技术。它将存储设备内的硬盘组成较大资源池(POOL,典型配置是64块盘), 该技术将池内所有硬盘切成虚拟化的小块(块的大小可灵活设置,默认是64M),然后将这些小块跨硬盘组成 RAID组,实现对所有虚拟块进行统一管理和分配。存储系统可根据不同的应用分配不同类型和不同数量的虚拟块来存放数据,按需使用,灵活分配。

  继续采用公司的例子: 如果该公司采用了RAID 2.0+的管理模式,去掉了部门(RAID组)这个层级,将全部小组(硬盘)内所有员工(虚拟块)全部打散直接由老板统一管理。老板直接将工作均分给公司内所有员工,并可根据任务复杂度选择能力更强的员工(SSD类型虚拟块)处理。

  可见,RAID 2.0+ 与传统RAID技术相比,具有如下优势:

  ü 效率提高:数据管理和资源调度的粒度更小(虚拟块),提升3倍的资源使用效率;同时,采用了大POOL 机制,上层应用突破了传统RAID的物理LUN 大小限制,可以根据业务灵活的设置LUN 大小;

  ü 可靠性提高:传统RAID只有一块热备盘参与重构,RAID 2.0+采用虚拟化技术,把热备空间也切成小块,分布在多块硬盘上,重构时多快盘同时参与,避免单盘的IO瓶颈,提升20倍的数据恢复速度(根据IDC报告测试结果,1TB数据重构时间仅为17分钟)。

  目前业界只有华为和HP 3PAR采用了RAID2.0+技术,其他厂家都采用了RAID1.0(HP 3PAR采用类似RAID2.0+技术)。

  华为OceanStor 统一存储都有哪些增值软件?

  答: 对于跑车,我们往往会关注性能、稳定性和操作性,车内的所有配置都是为了提升这些特性而设计。同样对于存储,所有的增值软件也是为了提升存储系统的性能、可靠性和易用性。华为OceanStor统一存储采用Smart系列效率提升软件、Hyper系列数据保护软件和管理软件来保证存储系统的效率、可靠性和易用性:

  ü Smart系列效率提升软件,基于RAID 2.0+技术对数据进行细粒度的管理,提升存储系统效率;

  ü Hyper系列数据保护软件,针对数据采取了一系列数据安全保护措施,提升存储系统可靠性;

  ü 管理软件是存储系统的大管家,能够方便的管理数据中心所有存储设备,提升存储系统易用性。

  具体的软件如下:

  ü Smart系列效率提升软件包括:SmartTier(智能数据分级),SmartThin(智能精简配置),SmartMotion(智能数据迅移),Data Reduction(数据缩减),SmartQos(智能服务质量控制),SmartPartition(智能缓存分区),SmartVirtualizaiton(智能异构虚拟化);

  ü Hyper系列数据保护软件包括:HyperSnap(快照),HyperCopy(LUN拷贝),HyperClone(克隆), HyperReplication(远程复制,支持秒级RPO技术)。

  ü 管理软件包括:OceanStor DeviceManager(单个存储设备的配置管理),eSight Storage Manager(多设备集中运维管理),OceanStor ReplicationDirector(存储容灾恢复业务管理)。

  SmartTier如何有效帮助客户提升性能并降低成本?

  答:客户在采购时的预算有限,又要求高性能。如果全部采用SSD盘,满足性能要求,但超过预算太多;如果全部采用SAS盘,符合预算,又不满足性能要求。客户迫切需要一种同时满足性能和成本要求的存储方案。

  华为OceanStor统一存储采用SSD、SAS和NL-SAS三种类型的硬盘,每种类型的硬盘都存有数据,并且访问速度和存储容量也不一样。SmartTier是一种提升效率的软件,中文名是智能分级存储。它能够根据预设策略或自动识别数据的冷热程度,将热点数据搬迁至SSD以保证性能,将访问不多的数据搬迁至NL-SAS以降低存储成本。

  华为SmartTier优势:

  1) 迁移粒度细: KB级别的迁移粒度,相对于友商存储更精细,为客户提供更高的性能;

  2) 迁移策略丰富,支持自动、手动等多种迁移模式,迁移速度也可自由选择;

  3) 迁移对业务透明,不影响业务的正常运行;

  4) 支持空间回收,避免0数据占据存储空间,提升存储空间利用率。

  SmartTier软件帮助客户提高存储系统性能并降低用户成本,满足企业对性能和容量的双重需求,降低企业TCO。

  SmartThin和传统的资源分配方式有何区别?

