АРХИТЕКТУРА HPE PRIMERA Primera...Технический документ Стр. 4 РИС. 1. Конструкция узла контроллера HPE Primera и архитектура

АРХИТЕКТУРА HPE PRIMERA

Технический документ


СОДЕРЖАНИЕ Оптимизация критически важных систем в эру интеллектуальных технологий ........................................................................ 3

Аппаратная архитектура HPE Primera .......................................................................................................................................... 3

HPE Primera ASIC ....................................................................................................................................................................... 3 Объединительная панель контроллера с топологией full-mesh .............................................................................................. 3

Конфигурации «активный/активный» и «со всеми активными томами» ................................................................................. 4

Чередование в масштабе системы ........................................................................................................................................... 5

Архитектура узлов контроллера ................................................................................................................................................ 5

Программная архитектура HPE Primera ....................................................................................................................................... 5

Сервис-ориентированная ОС .................................................................................................................................................... 5 Высокая степень виртуализации ............................................................................................................................................... 5

Несколько уровней абстракции ................................................................................................................................................. 5

Оптимизация для NVMe и памяти класса хранилища ............................................................................................................. 8

Высокая доступность ...................................................................................................................................................................... 8

Отказоустойчивость уровня Tier-0 ............................................................................................................................................. 8 Отказоустойчивость оборудования и программного обеспечения ......................................................................................... 9

Усовершенствованная изоляция отказов ................................................................................................................................. 9

Резервирование узлов контроллера ......................................................................................................................................... 9

RAID-защита в HPE Primera ..................................................................................................................................................... 10

Проверка целостности данных ................................................................................................................................................ 10

Стабильные технологии ........................................................................................................................................................... 10 Программное обеспечение HPE Primera Replication .............................................................................................................. 12

Конфиденциальность, безопасность и многопользовательская архитектура ..................................................................... 12

Сохранение высоких и прогнозируемых уровней производительности ................................................................................... 14

Балансировка нагрузки ............................................................................................................................................................. 14

ПО Priority Optimization ............................................................................................................................................................. 14 Преимущества чередования в масштабе системы, повышающие производительность .................................................... 14

Совместное использование и перенос кэшированных данных ............................................................................................. 14

Эффективность емкости .......................................................................................................................................................... 15

Технологии сокращения объемов данных .............................................................................................................................. 15

Virtual Copy ................................................................................................................................................................................ 17

Перенос данных ........................................................................................................................................................................ 17 Управление системами хранения данных .................................................................................................................................. 17

Простота использования .......................................................................................................................................................... 17

HPE Smart SAN ......................................................................................................................................................................... 18

Отказоустойчивость в масштабе нескольких объектов ............................................................................................................. 19

ПО HPE Primera Peer Persistence ............................................................................................................................................ 19 Простота и удобство обслуживания ............................................................................................................................................ 20

Проактивная поддержка ............................................................................................................................................................... 20

Заключение ................................................................................................................................................................................... 20

Технический документ Стр. 3

ОПТИМИЗАЦИЯ КРИТИЧЕСКИ ВАЖНЫХ СИСТЕМ В ЭРУ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ HPE Primera — система хранения данных с функциями искусственного интеллекта, предлагающая производительность и отказоустойчивость уровня Tier-0 Система HPE Primera, управляемая искусственным интеллектом, представляет собой новый подход к построению критически важных СХД для приложений уровня Tier-0. Решения HPE Primera, в которых используются накопители NVMe и память класса хранилища (SCM), предлагают удивительную простоту, надежную поддержку приложений и интеллектуальные функции хранения, заранее прогнозирующие и устраняющие проблемы в масштабе всего стека инфраструктуры.

HPE Primera обеспечивает расширенные услуги обработки данных и простоту, свойственные интеллектуальным СХД для критически важных приложений. Сервис-ориентированная ОС этих систем отличается прозрачностью для приложений, настраивается за считанные минуты и легко обновляется, что сокращает риски. Благодаря всем этим возможностям HPE Primera предлагает гарантию 100% доступности.1

В этом информационном документе приведено описание архитектурных элементов СХД линейки HPE Primera 600.

АППАРАТНАЯ АРХИТЕКТУРА HPE PRIMERA Каждая система хранения HPE Primera оснащена высокоскоростным соединением с топологией full-mesh, которая объединяет множество узлов контроллера (высокопроизводительные механизмы перемещения данных в архитектуре HPE Primera), формирующих кластер со всеми активными томами. Такое соединение с малой задержкой позволяет четко координировать совместную работу узлов контроллера и ПО упрощенной модели.

В каждой системе HPE Primera каждый узел контроллера имеет хотя бы один выделенный канал для связи с другими узлами, имеющий скорость передачи 8 ГиБ/с в каждом направлении. Кроме того, каждый узел контроллера связан с хостами сразу по нескольким каналам — либо напрямую, либо через сеть хранения данных. Благодаря кластеризации узлов контроллера хосты взаимодействуют с единой, высокодоступной и высокопроизводительной системой хранения данных. Это означает, что серверы могут получать доступ к томам через любой порт, подключенный к хосту, даже если физическое хранилище подключено к другому узлу контроллера. За счет объединительной панели full-mesh с очень низкой задержкой система оснащена унифицированным кэшем, который отличается глобальностью, логической последовательностью и отказоустойчивостью.

СХД HPE Primera представляет собой идеальную платформу для критически важных приложений, сред виртуализации и облачных вычислений. Высокая производительность и масштабируемость архитектуры HPE Primera прекрасно подходят для больших или быстро растущих проектов, консолидации критически важной информации, ресурсоемких приложений, зависящих от производительности, и управления жизненным циклом данных. Архитектура HPE Primera предусматривает полное резервирование оборудования, поэтому высокая доступность является ее встроенным компонентом. Пары узлов контроллера подключаются к корпусам дисков, каждый из которых имеет по два порта. В отличие от других решений, данная система предлагает отказоустойчивость и на аппаратном, и на программном уровне. Это обеспечивается за счет того, что на каждом узле контроллера запущен собственный отдельный экземпляр ОС HPE Primera, что повышает доступность данных. Благодаря такой конструкции значительно сокращается число проблем в работе программного и микропрограммного обеспечения, которые наиболее часто являются причиной незапланированных простоев.

HPE Primera ASIC Важнейшим компонентом каждой системы HPE Primera является схема HPE Primera ASIC, задача которой — повысить производительность NVMe. В одном узле может быть установлено до четырех схем ASIC, каждая из которых является высокопроизводительным механизмом, перемещающим данные по высокоскоростным выделенным каналам PCIe Gen3 на другие узлы контроллеров с использованием соединения full-mesh. Система хранения данных HPE Primera 600 с четырьмя узлами оснащена 16 схемами ASIC, которые вместе обеспечивают пиковую пропускную способность внутренних соединений 250 ГиБ/с. В каждом из этих внутренних соединений имеется 64 аппаратной очереди с приоритетным управлением, что позволяет удовлетворять потребности архитектуры, ориентированной на NVMe, в отношении малой задержки и высокой степени параллелизма.

Каждая схема HPE Primera ASIC оснащена выделенным механизмом разгрузки оборудования. Они ускоряют вычисления четности RAID, отвечают за работу функции Inline Zero Detection и рассчитывают хэши дедупликации. Схемы ASIC также автоматически рассчитывают блокировки логических блоков CRC для проверки данных, которые хранятся на дисках, избавляя, тем самым, процессоры от дополнительной нагрузки. Эта технология поддерживает функцию Persistence Checksum, которая обеспечивает комплексную защиту данных от ошибок носителей или ошибок при передаче в строгом соответствии со стандартом T10-PI (Protection Information) и без влияния на работу приложений или ОС хостов. Четвертая схема ASIC также играет роль специального канала обмена данными и выгодно дополняет архитектуру со всеми активными томами и топологией full-mesh.

Объединительная панель контроллера с топологией full-mesh Объединительная панель HPE Primera с топологией full-mesh — это пассивная монтажная плата, оснащенная слотами для подключения до четырех узлов контроллера. Как говорилось ранее, каждый слот на каждом узле контроллера соединен со слотами на всех других узлах контроллера хотя бы с помощью одного высокоскоростного канала 8 ГиБ/с в полнодуплексном режиме (общая пропускная способность составляет 16 ГиБ). Таким образом, формируется внутреннее соединение full-mesh между всеми узлами контроллера в кластере. В Hewlett Packard Enterprise это называется конфигурацией со всеми активными томами.

1 Гарантия 100% доступности

https://h20195.www2.hpe.com/v2/Getdocument.aspx?docname=a00074521enw


РИС. 1. Конструкция узла контроллера HPE Primera и архитектура кластера со всеми активными томами и топологией full-mesh

В этих межсоединениях используется протокол с малой перегрузкой, позволяющий узлам мгновенно обмениваться сообщениями. К тому же, абсолютно изолированная сеть full-mesh каналов Ethernet 1 Гбит/с имеет резервный канал связи, используемый для обмена контрольной информацией между узлами.

Конфигурации «активный/активный» и «со всеми активными томами» Архитектуры большинства традиционных массивов делятся на две категории: монолитная и модульная. В монолитной архитектуре, которую можно начинать строить с малого, более доступные конфигурации (с уменьшением масштаба) представляют ряд проблем. Активные процессорные элементы не только должны иметь резервные элементы. Они должны быть сегментированы и предназначены для строго определенных функций, таких как управление хостом, кэширование, управление RAID-массивами/дисками. Например, самая маленькая монолитная система может включать минимум шесть процессорных элементов (по одному для каждой из трех функций и три резервных, то есть, для каждой функции выделяется еще и резервный процессорный элемент). Такая конструкция, ориентированная на оптимизацию внутренних соединений, обеспечивает пользователям преимущества процессорной конфигурации «активный/активный» (например, возможен когерентный экспорт номеров LUN с нескольких портов). Однако по сравнению с модульными архитектурами эти архитектуры обычно требуют более высоких затрат.

Традиционные модульные архитектуры позволяют начинать с небольших и более экономичных конфигураций. Число процессорных элементов в них сокращено до двух, поскольку каждый элемент выполняет несколько функций, таких как работа с хостом, кэширование и управление дисками. Оборотной стороной этой экономичности является стоимость или сложность масштабирования. Поскольку в большинстве конструкций поддерживаются только два узла, масштабирование возможно только за счет замены узлов на более мощные или за счет приобретения дополнительных массивов и эффективного управления ими. Имеется еще один недостаток: несмотря на то, что эти модульные архитектуры с двумя узлами поддерживают переключение при отказе, обычно они не позволяют внедрять конфигурации «активный/активный», в которых отдельные номера LUN могут одновременно и когерентно обрабатываться обоими контроллерами.

