Новые системы NetApp под управлением ONTAP 9.1
Во время ежегодной конференции для партнёров и заказчиков NetApp Insight было объявлено о выходе новых систем хранения данных, работающих под управлением операционной системы ONTAP. Обновились системы FAS и AFF.
Вместе с выходом нового оборудования будет доступна новая версия ONTAP — 9.1. Для начала разберёмся, что же нового в железе.
FAS. Всем FlashCache. Первые СХД с 40GbE и 32Gb FC.
Начнём с обновления гибридных массивов FAS. Выходит 4 новые модели: FAS2620, FAS2650 — системы начального уровня, FAS8200 — система среднего уровня для корпоративных заказчиков и FAS9000 — high-end система с абсолютно новым (для NetApp) подходом в построении шасси.
Новые системы стали существенно производительнее:
Используются новые процессоры Intel на архитектуре Broadwell
Доступно больше кэша и NVRAM
NVMe FlashCache
В старших контроллерах доступны интерфейсы 40GbE и 32Gb FC
Для подключения дисков используется SAS-3 12Gb
Как видно, моделей стало меньше, что вполне логично при возможности горизонтального масштабирования. Клиенты, которым будет не хватать FAS8200, а FAS9000 покажется слишком производительной, могут брать 4-контроллерные кластеры из FAS8200.
FAS2600
Теперь в младшей линейке две модели. FAS2620 заменяет FAS2554, а FAS2650 — FAS2552. Модели аналогичной урезанной в функциональности FAS2520 теперь нет.
FAS2620 и FAS2650, как и прошлое поколение, используют одинаковые контроллеры. Отличаются только шасси. В первом случае это шасси на 24 SAS или SSD дисков. А FAS2620 имеет шасси на 12 дисков SATA или SSD.
Обе эти системы конвертируются в дисковые полки для подключения к новым контроллерам в случае апгрейда на старшие модели. Только полки теперь DS224C и DS212C. Это полки с 12Gb SAS интерфейсом. Принцип наименования остался прежний — Disk Shelf, количество юнитов, количество дисков и скорость интерфейса. C — 12 в hex. При желании новые полки можно подключить к текущим контроллерам FAS8000. Надо всего лишь приобрести соответствующий SAS HBA. В новых полках ACP не требует отдельных портов и работает внутри SAS.
Новые системы обещают быть в 3 раза быстрее поколения FAS2500:
2 шестиядерных процессора на основе микроархитектуры Intel Broadwell
64GB DDR4 памяти
8GB NVRAM
1TB NVMe M.2 FlashCache
FlashCache на младших моделях, еще и NVMe, и в базовой конфигурации.
Увеличились максимальные лимиты на общее количество кэша на контроллерах на основе FlashPool и FlashCache до 24TiB.
Вид контроллеров сзади:
Какие порты для чего используются:
Вот как выглядят технические характеристики новых контроллеров в сравнении с текущим поколением:
FAS8200
FAS8200 пришла на замену сразу двум моделям текущего поколения — FAS8020 и FAS8040. Пара контроллеров FAS8200 находится в одном корпусе и занимает всего 3U. Дисков в этом шасси нет.
Обещают прирост производительности по сравнению в FAS8040 около 50%:
В 2 раза больше ядер
В 4 раза больше памяти
2 TiB NVMe FlashCache в базе с возможностью расширения до 4TiB
Характеристики FAS8200 в сравнении с FAS8040:
Так контроллеры выглядят сзади:
Подробнее про порты:
FAS9000
В текущем поколении вся линейка FAS80x0 делит одну архитектуру шасси. В FAS9000 применили новый подход, который упрощает обслуживание и расширение.
Но начнём с технических характеристик и сравнения с FAS8080 EX.
Прирост производительности по сравнению с FAS8080 EX 50% за счёт:
72 ядер — 4 процессора по 18 ядер
1024GB DDR4 памяти — в 4 раза больше
В два раза больше NVRAM
2TiB NVMe FlashCache, расширение до 16TiB
Зеркалирование NVRAM с пропускной способностью в 80Gb/sec
Таблица сравнения с FAS8080 EX:
Вид сзади:
Новый модульный дизайн. Контроллеры не имеют клиентских портов. Контроллеры и модули расширения поддерживают горячую замену. Благодаря тому, что модули расширения теперь “живут” отдельно от контроллера, при их замене нет необходимости производить failover и нет сложностей с кабелями из других модулей. И самое интересное, что это шасси позволяет в будущем заменить контроллеры FAS9000 на новые.