  答:IT系统建设初期业务A分配100GB空间,业务B分配200GB空间,随着时间的推移,业务A 的空间已经超额,而业务B仅用了50GB,还有150GB的空间没有用 。这150GB的存储空间无法让业务A使用,造成资源浪费。 如何合理规划业务的存储空间是IT管理员面临的一大难题。

  SmartThin是一种按照业务需要,智能分配存储空间的方式,中文名是智能精简配置。SmartThin 不会预先分配所有空间,而是将规划的容量呈现给用户,使用户看到的存储空间远远大于系统实际分配的空间。用户对这部分空间的使用实现“按需分配”的原则,即:用多少提供多少,在数据写入的时候才分配存储空间,按照实际写入的数据量分配存储空间的大小。如果用户的存储空间不足,可通过扩充后端存储单元的方式来进行系统扩容,整个扩容过程无需系统停机,对用户完全透明。

  相比传统资源分配方式,华为SmartThin优势如下:

  1) 更智能的分配策略:

  传统的资源分配方式,LUN空间在创建的时候就已经完全规划好,设定的容量远远高于当前使用值,造成客户初始投入高;SmartThin采用“按需分配”的存储空间分配策略,设定的值是后期最高可达到的阈值,初始分配时不需要全额分配,大大降低客户初始投资;

  2) 更细的分配粒度:

  传统资源分配方式是一个静态资源池,在创建资源池时就固定了数据存储最小颗粒度的容量,无法根据业务的不同改变存储的最小颗粒度的容量;SmartThin构建一个动态资源池,可以根据业务需要调整存储最小颗粒度的容量(默认4M,颗粒度范围支持512KB---64M),提高资源利用率;

  3) 迁移速度可控制:

  华为SmartTier软件可以设置数据迁移的速度,分为高、中、低三档,最高可支持100MB/S的迁移速度,每小时的最大数据迁移量可达约为360 GB,并且可自动检测系统当前负载,并根据系统负载,动态调整迁移速度,避免迁移过程对业务的影响。

  对客户的价值:

  1) 保障了存储空间的按需分配和共享,提升资源利用率;

  2) 简化了存储规划的难度,提升了存储管理的效率。

  1.1.9 SmartQoS和 SmartPartition如何保证存储服务质量?

  答:我们在银行办理业务时,银行会发行VIP卡,并根据不同的VIP等级,为你提供不同的资源,享受不同的服务;同样,在存储内部也有这种优先级制度,为不同优先级的应用配置不同的存储资源,保障特定业务的服务质量。

  华为OceanStor统一存储采用SmartQoS和SmartPartition软件,根据业务不同的优先级配置不同的存储资源,保障服务质量。其中:

  ü SmartQoS中文名是智能服务质量控制。它可以根据业务优先级,调配足够的存储资源到高优先级业务,优先满足高优先级业务的SLA需求,以保证其业务及时响应。

  ü SmartPartition中文名是智能缓存分区。它允许客户根据业务的重要程度为其单独设置Cache(缓存)配额,关键业务可以独享物理分区的Cache资源,以保证关键业务的连续性。

  二者的区别和联系如下:

  ü 控制资源不同:SmartQoS通过控制CPU资源、内存资源,SmarPartiton通过控制缓存资源来保障关键业务的质量。

  ü 关注对象不同:SmartQoS主要关注高优先级的业务,把所有的资源向高优先级业务倾斜,以保障高优先级业务的服务质量;SmartPartition为特定业务设置缓存限额,特定业务的缓存资源不被强占,以保障特定业务的服务质量。

  ü SmartQoS和SmartPartition配合使用,为客户提供最优质的服务。

  华为优势:

  ü 缓存分区技术只有EMC的高端、华为全系列和HDS的全系列存储支持。

  ü QoS策略丰富:华为是唯一一家同时支持优先级、限制上限、限制下限QoS技术的厂家。

  华为SmartVirtualization如何帮助客户利旧现有设备?