Цель создания архитектуры HPE Primera — обеспечить экономичную масштабируемость в пределах одной системы и в рамках унифицированной многоузловой кластеризованной реализации. Такая архитектура строится на базе многофункциональных узлов и, как в случае с модульным массивом, в целях резервирования требует сначала установку только двух узлов контроллера. Однако, в отличие от традиционных модульных массивов, в этой архитектуре между контроллерами устанавливаются расширенные прямые соединения, что упрощает процессорную обработку со всеми активными томами. В отличие от устаревших архитектур контроллеров «активный/активный», в которых каждый номер LUN (или том) активен только на одном контроллере, в конструкции со всеми активными томами каждый номер LUN активен на каждом контроллере в системе, формируя так называемую сеть. Подобная конструкция обеспечивает надежную сбалансированную производительность и увеличенное свободное пространство для экономичного масштабирования и позволяет исключить недостатки 2-узловых модульных и монолитных массивов хранения.


Чередование в масштабе системы Конструкция HPE Primera со всеми активными томами не только обеспечивает активность всех томов на всех контроллерах, но и поддерживает возможность распределения данных в масштабе системы — автоматического выделения и распределения томов среди всех системных ресурсов, что обеспечивает высокие и прогнозируемые уровни производительности. Распределения данных в масштабе системы обеспечивает высокие и прогнозируемы уровни обслуживания для рабочих задач всех типов. Этот процесс выполняется путем массового параллельного и многоуровневого распределения данных между внутренними ресурсами (такими как диски, порты, кэш, процессоры и т. д.). В результате растет интенсивность использования систем, а в случае сбоя какого-либо компонента уровень обслуживания остается высоким и предсказуемым.

При использовании флеш-накопителей многоуровневая виртуализация в сочетании с распределением данных в масштабе системы обеспечивает более равномерное распределение операций ввода-вывода и одинаковый износ накопителей внутри системы. В случае сбоя накопителя резервирование в рамках системы помогает удерживать производительность на высоком уровне благодаря более быстрому восстановлению «многие-ко-многим». Поскольку система хранения HPE Primera управляет этой балансировкой нагрузки с высокой эффективностью, автоматически и глобально, ее обслуживание не требует дополнительного времени и усилий.

Архитектура узлов контроллера Самым главным элементом архитектуры HPE Primera является узел контроллера. Он является мощным механизмом перемещения данных и предназначен для смешанных рабочих задач. Как уже говорилось, единая система имеет модульную конфигурацию кластера, включающего два или четыре узла контроллера, что зависит от модели системы. Этот модульный подход обеспечивает гибкость, экономичность на начальном уровне и доступность обновлений, что, в свою очередь, повышает производительность, емкость и расширяет варианты подключений для удовлетворения меняющихся потребностей. Минимальная конфигурация с двумя контроллерами также означает, что система может выдержать отказ всего узла контроллера, и доступность данных нарушена не будет. Узлы контроллера можно добавлять в кластер парами, не нарушая работу кластера. Возможно также обновление до более мощной модели узла контроллера, при этом каждый узел полностью поддерживает горячую замену и, следовательно, возможность интерактивного обслуживания.

Узлы контроллера оптимизированы для параллельной работы накопителей NVMe. Каждый узел контроллера HPE Primera 600 может иметь до 12 хост-портов, 8 портов дискового корпуса, 40 ядер ЦП и 4 схем HPE Primera ASIC, что значительно облегчает массово-параллельную работу. Эти узлы контроллера также предлагают гибкость поддержки различных технологий и топологий подключения, как настоящих, так и перспективных: Fibre Channel (FC), iSCSI или NVMeoF.

Схемы HPE Primera ASIC используются для ускорения расчетов четности RAID на основе кэшированных данных, а механизм Zero Detect, встроенный в микросхемы ASIC, удаляет потоки нулей в канале ввода-вывода еще до записи данных в серверное хранилище. Благодаря этому сокращаются потребности в емкости и увеличивается срок службы твердотельных накопителей. Схема HPE Primera ASIC также является критически важным элементом в обеспечении потоковой дедупликации с Express Indexing на уровне блоков (более подробные сведения представлены в разделе «Дедупликация с использованием Express Indexing»).

ПРОГРАММНАЯ АРХИТЕКТУРА HPE PRIMERA Сервис-ориентированная ОС Операционная система HPE Primera уникальна в своем классе: она имеет модульную сервисно-ориентированную структуру, которая, среди прочих факторов, создает основу гарантии 100% доступности. Такие компоненты, как стек ввода-вывода, RAID, связь внутри кластера, драйверы главной шины, а также функции удаленного копирования (Remote Copy) и сокращения объемов данных (Data Reduction), встроены в ОС HPE Primera как независимые сервисы. Это значит, что, в отличие от традиционных монолитных платформ СХД, операционную систему HPE Primera можно обновлять, модернизировать и расширять, не перезагружая контроллеры. Это ускоряет и делает более частыми процессы обновлений, которые более просты в установке и представляют меньший уровень риска по сравнению с другими высококлассными СХД. Такой упрощенный процесс обновлений позволяет постоянно добавлять в HPE Primera различные инновационные решения: при появлении новых функций и компонентов их можно добавить в систему и ввести в эксплуатацию легко и всего за несколько минут.

Высокая степень виртуализации В целях обеспечения высокой производительности и степени виртуализации физических ресурсов в ОС HPE Primera включено несколько уровней абстракции с высокой степенью виртуализации.

Такая многоуровневая виртуализация обеспечивает разделение каждого физического диска на пулы или фрагменты, каждый из которых можно отдельно назначать и динамически переназначать для разных логических дисков, образующих виртуальные тома. Это повышает производительность всех приложений, поскольку необходимая емкость переходит на виртуальный уровень и распределяется с чередованием в масштабе десятков и даже сотен дисков. Такой подход также помогает устранить дефицит емкости, поскольку распределение с дисков в номера LUN выполняется небольшими приращениями.

Несколько уровней абстракции Первый уровень абстракции, который занимает ОС HPE Primera, разделяет устройства-накопители на фрагменты размером 1 ГиБ, что повышает эффективность их использования и устраняет дефицит емкости. Подобный тонкоструктурный подход к виртуализации также обеспечивает поддержку новых технологий накопителей, таких как память класса хранилища (SCM).

Второй уровень абстракции включает фрагменты размером по 1 ГиБ, созданные путем абстрагирования емкости физических дисков, и создает логические диски, распределенные с чередованием между физическими дисками системы, путем внедрения уровня RAID. Множество наборов RAID, созданных из фрагментов различных физических дисков, распределяются с чередованием и формируют логический диск. Все фрагменты, принадлежащие одному логическому диску, должны соответствовать одному типу диска. Логические диски могут включать фрагменты только дисков NL, FC или твердотельных накопителей. Кроме того, сопоставления, выполняемые одновременно на первом и втором уровне, позволяют решать множество параллельных рабочих задач в масштабе всех физических дисков одного узла.


Виртуальные тома — это виртуализированные представления емкости, которые в конечном итоге экспортируются в хосты и приложения как виртуальные номера LUN (VLUN) через целевые порты FC. Один виртуальный том может когерентно экспортироваться и через два, и через любое другое количество портов (портов должно быть не меньше двух — хотя бы по одному на каждом из двух разных узлов).

На третьем уровне абстракции логические диски сопоставляются с виртуальными томами с детализацией 32 или 128 МиБ. При таком подходе, если требуется повысить производительность или выполнить какую-либо другую задачу, можно быстро и без перебоев в общей работе перенести на другой логический диск лишь очень небольшую часть виртуального тома, связанного с конкретным логическим диском. В других архитектурах для этого требуется перенос всего виртуального тома. На этом уровне абстракции также реализовано множество высококлассных функций, таких как моментальные снимки, кэширование и удаленная репликация.

РИС. 2. Виртуализация с сопоставлением на трех уровнях: три уровня абстракции

Три уровня абстракции, реализованные в ОС HPE Primera, обеспечивают эффективное использование базовых накопителей любого типа. Это означает, что система HPE Primera, выполняющая балансировку нагрузки в масштабе всех дисков, максимально повышает производительность и продлевает срок службы флеш-накопителей, а также обеспечивает максимально эффективное использование твердотельных накопителей.

Физические диски Каждый физический диск, установленный в системе, разделен на фрагменты размером 1 Гбайт. Эти фрагменты являются самым основным элементом хранилища данных в системе HPE Primera и формируют основу наборов RAID. При использовании определенных алгоритмов резервирования и конфигураций системы часть фрагментов распределяется как резервные фрагменты. В отличие от массивов многих конкурентов, в которых подобные выделенные резервные диски не используются, в HPE Primera применяется резервирование в масштабе всей системы, то есть, резервные фрагменты имеются на всех без исключения дисках. За счет такого подхода усиливается защита и повышается эффективность балансировки нагрузки. В результате твердотельные накопители изнашиваются равномерно, а срок их службы увеличивается. Этот подход также защищает от снижения производительности, поскольку в случае любого сбоя активируется восстановление по схеме многие к многим.

Логические диски Существует два типа логических дисков:

• Логические диски с общими данными: предоставляют емкость для хранения виртуальных томов с динамическим выделением ресурсов, виртуальных томов для сокращения данных и моментальных снимков (виртуальных копий).

• Логические диски с общим администрированием: предоставляют емкость для хранения метаданных, используемых виртуальными томами и моментальными снимками.

Как уже говорилось ранее, на уровне логических дисков работают функции RAID: каждый логический диск сопоставляется с соответствующими фрагментами, что приводит к реализации RAID 6 (множественная распределенная четность с чередованием).

Операционная система HPE Primera создает логические диски автоматически, задавая нужные характеристики доступности и размера.

У каждого логического диска имеется владелец и резервный владелец. При использовании компоновки по умолчанию фрагментами с любого конкретного физического диска владеет один узел, а его узел-партнер является резервным владельцем. Таким образом, каждый узел создает логические диски на основе физических дисков, которыми он владеет.


Общие группы выделения ресурсов Общая группа выделения ресурсов (CPG) создает виртуальный пул логических дисков, в котором виртуальные тома могут обмениваться ресурсами CPG и выделять пространство по требованию. Можно создавать тома TPVV и логические тома сокращения объемов данных, которые используют пространство того же пула логических дисков CPG.

Общие группы выделения ресурсов обеспечивают детально управляемый общий доступ к пространству логических дисков в пуле. Вместо предварительного выделения логических дисков для томов, группа CPG позволяет нескольким томам совместно использовать пул буферов с логическими дисками. Например, когда емкость тома TPVV заканчивается, система автоматически назначает тому TPVV дополнительную емкость путем сопоставления новых частей логических дисков в группе CPG. В результате исключаются огромные порции выделенного, но не используемого пространства.

Общие группы выделения ресурсов динамически и поэтапно распределяют ресурсы СХД. Этапы определяются количеством узлов в системе и размером набора RAID, который выбирается автоматически. Эта единица выделения по запросу обеспечивает автоматический отклик на потребности в увеличении томов. Если требуется увеличить емкость тома, операционная система HPE Primera может увеличить емкость существующих логических дисков в соответствии с шагом приращения, используемым в группе CPG, или создать дополнительные логические диски. Процесс увеличения инициируется, когда доступное пространство группы CPG становится меньше 85% от значения приращения. В массиве можно настроить механизм предупреждений и ограничений, который позволит контролировать увеличение группы CPG.