AFF A300 и AFF A700
A300 даёт на 50% больше производительности при задержках 1мс, чем AFF8040
Поддерживает до 384 SSD
Доступны SSD 15.3TB, 3.8TB и 960GB
A700 выдаёт в два раза больше производительности, при задержках в два раза ниже, чем AFF8080
Поддерживает до 480 SSD
Доступны SSD 15.3TB, 3.8TB и 960GB
Обе модели поддерживают интерфейсы 40GbE, 32Gb FC.
Поговорим немного про производительность.
Такого прогресса не достичь простым обновлением железной платформы. С выходом ONTAP 9.1 NetApp первым начал начал поддерживать технологию Multi-Stream Write для SSD. Изначально эту технологию разработали в Sаmsung. В конце 2015 эта технология стала частью стандарта T10 SCSI. Она также будет в стандарте NVMe.
Multi-stream write (MSW) SSD
Что это за технология?
Всем известно, что запись на SSD сильно отличается от записи на HDD. SSD по сути не имеет такой операции как перезапись. При изменение каких-то данных необходимо стереть старые данные и заново записать измененные данные. Проблема в том, что чтение и запись в пустое место происходит с гранулярностью страницы, а вот при удалении необходимо стирать блок, который состоит из нескольких страниц. Это всем известные P/E циклы (Program/Erase). Всё это ведёт к уменьшению срока службы SSD и снижению производительности при заполнении диска.
Срок службы снижается, так как NAND-ячейки рассчитаны на определенное количество P/E циклов. Что касается производительности, контроллер SSD старается писать изменении данных в пустые страницы. Периодически для очистки блоков с устаревшими данными запускается Garbage Collector, который освобождает блоки. Пока есть свободные страницы для записи новых и измененных данных, GC работает в фоне и особо не влияет на производительность. Но при достижении определенной степени наполненности диска, GC начинает работать более активно, и производительность SSD на запись существенно снижается. SSD приходится производить больше операций, чем на него приходит со стороны хоста. Это называется write amplification. На графике производительности SSD виден типичный write cliff.
В Samsung решили классифицировать данные, которые идут со стороны хоста. Данные ассоциируются с определенным потоком. В один поток попадают данные, которые с высокой вероятностью будут одновременно изменяться или удаляться. Данные из разных потоков пишутся в разные блоки на SSD.
Такой подход позволяет увеличить долговечность SSD, повышает производительность и обеспечивает стабильные задержки.
По внутренним тестам Samsung технология multi-stream write вполовину снижает write amplification, endurance вырастает до 3 раз, задержки в большинстве случаев снижаются на 50%.
Всё это теперь доступно в AFF системах NetApp с ONTAP 9.1.
ONTAP 9.1
Что еще нового в следующей версии ONTAP?
Поддержка FlexGroups. Это масштабируемые файловые контейнеры, которые могут хранить до 20PB и 400 млрд файлов. Одна FlexGroup может располагаться на нескольких контроллерах в кластере, при этом при записи файлов кластер автоматически балансирует нагрузку. Подробнее про FlexGroups.
Поддержка шифрования данных без специальных self-encrypting дисков и внешних менеджеров ключей. NetApp Volume Encryption (NVE). Шифрование происходит на уровне тома. То есть можно выбирать какие тома шифровать, а какие нет. Для каждого тома используется отдельный ключ шифрования. Шифрование происходить в программном модуле встроенном в ONTAP, используются hardware acceleration на уровне процессоров Intel. При этом сохраняется польза от всех технологий эффективности NetApp. WAFL отрабатывает до того как данные будут зашифрованы.
Поддерживается работа в MetroCluster. Есть возможность реплицировать данные из незашифрованных томов на другую систему в шифрованные тома. Поддерживается ONTAP Select. А параноики могут использовать два способа шифрования: NVE и шифрование на уровне NSE дисков.
К сожалению, это всё будет недоступно в России. Будет использоваться два разных образа ONTAP — с поддержкой NVE и без.
ONTAP Select теперь поддерживает конфигурации all-flash.
Для кластеров с использованием SAN-протоколов увеличен лимит по количеству контроллеров в кластере. Теперь такие кластеры могут состоять из 12 нод или 6 пар контроллеров.