  答:客户现网存在多种类型的存储设备,导致组网复杂、管理复杂、业务迁移风险高,尤其是容灾建设需要再次购买同样厂家的设备以及各厂家的远程复制License,成本高昂。因此在采购新设备时,都会考虑充分利旧,控制成本。

  SmartVirtualization 是一种高效可靠的异构虚拟化软件,通过它把其他厂商的设备当做华为存储的资源(相当于一块大硬盘),由华为OceanStor存储统一对应用提供存储服务。

  该功能实现三个场景的客户需求:

  ü 轻松实现旧设备数据迁移到新的华为存储设备;

  ü 利用旧的存储设备做华为存储中重要客户应用数据的镜像,从而有效保护客户投资;

  ü 利用华为存储集中实现原有数据的容灾。

  华为优势:

  ü 目前只有华为的全系列存储、HDS的高端存储、IBM的中端存储具备异构虚拟化功能,且只有华为的高中低端存储可以实现容灾的互通,也就是说当集中容灾时,容灾中心可以采用档位稍低的存储来降低建设成本;

  ü 充分利用现网设备,提升资源利用率,帮助客户节省投资;

  ü SmartVirtualization可以配合Hyper系列数据保护软件和SmartQoS、SmartPartition服务质量保障软件一起使用,提升整个系统的可靠性。

  秒级RPO如何帮助华为OceanStor统一存储提升容灾能力?

  答:容灾方案基于远程复制技术实现,分为同步远程复制和异步远程复制。如果两个数据中心的距离不超过300km,同时对数据的时延要求比较高,建议采用同步远程复制方式,它可以最大限度的保障主生产中心和灾备中心的数据一致性。如果两个数据中心距离比较远,实时同步的方式会严重影响生产系统的时延,建议采用异步远程复制的技术,系统周期性的将数据复制到灾备站点。这种场景下,两个站点的数据就存在一定的差异,这个差异量(RPO,Recover Point Objective)取决于后台复制的周期。

  当前业界所有的高端存储都支持秒级RPO ,但中低端存储只有IBM和华为支持。随着云计算带来的数据大集中,中低端存储的可靠性要求也越来越高,秒级RPO的远程复制将很大程度上提升中低端存储的容灾能力。

  华为OceanStor企业统一存储系统异步远程复制采用了创新的多时间片缓存技术,Cache中的数据和与Cache交互的IO都携带时间信息,在进行复制和同步时,直接从主LUN Cache中读取相应时间片的数据复制到从LUN,降低了时延,同时降低了传统异步远程复制快照对性能的影响,因此同步周期可以缩短为秒级。如图所示:

  华为OceanStor统一存储采用统一的平台,数据可在高、中、低端之间自由流动,使客户在构建容灾方案时有更多的选择;通过全系支持秒级RPO,可组建包含高中低端存储的两地三中心容灾方案,提升整体方案的容灾能力,保障业务高可用。

  华为Hyper Snap的无损快照技术如何改善备份方案?

  答:目前业界备份技术的发展有两个趋势:

  1) 永远增量。传统的磁带备份技术采用每周全备,每天增量备份的方式,造成了容量的大量浪费。因此在磁盘存储上使用永远增量的技术已经成为一种趋势。

  2) 备份数据可直接用于业务恢复。传统的磁带备份在恢复业务时,必须先将数据拷贝回生产系统,业务中断的时间较长。随着客户对业务恢复窗口的需求,基于磁盘的备份数据直接用于业务恢复成为一种趋势。

  在大规模云计算环境下,传统的备份方案(备份软件+备份设备+应用程序的Agent)组网十分复杂,而且不支持灵活动态部署;而存储阵列的快照技术其实就是生产系统数据的某些时间点的副本,十分符合上述备份发展的趋势,但是传统快照技术在硬盘内完成(基于COW),严重影响生产系统的性能。