Виртуальные тома Существует два вида виртуальных томов: базовые тома и тома моментальных снимков. Базовый том напрямую сопоставляет все данные, которые видит пользователь и которые можно рассматривать как оригинальный виртуальный том, являющийся либо (а) томом TPVV или виртуальным томом сокращения объемов данных, либо (б) томом моментальных снимков, созданным с помощью ПО HPE Primera Virtual Copy. При первом создании моментального снимка все его данные опосредованно сопоставляются с данными родительского тома. При записи блока данных в родительский том исходный блок данных копируется с родительского тома в пространство общих данных, и моментальный снимок будет указывать на это пространство данных. Этот метод известен как «копирование при записи» (Copy-on-Write — CoW). Точно так же, при записи блока данных в моментальный снимок данные записываются в пространство общих данных, и моментальный снимок указывает на это пространство данных.

В виртуальных томах существует пространство трех типов:

• Пользовательское пространство представляет размер виртуального тома, видимого для пользователя (размер номеров LUN SCSI, видимых для хоста).

• Пространство общих данных, используемое для хранения данных виртуального тома и любых измененных данных, связанных с моментальными снимками. Детализация сопоставления данных составляет 16 КиБ.

• Пространство с общим администрированием, используемое для хранения метаданных (включая таблицы страниц) для виртуальных томов и моментальных снимков.

Пространство каждого из трех типов сопоставляется с логическими дисками, и все эти логические диски распределяются с чередованием по всем узлам контроллера. Таким образом, виртуальные тома могут распределяться по множеству узлов, что обеспечивает максимальную балансировку нагрузки и высочайшую производительность.

Все виртуальные тома, созданные пользователями, являются тонко резервированными виртуальными томами (TPVV). В томе TPVV имеется пространство для базового тома, выделенное из связанной группы CPG, и пространство моментальных снимков, выделенное из связанной группы CPG моментальных снимков (если таковая имеется). Если при создании тома TPVV задается сокращение объема данных, то общие страницы данных будут использоваться и другими томами сокращения объемов данных, принадлежащими группе CPG, а оставшиеся данные будут сжаты. Общие данные определяются встроенным механизмом дедупликации, о котором речь пойдет позднее. Сокращение объемов данных поддерживается только теми группами CPG, в которых твердотельные накопители используются как уровень хранилища. Предельный размер отдельного тома TPVV без учета сокращения данных составляет 64 ТиБ; с учетом сокращения — 16 ТиБ.

При создании 256 МиБ пространства каждого узла выделяется для виртуального тома. В пространстве общих данных ресурсы хранения выделяются по запросу. Пространство общего администрирования содержит индексы метаданных, которые указывают на пользовательские данные в пространстве общих данных. Поскольку для поиска пользовательских данных требуется доступ к метаданным пространства общего администрирования, эти индексы кэшируются в памяти политик, благодаря чему процессы поиска меньше влияют на общую производительность.

Виртуальные тома, созданные пользователем и связанные с общей группой CPG, используют одни и те же логические диски и пространство соответствующего пула, когда это необходимо. Пространство для каждого узла контроллера выделяется по требованию с небольшими приращениями. Когда для томов, использующих пространство группы CPG, требуются дополнительные ресурсы хранения, ОС HPE Primera выделяет их автоматически, увеличивая емкость томов с приращением 256 МиБ.

VLUN и маскирование номеров LUN Виртуальные тома видимы для хоста только в момент экспорта в качестве номеров VLUN. Виртуальные тома экспортируются следующим образом:

• На определенные хосты (набор WWN-имен): виртуальный том видим для определенных WWN-имен, независимо от того, к каким портам они относятся. Этот способ удобен при экспорте виртуальных томов на известные хосты.

• На определенные хосты определенного порта.


Оптимизация для NVMe и памяти класса хранилища Такие элементы HPE Primera, как архитектура со всеми активными томами, чередование в масштабе системы, многоуровневая виртуализация, расширенная работа с метаданными и резервирование в масштабе всей системы, — это только небольшая часть элементов архитектуры HPE Primera, обеспечивающих эффективность NVMe и памяти класса хранилища. Флеш-накопители предлагают производительность, которая в разы выше, чем у традиционных жестких дисков, и работу с задержкой менее миллисекунды. Однако важно понимать, что эти преимущества доступны только в том случае, если в архитектуре оптимизирован весь путь ввода-вывода. Если контроллеры СХД, установленные между серверами и серверными устройствами флеш-памяти, не соответствуют производительности флеш-накопителей, они станут настоящим препятствием на пути ее повышения.

Для обеспечения максимальной эффективности флеш-накопителей в архитектуру HPE Primera включены функции, предусматривающие новый подход к работе флеш-накопителей, кардинально отличающийся от подхода к жестким дискам и даже дискам SAS-Attached NAND. В этой архитектуре также сокращено число факторов, способствующих износу, что сделано для продления срока службы флеш-накопителей.

• Express Layout. Эта уникальная технология, входящая в группу технологий виртуализации 3-го уровня в HPE Primera, обеспечивает узлам контроллера HPE Primera совместный доступ к твердотельным накопителям, что позволяет еще больше повысить их эффективность. Технология Express Layout, заменяющая традиционные компоновки на компоновки для флеш-накопителей, обеспечивает обоим контроллерам в паре узлов одновременный активный доступ к каждому твердотельному накопителю. Поэтому пара узлов может использовать емкость каждого диска, чтобы сформировать емкость логических дисков. В небольших конфигурациях, таких как система с 8 дисками, технология Express Layout значительно уменьшает нагрузку на узлы, которая обычно очень высока в компоновках RAID с четностью. В результате нагрузка уменьшается более чем на 10%, при этом производительность увеличивается, и процессы ввода-вывода на диск могут выполняться несколькими контроллерами.

• Adaptive Sparing. Запатентованная технология Adaptive Sparing, включенная в архитектуру HPE Primera, повышает эффективность использования и увеличивает срок службы твердотельных накопителей. В рамках сотрудничества с поставщиками твердотельных накопителей компания HPE старается высвободить емкость, обычно зарезервированную для управления износом, чтобы системы HPE Primera имели доступ к большей емкости на дисках. Это достигается путем сокращения емкости, обычно зарезервированной поставщиками накопителей для управления износом, и ее более эффективного использования в дальнейшем. На уровне всей системы увеличение полезной емкости диска также способствует более широкому распределению записанных данных, то есть, увеличению срока службы твердотельных накопителей.

• Cache Offload. Cache Offload — это технология оптимизации флеш-накопителей, которая исключает «узкие места» кэш-памяти путем изменения частоты отправки данных из кэша на флеш-накопители с учетом эффективности использования системы. Это гарантирует согласованное повышение уровней производительности: до сотен тысяч и даже миллионов операций ввода-вывода в секунду. Новые записанные данные, поступающие в массив, принимаются для отправки на хост, как только операция ввода-вывода записывается в кэш сразу на двух узлах, что повышает уровень защиты. Затем данные, записанные в кэш, передаются на накопитель со скоростью, которая зависит от интенсивности использования кэша. При высокой интенсивности использования HPE Primera увеличивает частоту такой передачи, благодаря чему обеспечивается согласованно высокая и даже очень высокая производительность без «узких мест» кэша.

ВЫСОКАЯ ДОСТУПНОСТЬ Система HPE Primera поддерживает безопасное разделение ресурсов в пределах общей инфраструктуры, что позволяет объединять физические ресурсы хранения в пулы, тем самым сокращая затраты на хранение и сохраняя уровни безопасности или производительности.

Платформа СХД HPE Primera изначально создавалась для многопользовательских сред, поддерживающих масштабную консолидацию и сверхвысокую производительность. Благодаря масштабируемости до множества контроллеров и высочайшей гибкости, встроенной в каждое решение HPE Primera, развертывание и обслуживание разрозненных СХД с разными уровнями качества обслуживания — это уже вчерашний день. Для поддержки множества пользователей и рабочих задач в системах HPE Primera практикуется безопасное административное разделение пользователей, хостов и данных приложений. В следующих разделах мы подробнее рассмотрим элементы архитектуры, поддерживающие каждую из этих ключевых возможностей.

Отказоустойчивость уровня Tier-0 Система HPE Primera поддерживает масштабную консолидацию за счет поддержки смешанных рабочих задач и безопасного административного разделения пользователей, хостов и данных приложений. Многопользовательская архитектура позволяет ИТ-организациям повышать уровни производительности и доступности и предлагать функции нового поколения множеству пользовательских групп и приложений, используя в качестве платформы единую СХД.

Современные реалии в сфере ИТ, такие как сложность инфраструктур, необходимость постоянно и оперативно решать различные проблемы и разрозненность фрагментированных данных, заставляют обеспечивать предсказуемые уровни обслуживания в непредсказуемых условиях. В такой ситуации главнейшим требованием является отказоустойчивость систем. Обычно системы хранения уровня Tier-0 характеризуются аппаратным резервированием, расширенными возможностями репликации и широчайшими возможностями масштабирования емкости и хост-подключений.

Большое значение получила отказоустойчивость оборудования и программного обеспечения, а также возможность предсказуемых предотвращений простоев и устранения сбоев способами, не нарушающими работу пользователей и приложений. Архитектура HPE Primera обеспечивает надежность консолидации и более высокие уровни обслуживания для большего числа пользователей и приложений при меньших объемах ресурсов инфраструктуры.


Отказоустойчивость оборудования и программного обеспечения Система HPE Primera предлагает отказоустойчивость уровня Tier-0, и ее архитектура исключает любые единые точки отказа (аппаратного и программного) в системе. Для сокращения числа единых точек отказа на аппаратном уровне в системе установлены различные резервные компоненты, включая резервные домены питания. Для формирования эффективного механизма отказоустойчивости конфигурации систем HPE Primera 650/670 включают по два загрузочных диска с автоматическим шифрованием, работающих в режиме резервирования.

На каждом узле контроллера имеется своя независимая копия ОС HPE Primera, поэтому даже в самой маленькой конфигурации с двумя узлами контроллера система предлагает отказоустойчивость и для стека программного обеспечения.

Компоненты системы HPE Primera, такие как узлы СХД, адаптеры главной шины для связи с дисками и хостами, блоки питания, аккумуляторы и диски, имеют резервирование N+1, а в некоторых случаях — N+2, поэтому в случае сбоя любого из этих компонентов система не прекратит свою работу. Единственным компонентом без резервирования является на 100% пассивная объединительная панель узлов контроллера, которая как раз в силу пассивности практически не может выйти из строя.

В каждой стойке системы HPE Primera может быть установлено до четырех блоков распределения питания с балансировкой нагрузки, что обеспечивает как минимум два отдельных канала подачи электропитания. Система может поддерживать до четырех отдельных каналов подачи электропитания из ЦОД — это еще более высокий уровень отказоустойчивости и защиты от потерь питания и падений напряжения.

В узлах контроллера системы хранения данных HPE Primera установлены резервные физические диски, на которых работают автономные экземпляры ОС HPE Primera и имеется пространство для хранения кэшированных данных записей — на случай сбоя питания.

Электропитание каждого узла контроллера обеспечивается двумя (1+1 резервный) блоками питания плюс двумя аккумуляторами. Емкости каждого аккумулятора достаточно для того, чтобы снабжать электропитанием узлы контроллера в течение времени, необходимого для передачи всех измененных данных из памяти кэша на локальный физический диск. Этот процесс необходим в случае полного сбоя в электропитании узла. Несмотря на то, что во многих архитектурах к качестве кэша используется ОЗУ с питанием от аккумулятора (данные хранятся в кэше, пока не восстановится питание), такой метод не подходит в случае длительного простоя, обычно связанного с природными катаклизмами или непредвиденными катастрофами.

Еще одна распространенная проблема при использовании систем резервирования, работающих от аккумулятора, заключается в том, что часто нет возможности зарядить такой аккумулятор. Для решения этой проблемы для каждого узла контроллера в системе HPE Primera предусмотрены как минимум два аккумулятора. Аккумуляторы периодически проходят проверку, во время которой один из них немного разряжается, в то время как другой остается заряженным на случай, если во время проверки произойдет сбой питания. В случае сбоя питания ОС HPE Primera отслеживает уровни заряда аккумуляторов и ограничивает объем заносимых в кэш данных, чтобы заряда аккумуляторов хватило на питание узлов контроллера во время перезарядки.

Механизмы защиты от сбоев электропитания в системе HPE Primera не требуют использования дорогостоящих аккумуляторов для снабжения питанием всего шасси накопителей, а измененные данные кэша переносятся на диски в серверной части массива. На это следует обратить внимание, поскольку все кэшированные данные записей зеркалируются на другой узел контроллера, и в случае сбоя питания в масштабе всей системы эти данные будут сохранены на внутренних дисках двух узлов. Такой подход еще больше усиливает защиту данных в ситуациях, когда в результате сбоя питания оказывается поврежденным один из узлов в кластере. Второй узел с этими же данными можно будет использовать в целях восстановления. Поскольку дублирующиеся блоки питания каждого узла могут подключаться к отдельным кабелям переменного тока, такое резервирование электропитания еще больше снижает риск простоев из-за сбоев в питании.

Усовершенствованная изоляция отказов Усовершенствованная изоляция отказов и средства обеспечения высокой надежности являются встроенными компонентами системы хранения данных HPE Primera. Такие элементы, как шасси накопителей, отсеки для дисков и сами диски отправляют отчеты об отказах и изолируют эти отказы. Поэтому неисправности диска никак не отражаются на доступности данных.

Система HPE Primera осуществляет мониторинг состояния дисков через узлы и корпусы контроллера, изолирует отказы отдельных дисков, а затем переводит в автономный режим только неисправный компонент.

В каждом дисковом корпусе установлены два резервных модуля ввода-вывода, которые подключаются к соединительной плате шасси. Обслуживание таких компонентов шасси накопителей, как блоки питания, модули ввода-вывода и сами накопители, выполняется прямо во время работы системы. Резервные блоки питания/блоки вентиляторов, поддерживающие горячую замену, также подключаются к соединительной плате. В случае неисправности соединительной платы шасси вспомогательный дисковый отсек или отсеки будут по-прежнему обеспечивать передачу данных для томов, которые были сконфигурированы и управлялись как тома HA Cage. Если при создании тома доступна конфигурация HA Cage, узел контроллера будет автоматически управлять размещением данных RAID 6, чтобы компенсировать неисправность всего отсека без нарушения доступа к данным.

Резервирование узлов контроллера Экземпляр ОС HPE Primera, запущенный на каждом из узлов контроллера, надежно управляется и поддерживает самовосстановление, что обеспечивает защиту всех узлов контроллера СХД в конфигурации со всеми активными томами, когда один или несколько процессоров выходят из строя и требуют перезапуска.

Узлы контроллера работают в логических парах, в которых один узел является партнером другого узла. Узлы-партнеры имеют резервные физические подключения к поднабору физических дисков, которыми владеет эта пара узлов. В логической паре каждый узел играет роль резервного узла для логических дисков, владельцем которых является узел-партнер. В случае неисправности узла контроллера доступность данных останется на прежнем уровне, поскольку узел-партнер берет на себя обслуживание логических дисков с неисправного узла.


RAID-защита в HPE Primera Стремительное увеличение емкости твердотельных накопителей без соответствующего повышения их надежности или производительности существенно увеличивает риск потери данных. Рассмотрим, например, твердотельные накопители емкостью 15,36 Тбайт, которые устанавливаются в системах HPE Primera. Одна только разница в емкости увеличивает время замены неисправного накопителя в 4 раза, если сравнивать с дисками емкостью 3,84 Тбайт. Это увеличивает время уязвимости, во время которого неисправность второго диска может привести к потере данных, если используется технология RAID 1 или RAID 5. Технология RAID 6 решает эту проблему за счет использования двух разных значений четности, благодаря чему данные можно восстановить даже в случае неисправности сразу двух дисков.

В HPE Primera RAID 6 используется метод прямой коррекции ошибок, основанный на применении «стирающего кода» и предлагающий множественную распределенную четность с чередованием. В настоящее время 2 блока четности поддерживаются в таких конфигурациях, как 4+2 (то есть, 4 блока данных и 2 блока четности), 6+2, 8+2 и 10+2. В будущем ожидается поддержка 3 блоков четности. В правильно сконфигурированном массиве HPE Primera все доступные варианты RAID позволяют системе HPE Primera создавать наборы четности на различных дисках, установленных в различных отсеках с отдельными доменами питания — для более эффективной защиты целостности.

Проверка целостности данных Для поддержки отказоустойчивости оборудования во всех системах хранения HPE Primera работает автоматическая и комплексная проверка ошибок, которая выполняется во время переноса фреймов данных через массив HPE Primera на дисковые устройства. Это обеспечивает целостность данных и отказоустойчивость уровня Tier-0. Кроме того, в схеме HPE Primera ASIC реализована функция Persistent Checksum, которую также называют T10 Data Integrity Feature (T10-DIF). Она обеспечивает комплексную защиту данных на всех уровнях, от адаптера главной шины хоста до физических дисков.

Встроенный циклический избыточный код (CRC) включает, среди всех прочих, следующие уровни, которые присутствуют во всех системах хранения HPE Primera:

• Проверки CRC/четности на всех внутренних ЦП и последовательных шинах

• Проверки ECC кэша управления

• Проверки ECC кэша данных

• Проверки CRC/четности шины PCIe I2C

• Проверки CRC/четности подключения HPE Primera ASIC

• Проверки CRC протокола (FC) на уровне фрейма (с аппаратным ускорением с использованием схем HPE Primera ASIC)

• Проверки CRC дисковых устройств на уровне блоков, которые выполняются при поступлении данных и еще несколько раз на протяжении жизненного цикла данных, с момента сохранения их на диске

Расширена проверка ошибок CRC — для репликации данных с помощью ПО HPE Primera Remote Copy, что позволяет исключать потенциальные проблемы с каскадно расположенными данными. Репликация HPE Primera включает тестирование каналов перед интеграцией, позволяющее заранее проверить стабильность работы каналов репликации Remote Copy, чтобы использовать их вместе с HPE Primera Remote Copy по IP-сети (RCIP).

Все диски в системах хранения HPE Primera 600 отформатированы с образованием блоков по 520 байт, что обеспечивает емкость для хранения блокировки логических блоков CRC, как определено функцией T10-DIF для каждого блока. Это значение рассчитывается адаптером главной шины HPE Primera перед записью каждого блока и проверяется во время считывания блока. Диски NL SAS не поддерживают блоки по 520 байт, поэтому на дисках Enterprise NL SAS блоки данных логически группируются, а для хранения значений CRC используется дополнительный блок. Блокировка логических блоков CRC, которую использует компонент T10-DIF, автоматически рассчитывается адаптерами главной шины хоста. Это необходимо для проверки данных, хранящихся на дисках, без дополнительной нагрузки на ЦП.

Система HPE Primera постоянно инициирует фоновый процесс PD Scrubber, который сканирует все блоки физических дисков в системе. Это необходимо для выявления потенциальных проблем на уровне блоков устройств и инициации восстановлений RAID с детализацией 512 байт. Такой принцип особенно важен, когда используются флеш-накопители, поскольку он позволяет системе заблаговременно выявлять и корректировать ошибки на уровне CRC и битовые ошибки.

Применяется также прогнозируемая неисправность SMART (самодиагностика, анализ и отчеты): если какое-либо дисковое устройство превысит определенные значения SMART, узлы контроллера СХД отметят соответствующий диск как диск с прогнозируемой неисправностью и назначат его замену до того, как диск действительно выйдет из строя.

Если в интерфейсе СХД имеются ошибки CRC, выходящие за установленный предел, системы хранения HPE Primera также генерируют оповещения LESB (Logical Error Status Block). Они указывают на то, что между хостом и устройством хранения имеется кабель или компонент, который требуется заменить или очистить.

Стабильные технологии Никто не может позволить себе простои, поэтому, согласно принципу отказоустойчивости уровня Tier-0, во время восстановления после сбоев, технического обслуживания и обновлений ПО должны сохраняться соответствующие уровни доступности и обслуживания данных. В соответствии с отказоустойчивостью уровня Tier-0, требуется не только предотвращать сбои. При малейших неполадках система должна очень быстро восстанавливаться. Конструкция системы HPE Primera обеспечивает не только масштабирование и обновление без перебоев в работе. Эти системы оснащены рядом усовершенствованных компонентов, предотвращающих ненужные простои и сохраняющих уровни доступности и производительности, как при запланированных, так и при незапланированных перерывах в работе. Общее название этих компонентов — стабильные технологии.


ПО Persistent Checksum Программное обеспечение Persistent Checksum устраняет ошибки носителей и передачи данных, вызванные любым компонентов в стеке ввода-вывода, от адаптера главной шины сервера до коммутаторов сети SAN и адаптеров главной шины HPE Primera. Благодаря этому данные защищены на всех этапах передачи, от хостов до дисков, а при передаче выше уровня CRC и с применением FC обеспечивается дополнительная их защита. ПО Persistent Checksum не зависит от сервера и приложений (то есть, не требуются адаптеры главной шины сервера, поддерживающие компонент) и предлагает эффективную поддержку ОС хоста. При использовании неподдерживаемых адаптеров главной шины добавляются теги T10-DIF, которые проверяются на целевых портах массива, в копиях, передаваемых между узлами, и в адаптерах главной шины сервера. При использовании поддерживаемых адаптеров главной шины теги T10-DIF добавляются адаптерами главной шины хоста, после чего проверяются в системе хранения HPE Primera, что обеспечивает безопасность данных на всем пути передачи, от хостов до дисков. Если ПО Persistent Checksum обнаружит ошибки передачи, выполняется процедура корректного восстановления, которая не влияет на работу приложения хоста.