  华为HyperSnap虚拟快照,基于多时间片缓存技术,Cache中的数据和与Cache交互的IO都携带时间信息。在cache内完成快照的生成,相当于对数据做了一次备份;在源LUN中数据遭到破坏后,可从cache中获取读取相应时间片的快照,在不中断业务的情况下,将数据恢复到最近的快照时间点,整个备份/恢复过程对应用程序的性能几乎没有影响,备份窗口为0。因此,华为HyperSnap虚拟快照功能是基于创新专利的性能无损快照技术,它为快照备份方案的广泛推广提供技术支撑。

  华为OceanStor统一存储有哪些管理软件?

  答:华为OceanStor统一存储通过DeviceManager,eSight,ReplicationDirector来管理存储系统。其中:

  ü DeviceManager面向华为全系列存储产品进行配置、监控的软件产品,在存储设备日常运维场景中为客户提供简单便捷管理操作。它部署在存储设备内部,设备销售时自带该软件。1套DeviceManager只管理一套存储设备,支持PC/PAD/手机的移动管理。

  ü eSight是面向企业数据中心存储设备集中运维的存储资源管理软件,实现多个厂商、多种类型存储设备统一管理,具备全局拓扑展示、容量分析、故障定位、以及端到端可视化管理等功能,显著提升在存储领域的运维效率。它需要部署在单独的服务器上。

  ü ReplicationDirector是面向企业数据中心存储容灾业务的管理软件,实现容灾双活、3DC等容灾环境的管理,具备多种数据库应用和虚拟化环境的容灾管理功能,支持简单的业务配置,可视的业务监控,方便的数据恢复和测试演练。需要部署在单独的服务器上。在容灾方案销售时,该软件做为必配软件使用。

  华为OceanStor统一存储管理软件有哪些亮点?

  答:我们一直在说存储是很复杂的,但其实可以通过精心的设计,使用户管理变得相对简单。

  华为OceanStor统一存储,通过全可视化的便捷管理,提升存储易用性,改善用户体验:

  ü 统一管理,一套软件管理数据中心内超过30种设备;

  ü 操作简单,5步完成所有初始化配置;

  ü 移动办公,可以通过手机/PAD随时随地管理。

  华为OceanStor统一存储管理软件如何实现统一管理?

  答:华为OceanStor统一存储通过eSight实现统一管理,管理华为设备和第三方设备。

  eSight 在2012年以前只是管理数通设备,2012年华为成立了企业BG,把eSight定义为企业ICT整体管理软件,用一套软件实现企业数据中内的所有设备的统一管理,包括:存储、服务器、防火墙交换机、UCC设备等。

  对存储而言,eSight管理的华为设备包括华为全系列存储设备,例如:OceanStor S2200T/S2600T/S5500T/S5600T/S5800T/S6800T/18500/18800。而eSight管理的第三方设备包括EMC/NetApp/IBM/HP/Inspur/DFT/Sugon等厂商的存储设备,和Brocade/Qlogic的FC交换机设备,对第三方存储能够统一监控设备的状态和查询系统信息。

   eSight可以通过哪些渠道获取?

  答:eSight提供试用版和正式版,

  ü 试用版,可通过华为support网站下载,并免费试用3个月;

  ü 正式版,需购买后随设备发货;

  ü 并且我们还要提供演示版本,通过3MS的IT总共社区->在线体验进行学习与使用。

  华为eSight相关信息可以通过官网和手机版本IT book下载。

  华为OceanStor统一存储如何实现操作简单?

  答:华为OceanStor统一存储使用DeviceManager软件,通过图形化界面和配置向导,在40秒内通过5步操作完成初始化配置,在15秒内通过2步操作完成扩容,保证操作简单。

  ü 基于客户使用场景,通过DeviceManager管理软件,进行step by step 向导式的配置,仅仅只需要5步(进入配置页面-à设置设备基本信息-à校准设备时间-à容量初始化分配-àlicense导入与激活),在40秒内完成。

  ü 在扩容时,通过DeviceManager管理软件,仅仅两步操作(选择扩容对象-à输出扩容容量大小),15秒钟内就能完成扩容。


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