РИС. 3. ПО Persistent Checksum

Решение Persistent Cache HPE Primera Persistent Cache — это компонент отказоустойчивости, встроенный в ОС HPE Primera, который обеспечивает корректное устранение незапланированной неисправности или запланированное обслуживание узла контроллера. Этот компонент исключает значительное снижение производительности, связанное с традиционными модульными массивами и режимом сквозной записи в кэш, который необходим при определенных условиях. Система HPE Primera способна поддерживать высокие и предсказуемые уровни обслуживания, даже в случае сбоя кэша или узла контроллера. Это достигается за счет исключения режима сквозной записи в кэш с помощью решения HPE Primera Persistent Cache.

Если при использовании HPE Primera Persistent Cache имеет место ввод-вывод записи, узел, принимающий запрос, создаст зеркальную копию данных в кэш другого узла в том же кластере. Это может быть любой другой узел, не обязательно узел-партнер из той же логической пары. В случае неисправности узла контроллера исправный узел в этой паре не должен переходить в режим сквозной записи для логических дисков, которыми он владеет, поскольку продолжает создавать зеркальные копии оставшихся узлов кластера. Таким образом гарантируется целостность данных, хотя имеются все условия, чтобы она была нарушена.

Решение Persistent Port Решение HPE Primera Persistent Port позволяет сформировать бесперебойно работающую среду, в которой не требуется ПО для поддержки нескольких каналов ввода-вывода в хостах, чтобы обеспечивать связь с сервером даже при сбое узла или канала в любой коммутационной сети SAN. Это решение применяется в случае обновлений микропрограммного обеспечения, неисправностей узлов, а также к портам узлов, которые переводятся в автономный режим либо в административном порядке, либо в результате аппаратного сбоя в коммутационной сети SAN, приводящего к потере физического соединения между массивом хранения и коммутационной сетью.

Все подключения от хостов к системам хранения HPE Primera работают в бесперебойном режиме, поскольку все потоки ввода-ввода направляются через разные порты в массиве хранения HPE Primera. Это помогает добиваться бесперебойного обслуживания приложений, запущенных в системах хранения HPE Primera.


Функция Persistent Port работает на уровне передачи с протоколом FC и в перечисленных ниже случаях обеспечивает прозрачное и бесперебойное переключение при отказе:

• Обновление микропрограммного обеспечения ОС HPE Primera

• Техническое обслуживание или неисправность узла HPE Primera

• Потеря синхронизации массива HPE Primera с коммутационной сетью FC

• Административный перевод хост-портов массива в автономный режим

• Потеря лазера порта по какой-либо причине (применимо только к FC)

Программное обеспечение HPE Primera Replication Программное обеспечение HPE Primera Replication предлагает богатый набор функций, позволяющих разрабатывать отказоустойчивые решения, которые не требуют больших затрат для восстановления после сбоев. Это уникально простая, эффективная и гибкая технология репликации, обеспечивающая безопасный доступ к данным любого приложения.

При внедрении этого программного обеспечения во внутреннюю IP-сеть (через встроенный интерфейс 10GbE, доступный на всех узлах) пользователи могут выбирать один из двух режимов репликации данных: асинхронная периодическая репликация (для асинхронной репликации) или синхронная репликация, чтобы создавать решения, отвечающие намеченным целевым точкам восстановления (RPO) и целевому времени восстановления (RTO).

Синхронная репликация Обеспечивает нулевую потерю данных в случае сбоев и в конечном счете — намеченный показатель RPO. Однако такая репликация может снизить производительность хоста. Поскольку производительность дисковых накопителей определяется десятыми долями миллисекунд, дистанционное создание точной копии данных осуществляется с небольшой задержкой. Но такие задержки обычно не выходят за рамки соглашений об уровне обслуживания. Системы на флеш-накопителях более чувствительны к задержкам, поскольку в этом случае производительность определяется микросекундами, поэтому любая дополнительная нагрузка, измеряемая в миллисекундах, может значительно увеличить время задержек. Нагрузка, связанная с репликацией каждого запроса записи, передаваемого по IP-каналу (двусторонний процесс), увеличивает такую задержку в двукратном размере.

Асинхронная периодическая репликация Асинхронная периодическая репликация, работающая на основе моментальных снимков и дельта-ресинхронизации, оказывает минимальное воздействие на производительность хостов, однако при использовании такой репликации показатель RPO измеряется в минутах, а не в секундах или миллисекундах. Такая репликация подходит для многих сред, где приемлемы показатели, выражаемые в минутах, однако в силу более строгих нормативных требований в отношении работы с данными и ведения бизнеса могут потребоваться более низкие показатели RPO. Измененные данные в группе томов HPE Primera Remote Copy передаются один раз, независимо от того, сколько раз они изменялись между интервалами синхронизации. Кроме того, эффективность при создании начальной копии целевых томов, не требующих репликации с нулевой потерей данных в сети репликации (независимо от типа целевого тома — тонкий или для сокращения), ускоряет начальную синхронизацию и повышает эффективность использования ресурсов сети.

Конфиденциальность, безопасность и многопользовательская архитектура Обновленные средства повышения безопасности Проблемы безопасности — это настоящее бедствие корпоративных сред. Новые и старые угрозы, атаки злоумышленников и разнообразные неправомерные действия распространяются с пугающей скоростью и угрожают безопасности корпоративных данных. HPE Primera помогает сокращать эти угрозы с помощью обновлений и исправлений. HPE Primera включает ряд изменений архитектуры, позволяющих относительно быстро вносить исправления в базу данных общеизвестных уязвимостей информационной безопасности (CVE), поскольку ОС HPE Primera находится в пользовательском пространстве, а не в пространстве ядра. Для устранения уязвимостей больше не нужно ждать построения нового ядра ОС. В системе HPE Primera просто создается исправление, которое предоставляется пользователям HPE InfoSight. Они могут применять это исправление в соответствии с плановыми интервалами обслуживания или сразу при получении, при этом рабочие процессы в среде пользователя протекают без перебоев. Такой подход гарантирует постоянное обновление массива HPE Primera и надежную защиту от самых новых уязвимостей, включенных в базу CVE.

ПО Virtual Domains Программное обеспечение HPE Primera Virtual Domains еще больше повышает эффективность технологий виртуализации HPE Primera и обеспечивает безопасное разделение виртуальных частных массивов (VPA) для различных групп пользователей, отделов и приложений, сохраняя при этом преимущества массово-параллельной работы, предусмотренной архитектурой платформы HPE Primera. ПО поддерживает парадигму многопользовательской архитектуры HPE Primera.

За счет безопасного административного разделения пользователей и хостов в масштабе консолидированной системы хранения HPE Primera с массово-параллельной работой программное обеспечение HPE Primera Virtual Domains позволяет отдельным группам пользователей и приложениям без особых затрат повышать уровни обслуживания СХД (производительность, доступность и функциональность).


ПО HPE Primera Virtual Domains полностью виртуальное и не обеспечивает физическое резервирование ресурсов. Для использования ПО HPE Primera Virtual Domains главный администратор сначала создает виртуальный домен, а затем назначает для него логически определенные объекты. К ним относятся одно или несколько определений хоста, основанных на группах WWN, одна или несколько политик выделения ресурсов (тип диска) и один или несколько системных администраторов (которым главный администратор также предоставляет права на основе ролей).

В зависимости от уровня доступа пользователи могут создавать, экспортировать и копировать виртуальные тома. ПО HPE Primera Virtual Domains идеально подходит предприятиям или поставщикам услуг, которым требуется использовать преимущества консолидации и развернуть для своего частного или общедоступного облака определенную специализированную инфраструктуру.

Шифрование данных Возможно, в нашу эру цифровых технологий данные являются самым важным и ценным ресурсом организаций. Компаниям нужны решения для защиты данных от кражи и несанкционированного использования, а также для соответствия нормативным требованиям. Система HPE Primera соответствует стандартам Национального института стандартов и технологий США (NIST) и Федерального стандарта обработки информации (FIPS) 140-2: она оснащена функцией шифрования данных в состоянии покоя (DAR), которая помогает защитить ценные данные с помощью технологии дисков с автоматическим шифрованием (SED). Диски с автоматическим шифрованием (SED) — это жесткие диски и твердотельные накопители, в микросхему контроллера которых встроена схема ASIC, автоматически выполняющая шифрование и дешифровку всех данных, записанных на носитель и считанных с него.

Система хранения HPE Primera поддерживает полное шифрование дисков (FDE), соответствующее отраслевому стандарту Advanced Encryption Standard (AES)-256. Шифрование — это часть хэш-кода, который хранится на физическом накопителе. Все операции шифрования и дешифровки выполняются на уровне диска и не требуют никакого другого внешнего механизма.

Ключи аутентификации задает сам пользователь, который может изменять их в любой момент. Локальный диспетчер ключей (LKM), включенный в лицензию шифрования СХД HPE Primera, используется для управления всеми ключами шифрования дисков в массиве и имеет простой интерфейс управления. В случае неисправности или кражи диска, чтобы получить доступ к данным, хранящимся на этом диске, требуется ввести соответствующую последовательность ключей. При отключении питания диска SED он переходит в режим блокировки, и для его разблокирования при восстановлении питания потребуется ввести ключ аутентификации. Без ключа доступ к данным на диске SED невозможен.

Компания HPE также предлагает расширенную поддержку шифрования на всех системах хранения HPE Primera — эти системы оснащены дисками SED, соответствующими стандарту FIPS 140-2, то есть, они могут использовать внешнее ПО Enterprise Secure Key Manager (ESKM). ПО ESKM развертывается во всех случаях, когда используются методы шифрования или коммуникаций для СХД в целях защиты конфиденциальной информации. Хранение и обслуживание ключей выполняется для разблокировки данных, которые хранятся на дисках, соответствующих стандарту FIPS 140-2 и используемых в системах хранения HPE Primera с мощными инструментами безопасности и контроля доступа.

Соответствие стандарту FIPS 140-2 — это гарантия того, что ваши данные будут храниться в массиве HPE Primera с высокой степенью защиты и безопасности. Управление ключами в массиве с помощью либо LKM, либо ESKM, а также использование дисков, соответствующих FIPS, позволит создать безопасную среду, в которой ваши данные будут надежно защищены.

Поддержка только протокола Transport Layer Security (TLS) 1.2 ОС HPE Primera допускает только конфигурации с TLS 1.2, что исключает любые потенциальные угрозы безопасности, поскольку подключения по протоколу TLS 1.0/1.1 не допускаются. Благодаря этому заказчики HPE Primera могут еще больше укрепить свою стратегию соблюдения стандарта безопасности данных индустрии платежных карт (PCI DSS) 3.2.

Генеральный регламент о защите данных Генеральный регламент о защите данных (GDPR) — это новый европейский закон о защите конфиденциальности, который вступил в силу 25 мая 2018 года и значительно увеличил риск для тех компаний, которые пренебрегают требованиями закона по использованию и защите персональных данных. Регламент GDPR предусматривает для корпораций значительные денежные штрафы, до 20 миллионов евро, или до 4% от ежегодного глобального оборота. Согласно GDPR, организации должны предпринимать соответствующие технические и организационные меры, направленные на защиту данных, и выполнять ужесточенные требования в отношении сроков уведомления.

Средства безопасности систем хранения HPE Primera, встроенные на уровне структуры и архитектуры, помогают успешно выполнять требования GDPR в сфере безопасности. Существуют следующие категории безопасности HPE Primera:

• Авторизация

• Проверка подлинности

• Доступность

• Шифрование

• Целостность

• Проверка

Все эти категории являются базовыми аспектами безопасности HPE Primera, и они продолжают совершенствоваться в целях оптимизации архитектуры всего продукта. В массивах HPE Primera внедряются все новые и новые средства безопасности: на уровне ОС, устройств и инструментов.


СОХРАНЕНИЕ ВЫСОКИХ И ПРОГНОЗИРУЕМЫХ УРОВНЕЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ Способность системы хранения HPE Primera поддерживать высокую и предсказуемую производительность во всех средах обеспечивается инновациями архитектуры этого решения, которые используют все доступные аппаратные ресурсы массива. Благодаря этим инновациям исключается несогласованность ресурсов, поддерживаются смешанные рабочие задачи и совершенствуются алгоритмы кэширования, в результате чего ускоряется работа и уменьшаются задержки.

Балансировка нагрузки Архитектура HPE Primera, созданная для предприятий и виртуальных и облачных центров обработки данных, не похожа на архитектуры контроллеров предыдущих поколений. В системной конструкции со всеми активными томами каждый том может быть активным на любом контроллере в системе, что обеспечивается высокоскоростными внутренними соединениями full-mesh, которые объединяют множество узлов контроллера и формируют кэш-когерентный кластер конфигурации «активный/активный». В результате система предлагает симметричную балансировку нагрузки и использование всех контроллеров при оптимальном масштабировании производительности, которая осуществляется путем добавления контроллеров и дисководов в систему.

ПО Priority Optimization Качество обслуживания (QOS) является важнейшим компонентом в построении современных масштабируемых СХД для многопользовательских сред. Использование QoS выгодно отличает усовершенствованные системы хранения от систем прежних поколений, в которых большая часть ресурсов использовалась для удовлетворения запросов ввода-вывода, а также решения проблемы с компонентами с высоким потреблением ресурсов за счет предоставления предсказуемых уровней обслуживания и управления переносом нагрузки ввода-вывода независимо от других пользователей в общедоступной системе. Зрелые решения QoS контролируют такие показатели контроля обслуживания, как производительность, пропускная способность и задержка, и системным администраторам не требуется выполнять балансировку нагрузки физических ресурсов вручную. Эти возможности устраняют последнюю преграду на пути к консолидации, обеспечивая гарантированные уровни качества обслуживания без физического разделения ресурсов и без привязки к дискретным и разрозненным ресурсам хранения.

Программное обеспечение HPE Primera Priority Optimization предлагает уровни обслуживания для приложений и рабочих задач, соответствующие бизнес-требованиям, и позволяет администраторам выделять ресурсы хранения таким же образом, как выделяется емкость хранения. Такой подход позволяет создавать разные уровни обслуживания и защищать критически важные приложения в корпоративных средах путем назначения минимальных целевых показателей скорости ввода-вывода в секунду, а также минимальных целевых показателей задержки. В результате определенному пользователю или приложению обеспечивается нужный уровень производительности. Можно также назначать максимальные пороговые значения производительности для рабочих задач с более низкими требованиями к уровню обслуживания. Благодаря этому приложения с высоким приоритетом обеспечиваются ресурсами, которые необходимы для достижения намеченных уровней обслуживания.

Компонент Priority Optimization и лидирующий в отрасли целевой показатель задержки позволяют администраторам СХД задавать в соглашениях об уровне обслуживания (SLA) для томов, входящих в состав СХД на твердотельных накопителях, значение задержки, составляющее всего 500 микросекунд. Можно также задавать такие целевые показатели уровня обслуживания, как пропускная способность в Кбит/с и пропускная способность ввода-вывода для определенного набора виртуальных томов или для обмена данными между различными виртуальными доменами. Все операции ввода-вывода на хосте отслеживаются, измеряются и сравниваются с определенным целевым показателем уровня обслуживания. Средство контроля HPE Primera Priority Optimization внедрено в систему хранения HPE Primera и может изменяться в режиме реального времени. Не требуется никаких агентов, а также физического разделения ресурсов в рамках массива хранения.

Преимущества чередования в масштабе системы, повышающие производительность В традиционном массиве хранения небольшие тома либо малопроизводительны, поскольку используют малое число дисков, либо, чтобы увеличить емкость и повысить производительность, расходуют слишком много дорогостоящих ресурсов, то есть, большее число дисков. В системах хранения HPE Primera даже те тома, размер которых довольно скромен, разделяются на фрагменты и распределяются на множестве дисков одинакового типа. Такое широкое чередование данных обеспечивает максимальную производительность для небольших томов массива (его узлов, ЦП, шин, кэш-памяти, дисков), и для этого не требуется выделять чрезмерную емкость или создавать горячие точки на поднаборе физических дисков.

Более подробно о чередовании говорится в разделе «Несколько уровней абстракции».

Совместное использование и перенос кэшированных данных Поскольку большая часть базовых данных, связанных с томами моментальных снимков, физически хранится в базовых виртуальных томах, данные, кэшированные для виртуального тома, часто используются для предоставления доступа для чтения моментальных снимков этого базового виртуального тома.

Если три или более диска, лежащих в основе набора RAID 6, становятся временно недоступными (например, вдруг отсоединились все кабели этих дисков), ОС HPE Primera автоматически перенесет все закрепленные записанные данные на выделенные логические диски, предназначенные для сохраненных данных. Это гарантирует сохранение всех данных кэша, подтвержденных хостом. То есть, эти данные можно будет должным образом восстановить, когда восстановится подключение их дисков. При этом не будет затронута производительность или емкость кэша, а также все его другие данные.

В системах на флеш-накопителях используется технология Cache Offload, которая сокращает число «узких мест» кэша за счет автоматического изменения частоты, с которой данные переносятся из кэша на флеш-накопители. Это помогает обеспечивать устойчиво высокие уровни производительности, когда масштаб рабочих задач увеличивается до сотен тысяч операций ввода-вывода в секунду.

Кэширование записей Записанные данные, направляемые в виртуальные тома, кэшируются на узле контроллера, зеркалируются в кэше на другой узел контроллера, а затем подтверждаются хостом. Таким образом, значительно сокращается эффективное время отклика хоста, которое было бы длиннее, если бы запись выполнялась непосредственно на диски, еще до подтверждения. Это возможно благодаря тому, что зеркалирование и обработка сбоев питания помогают поддерживать целостность кэшированных данных записей.


Кроме значительного сокращения времени отклика хоста на запись, кэширование записей может значительно повысить производительность дисков сервера, что достигается с помощью следующих приемов:

• Объединение множества записей в одни и те же блоки, что позволяет исключить большое число записей на диск

• Объединение множества небольших записей в более крупные записи на дисках, что повышает эффективность операций

• Объединение множества небольших записей на логическом диске RAID 6 в записи с полным чередованием, благодаря чему не требуется считывать старые данные, чтобы выполнить чередование с дисков

• Откладывание операции записи и планирование ее на более подходящее время

Эффективность емкости Динамическое выделение ресурсов Технология динамического выделения ресурсов HPE Primera Thin Provisioning повышает эффективность СХД и делает ее емкость более компактной за счет выделения пространства по запросу, то есть, вы платите только за емкость диска, которая вам реально требуется.

Thin Persistence — это компонент, который сдерживает объемы виртуальных томов и моментальных снимков для чтения/записи в виртуальных томах, оставляя их небольшими. Это возможно благодаря выявлению страниц с нулями во время передачи данных и отказа в выделении пространства для этих нулей. Эта функция, работающая в режиме реального времени, анализирует данные еще до их записи на исходный виртуальный том или в моментальный снимок для чтения/записи в этом виртуальном томе. Освобожденные блоки непрерывного пространства размером 16 Кбайт возвращаются в исходный том, а освобожденные блоки непрерывного пространства размером 128 Мбайт возвращаются в группу CPG для использования другими томами.

Метод возвращения тонкой копии делает СХД максимально компактной и эффективной, поскольку все неиспользуемое пространство возвращается за счет удаления моментальных снимков виртуальных копий. После удаления моментального снимка общедоступное пространство из виртуального тома возвращается в группу CPG и может снова использоваться другими томами. Пространство моментальных снимков можно вернуть после удаления из виртуальных копий, физических копий или томов Remote Copy.

Технологии сокращения объемов данных Технология сокращения данных HPE Primera Data Reduction объединяет операции дедупликации и сжатия, что обеспечивает максимально экономное использование пространства. При использовании томов сокращения данных все входящие данные перед сжатием проверяются на наличие дубликатов.

Дедупликация с использованием Express Indexing Дедупликация — это технология, призванная исключать дублирующуюся информацию до ее записи на диск. Схема HPE Primera ASIC оснащена выделенным высокопроизводительным механизмом хэширования с низкой задержкой, который используется для дедупликации, обеспечивающей не только огромную экономию по сравнению со стандартными методологиями развертывания, но и эффективную защиту от снижения производительности во время выполнения дедупликации. В процессе дедупликации применяется механизм Express Indexing, максимально повышающий эффективность таблиц поиска для быстрого выявления дублирующихся запросов записи.

При попадании в кэш нового запроса записи генерируется хэш (или отпечаток) данных, позволяющий сопоставить их с другими данными, хранящимися в массиве. Генерирование хэша для каждой записи данных — задача, интенсивно использующая ресурсы ЦП, и множество программно реализованных алгоритмов хэширования, обычно используемых в платформах на базе флеш-накопителей, значительно снижают производительность записи. Благодаря программному обеспечению HPE Primera Deduplication задания, интенсивно использующие ресурсы ЦП, такие как расчеты хэш-сигнатур для входящих данных и проверка операций чтения, переносятся в схемы ASIC, что позволяет высвободить ресурсы процессоров для других критически важных сервисов данных.

Сразу после расчета хэша механизм Express Indexing выполняет быстрый поиск метаданных, чтобы сравнить сигнатуры входящего запроса с сигнатурами данных, которые уже хранятся в массиве. В случае обнаружения совпадений система отмечает дублирующиеся запросы и не дает записывать их на серверные диски. Вместо этого в таблицу метаданных добавляется указатель, ссылающийся на существующие блоки данных. Для предотвращения хэш-конфликта (когда две страницы записей имеют одинаковую сигнатуру, но разные базовые данные) программное обеспечение HPE Primera Deduplication повторно использует схемы ASIC узла контроллера, чтобы провести высокопроизводительное побитовое сравнение, прежде чем какое-либо новое обновление записи не будет отмечено как дубликат. Такой метод позволяет предотвратить некорректные совпадения данных. Это важный шаг в предотвращении повреждения данных, и он должен являться центральным элементом любого механизма дедупликации.

РИС. 4. Дедупликация — процесс удаления блоков данных, являющихся точными дубликатами

Этот аппаратный подход поддерживает реализацию поточной дедупликации, предлагающей множество преимуществ, таких как высокая эффективность емкости, защита производительности флеш-накопителей и увеличение срока службы флеш-накопителей. Сочетание аппаратного хэширования с функцией Express Indexing образует мощное и эффективное решение.


Сжатие В то время как дедупликация позволяет удалять целые блоки данных путем их сравнения друг с другом, сжатие позволяет сокращать размер страниц до их записи на флеш-накопитель. Когда процессы сжатия и дедупликации работают вместе, сначала удаляются дублирующиеся блоки данных, а затем сжимаются оставшиеся данные.

РИС. 5. Сжатие — процесс сокращения размера блоков данных

В HPE Primera реализован очень эффективный, современный и экономичный алгоритм сжатия, способный обеспечить высочайшую производительность и задач сжатия, и задач распаковки. В HPE Primera используется технология Express Scan, которая еще больше снижает нагрузку на ЦП, связанную со сжатием. Это осуществляется путем проверки блоков, позволяющей удостовериться, что данные можно сжать. Благодаря этому ресурсы ЦП не тратятся понапрасну, когда выполняются попытки сжатия несжимаемых данных. Когда дело касается сжатия, большое значение имеют профили производительности при чтении и записи. Производительность при записи должна быть достаточно высокой, чтобы поддерживать входящие потоки записанных данных, но, поскольку записи перед отправкой на флеш-накопитель кэшируются в памяти системы, процесс сжатия в целом носит асинхронный характер и поэтому не сильно увеличивает задержки операций записи. Однако операции чтения гораздо более чувствительны к задержкам, поскольку не все они доставляются из кэша. При любом отсутствии операции чтения (то есть, операция чтения запрошена, но отсутствует в кэше) массив должен считать данные на сервере, распаковать их и вернуть на хост. В этом случае производительность является ключевым фактором, поскольку при снижении производительности распаковки сразу увеличивается время задержки.

Упаковка данных После сжатия данных образуется ряд блоков данных, размер которых уже меньше, но является нестандартным (например, 1,3 КиБ, 4,2 КиБ, 5,6 КиБ). Эти блоки не только имеют нестандартный размер. Их также очень трудно записать на флеш-накопитель, поскольку флеш-страницы имеют фиксированный размер, и прямая запись этих страниц на флеш-накопитель приводит к потере производительности и снижению эффективности, что неприемлемо. Эту проблему решает технология упаковки данных, которая перед записью на флеш-накопитель объединяет эти страницы нестандартного размера в одну страницу.

РИС. 6. Несколько страниц, хранящихся вместе, после упаковки данных

В системах HPE Primera для хранения данных используются физические страницы размером 16 КиБ. Когда необходимо сократить объем данных, активируется функция упаковки данных HPE Primera Data Packing, благодаря которой несколько сжатых страниц хранятся на одной физической странице размером 16 КиБ. Этот метод упаковки данных является частью встроенного процесса, который не только оптимизирует физическое пространство, но и позволяет работать с записанными данными большего размера, поддерживающими запись на большее число накопителей. Это повышает производительность и увеличивает срок службы накопителей. В случае наложения записей система предоставит новую сжатую страницу — при наличии свободного пространства. Однако если новые данные уже не вмещаются на существующую страницу, они помещаются в очередь для упаковки с другими новыми записями. С помощью технологии HPE Primera Express Indexing, которая используется в тонких томах HPE Primera всех типов, отслеживаются данные на сжатых страницах.


Уплотнение данных Кроме технологии сокращения объема данных Data Reduction, в системах HPE Primera используются и другие технологии, повышающие эффективность использования емкости. Среди них: лидирующие на рынке технологии с аппаратным ускорением Thin Provisioning, Thin Clones, Thin Reclaim, Virtual Copy и другие. Экономия вследствие использования этих технологий не учитывается в показателях (или коэффициентах) сокращения объемов данных. Она определяется коэффициентом уплотнения, который обеспечивается полным набором технологий, повышающих эффективность емкости. Поэтому уплотнение — это результат использования «тонких» технологий и технологии Data Reduction.

Virtual Copy Решение Virtual Copy отвечает за внедрение моментальных снимков HPE Primera, предоставление моментальных виртуальных копий виртуальных томов и обеспечение постоянной доступности исходных данных на случай, если при обновлении данных в виртуальном томе происходит какая-либо проблема. Virtual Copy реализует эффективный вариант механизма копирования при записи (CoW). Для выполнения копирования при записи (CoW) в ОС HPE Primera используется отложенное копирование при записи (DCoW), при котором исключается снижение производительности операций ввода-вывода на хосте. Механизм DCoW используется для моментальных снимков томов с динамическим выделением ресурсов. Благодаря HPE Primera DCoW такие операции, как считывание исходных данных, обновление базового тома новыми данными и копирование исходных данных, выполняются в фоновом режиме, после подтверждения обновления записи на хосте.

Виртуальные копии — это всегда «тонкие» копии без резервирования; сохраняется только одна копия измененного блока. Благодаря эффективной обработке метаданных можно конфигурировать тысячи моментальных снимков «только для чтения» и «для чтения и записи». А гибкость управления позволяет продвигать любой моментальный снимок, не повреждая другие такие же снимки.

Перенос данных Программное обеспечение HPE Primera Peer Motion Utility (PMU) — это бесперебойно работающий и конфигурируемый пользователем инструмент мобильности данных, который предназначен для корпоративных блочных хранилищ, не требует никаких внешних устройств для передачи данных и не перегружает ресурсы хоста. В отличие от традиционных подходов, подразумевающих перенос блоками, HPE PMU позволяет переносить данные между любыми двумя СХД HPE Primera, не прибегая к сложному планированию или дополнительным инструментам. С помощью инструмента HPE PMU можно также выполнять бесперебойный перенос данных с систем хранения другого типа, не HPE Primera. В программном обеспечении HPE Primera Peer Motion используется такая же встроенная технология, которая обеспечивает простое и быстрое потоковое «тонкое» преобразование неэффективных «толстых» томов на исходных массивах в более эффективно используемые «тонкие» тома на целевой системе хранения HPE Primera.

УПРАВЛЕНИЕ СИСТЕМАМИ ХРАНЕНИЯ ДАННЫХ ОС HPE Primera помогает упростить, автоматизировать и ускорить управление СХД за счет автоматического и интеллектуального выделения и изменения ресурсов управления на уровне подсистем — процессов, не требующих участия администратора.

Пользовательские интерфейсы системы поддерживают автоматическое администрирование, то есть, администраторы могут легко и без особых усилий создавать физические и логические ресурсы и управлять ими. Выделение ресурсов не требует никакого предварительного планирования: система создает тома с использованием интеллектуальных технологий и основываясь на имеющихся ресурсах — в отличие от выделения ресурсов вручную, когда планирование носит обязательный характер, а емкость промежуточных пулов наращивается вручную.

Простота использования ОС HPE Primera упрощает задачи обучения и администрирования за счет простого и автоматизированного ПО HPE Primera UI, унифицированного приложения HPE 3PAR SSMC и интерфейса командной строки HPE Primera с поддержкой сценариев. Эти средства управления предлагают невероятно богатый выбор инструментов, как физических, так и логических, для одной или нескольких СХД, и исключают необходимость во внешних инструментах и консультациях, которые обычно часто требуются в целях диагностики и устранения неисправностей.

Открытая административная поддержка предоставляется по протоколу SNMP, спецификации SMI-S (Storage Management Initiative Specification) и посредством API веб-служб.

HPE Primera UI — это простой в использовании графический интерфейс пользователя для управления и обслуживания одной системы хранения HPE Primera. ПО HPE Primera UI включено в каждую систему хранения HPE Primera, и его не требуется устанавливать на отдельный сервер.

ПО HPE Primera UI упрощает работу в локальной инфраструктуре СХД и помогает в решении таких задач, как расширение систем и обновление ОС HPE Primera. Начальную установку систем можно выполнить всего за 20 минут, а расширение, не прерывающее работу, — всего за 10 минут.

HPE 3PAR SSMC — это графический интерфейс пользователя, включающий современные браузерные интерфейсы для мониторинга и управления несколькими системами хранения HPE Primera и HPE 3PAR. Это программное обеспечение предлагается как виртуальное устройство, которое можно загрузить на портале HPE Software Depot. ПО можно развернуть в нескольких поддерживаемых средах виртуальных машин.

HPE Primera Performance Insights исключает работу на основе предположений и перерывы в работе, вызываемые проведением диагностики и оптимизацией работы приложений. С Performance Insights вам автоматически предоставляется информация об основных причинах сложных аномалий, доступная благодаря аналитике работы приложений. Поэтому не требуется настраивать инфраструктуру методами проб и ошибок, которые дорого обходятся предприятиям.

https://h20392.www2.hpe.com/portal/swdepot/index.do


Компонент Performance Insights, входящий в состав HPE 3PAR SSMC, предлагает алгоритмы машинного обучения, которые «обучаются» в облаке и развертываются в локальной среде. Это значительно сокращает время отклика и расширяет область применения HPE InfoSight. Performance Insights предлагает следующие преимущества:

• Выявление проблем производительности из-за перегрузки

• Более грамотное планирование рабочих задач благодаря знанию уровней резерва

• Определение основных причин сложных аномалий с помощью аналитики работы приложений

HPE InfoSight глубоко интегрируется с HPE Primera UI, образуя основу для расширенной прогнозной аналитики, выполняемой в облаке HPE. Это позволяет прогнозировать, предотвращать и решать проблемы, связанные с отказами элементов, доступностью данных или их потерей, в масштабе всего стека инфраструктуры, а также гарантирует оптимальную производительность и эффективное использование ресурсов. HPE InfoSight осуществляет непрерывный мониторинг каждой системы в базе установленного оборудования и избавляет от необходимости проводить дни, ночи и выходные, устраняя проблемы с инфраструктурой.

Каждая система хранения HPE Primera оснащена тысячами датчиков. Все они эффективно отслеживают каждую операцию ввода-вывода в системе и предоставляют статистическую информацию, включая время обслуживания, размер ввода-вывода, скорость в Кбит/с, а также число операций ввода-вывода в секунду для виртуальных томов, логических и физических дисков. На узлах контроллера, образующих системный кластер, доступны такие статистические данные о производительности, как эффективность использования ЦП, общее число доступов и частота попаданий в кэш для операций чтения и записи. HPE InfoSight постоянно и каждую минуту анализирует и сопоставляет миллионы показаний с этих датчиков, преобразуя их в аналитическую информацию, которую администраторы могут использовать для принятия необходимых мер. Область применения аналитики HPE InfoSight расширяется с каждым днем; в решение постоянно добавляются новые сигнатуры, которые ускоряют выявление аномалий. Все это формирует невероятно мощный инструмент администрирования СХД.

Интерфейс HPE Primera Web Services API (WSAPI) является еще более действенным и гибким способом управления системами хранения HPE Primera. Этот API-интерфейс предлагает программный подход к управлению HPE Primera. При использовании этого API-интерфейса управление томами, группами CPG и номерами VLUN может выполняться автоматически, с помощью серии запросов через HTTPS. Данный API-интерфейс состоит из сервера, который входит в состав ОС HPE Primera и работает на базе системы хранения HPE Primera, а также определения операций, входов и выходов API. Набор для разработчиков ПО (SDK) этого API-интерфейса включает образец клиента, который можно использовать для разработки клиентов, отвечающих требованиям заказчиков.

Комплект HPE Primera PowerShell Toolkit предоставляет командлеты Microsoft® Windows Server® для доступа к системам HPE Primera. Этот комплект позволяет использовать в сценариях PowerShell командлеты, которые выдают команды интерфейса командной строки HPE Primera или инициируют вызовы WSAPI для управления логическими объектами системы HPE Primera.

Интеграция с OpenStack® позволяет предприятиям повысить гибкость, ускорить инновации и сократить затраты. Компания HPE является активным членом сообщества OpenStack и внесла большой вклад в продвижение проекта OpenStack. Работа HPE в этой области направлена на непрерывную интеграцию и гарантию качества, что способствует разработке надежной масштабируемой облачной платформы, обеспечивающей успешное выполнение производственных рабочих задач. Чтобы удовлетворить требования многих крупных организаций и поставщиков услуг, которые они предъявляют к СХД корпоративного класса, компания HPE разработала драйверы для блочных СХД HPE Primera, поддерживающие технологию OpenStack с протоколом FC. Это обеспечило гибкость и экономичность облачной платформы с открытым исходным кодом, идеально подходящей для критически важных сред и сред, в которых требуется высокая степень отказоустойчивости.

HPE Smart SAN Сеть хранения данных играет большую роль в работе любого центра обработки данных, поскольку предоставляет доступ и связь между массивами хранения и серверами с использование выделенной сети. Протокол FC всегда был главным протоколом хранения и используется в большинстве сетей хранения данных. Популярность протокола FC в сфере хранения данных объясняется его высокими показателями корпоративного уровня, такими как производительность, доступность и безопасность. Ключевой функцией протокола является зонирование FC, которая повышает безопасность и эффективность управления сетью хранения данных за счет обеспечения необходимой сегрегации и контролируемой связи между выбранными устройствами в крупной коммутационной сети. Однако в большинстве сетей хранения данных настройка зон является сложной операцией, требующей больших усилий и сопровождаемой множеством ошибок. Это указывает на необходимость максимальной автоматизации этих операций, что позволило бы исключить человеческие ошибки и сократить число потенциальных простоев сети хранения данных.

Решение HPE Smart SAN для HPE Primera оснащено целым набором инновационных функций, одной из которых является автоматическое зонирование, позволяющее с успехом решить перечисленные выше проблемы. Кроме того, решение поддерживает регистрацию устройств и сбор диагностических данных на основе стандартов, что повышает эффективность конфигураций, видимость и эффективность диагностики. Функция автоматического зонирования, реализованная в системах HPE Primera как часть решения HPE Smart SAN 2.0, использует новый тип зонирования Peer Zoning, определенный стандартами FC. Благодаря этой функции системы хранения HPE Primera могут настраивать зоны автоматически каждый раз, когда на целевой стороне выделяются ресурсы для хостов.


ОТКАЗОУСТОЙЧИВОСТЬ В МАСШТАБЕ НЕСКОЛЬКИХ ОБЪЕКТОВ ПО HPE Primera Peer Persistence Программное обеспечение HPE Primera Peer Persistence позволяет системам хранения HPE Primera, расположенным в пределах одного региона, функционировать как одноранговые объекты по отношению друг к другу и формировать высоко доступное и прозрачное отказоустойчивое решение для подключенных кластеров VMware vSphere®, Microsoft Hyper-V и Microsoft Windows. HPE Primera Peer Persistence позволяет построить решение уровня массива с высокой доступностью, которое соединяет два объекта или два центра обработки данных. При этом такие процессы, как переключение при отказе и возврат к состоянию до отказа, абсолютно прозрачны для хостов и приложений, запущенных на этих хостах. В отличие от традиционных моделей аварийного восстановления, в которых хосты (и их приложения) после аварийного переключения требуется перезапускать, ПО HPE Primera Peer Persistence позволяет хостам продолжать работу в интерактивном режиме и обслуживать бизнес-приложения, даже если обслуживание рабочей задачи ввода-вывода прозрачно переносится с основного массива на второстепенный массив. Результатом является нулевое время простоя.

В конфигурации HPE Primera Peer Persistence кластер хостов необходимо развертывать в масштабе двух объектов, а систему хранения HPE Primera необходимо развернуть на каждом из этих объектов. Все хосты кластера должны быть подключены к обеим системам хранения HPE Primera. Эти системы HPE Primera предоставляют для хостов в кластере один и тот же набор виртуальных томов и номеров VLUN с одинаковыми WWN-именами томов. Виртуальные тома синхронно реплицируются на уровне блоков, и в результате каждая система хранения HPE Primera имеет синхронную копию каждого тома. В определенный момент времени определенный том является главным томом определенной системы хранения HPE Primera. С помощью протокола Asymmetric Logical Unit Access (ALUA) ПО HPE Primera Peer Persistence обеспечивает пути передачи от главного массива (системы хранения HPE Primera, в которой виртуальный том является главным), работающие в режиме активный/оптимизированный, и пути передачи от второстепенного массива, работающие в режиме ожидание. При выдаче массивом команды переключения отношение между массивами меняется, то есть, активное состояние путей меняется на ожидание, и наоборот. В такой конфигурации и при нормальных условиях работы обе системы хранения HPE Primera могут активно обслуживать операции ввода-вывода (даже на отдельных томах).

РИС. 7. Прозрачное переключение при отказе при использовании ПО HPE Primera Peer Persistence


ПРОСТОТА И УДОБСТВО ОБСЛУЖИВАНИЯ Системы HPE Primera отличаются удивительной простотой обслуживания. Любую замену или модернизацию аппаратных компонентов HPE Primera можно выполнить с помощью HPE Primera UI. Интерактивная замена доступна для узлов, модулей DIMM, загрузочных дисков, адаптерных плат, блоков PCM корпуса, механизмов PCBM узлов, модулей ввода-вывода, трансиверов SFP и дисков. Интерактивная модернизация доступна для узлов, адаптерных плат и дисков.

В новых версиях обслуживание ПО отличается простотой и скоростью, а обновления загружаются с HPE InfoSight автоматически. После загрузки обновления система отправляет администратору уведомление с рекомендуемыми действиями и данными о важности этого обновления. Обновления выполняются в интерактивном режиме в течение нескольких минут через HPE Primera UI и не требуют перезагрузки узлов контроллера.

ПРОАКТИВНАЯ ПОДДЕРЖКА Поддержка HPE в отношении систем HPE Primera осуществляется на базе глобальной инфраструктуры ресурсов поддержки, в основе которой лежат усовершенствованные архитектуры систем и поддержки. Благодаря этому обеспечивается быстрый прогнозируемый отклик и восстановление работы. Безопасная сервисная архитектура HPE Primera предлагает безопасную сервисную связь между системами хранения HPE Primera на вашем объекте и специалистами службы поддержки HPE; эта связь обеспечивает безопасную передачу диагностических данных и удаленные сервисные подключения. Такую важную диагностическую информацию, как статистика состояния систем, сведения о конфигурации, производительности и событиях системы, можно передавать довольно часто и хранить централизованно в виде исторических данных. В результате оптимизируются процессы проактивного выявления и анализа сбоев, а число операций, выполняемых вручную, сокращается до минимума.

Реализация этих нововведений позволила выполнять анализ и составлять отчеты автоматически, что повышает точность и согласованность и обеспечивает удобный доступ ко всей необходимой информации о системе. Это сокращает число зависимостей на объекте, а автоматизированные операции обслуживания полностью описываются в сценариях, автоматически тестируются и невероятно просты, что заметно уменьшает число человеческих ошибок.

Системы хранения HPE Primera оснащены встроенной консолью управления, которая осуществляет мониторинг, в том числе и удаленный, а также поддерживает удаленное обслуживание массива. Подобная интеграция СХД максимально уменьшает сложность ее настройки, установки и эксплуатации.

Контроль за всеми подключениями, связанными с обслуживанием, обеспечивает HPE Primera UI. С помощью протокола HTTPS, соответствующего отраслевым стандартам, это решение защищает и шифрует все входящие и исходящие данные. Информация, которая собирается и отправляется в HPE, включает данные о состоянии системы, конфигурацию, показатели производительности, данные об условиях окружающей среды, уведомления и журналы отладки с оповещениями. Никакие данные не теряются.

Отправляемые данные используются специалистами HPE по поддержке для проактивного мониторинга работы массива и связи с пользователем в случае обнаружения потенциальных проблем. Пользователи предупреждаются о потенциальных проблемах еще до их реального появления. В случае проблем с коммутацией пользователь получает соответствующие рекомендации по их устранению, и ему высылаются необходимые запасные детали. Обученные специалисты HPE по обслуживанию могут предложить самый удобный для вас вариант обслуживания системы. Если по какой-либо причине консоль управления не может связаться с HPE, и система хранения HPE Primera, и центры поддержки HPE получат соответствующие оповещения.

HPE Primera UI также используется для загрузки новых исправлений, обновлений эксплуатационных версий, новых версий микропрограммного обеспечения и средств диагностики. Если по какой-либо причине требуется удаленный доступ, на входе можно настроить защищенный доступ для обновлений ОС и исправлений, а также доступ для технических специалистов. Если ваш центр обработки данных не допускает использования устройств домашней телефонной связи, то все оповещения и уведомления будут отправляться специалистам по поддержке вашей компании. После этого можно уведомить о проблеме или о подозрении на проблему службу поддержки компании HPE, как по телефону, так и через Интернет.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ В эру интеллектуальных технологий новые приложения и рабочие задачи приводят к массовому росту данных, которые создаются и используются в средах гибридного облака. Данные подлежат трансформации, только если их можно оптимизировать и получать к ним доступ в нужном месте и в нужное время. В этом случае аналитическая информация, получаемая на основе таких данных, открывает путь к новым потокам прибыли. Однако говорить об извлечении максимальной ценности из информации легко, а сделать это гораздо труднее.

В лице HPE Primera предоставляются интеллектуальные системы хранения, которые создают качественный фундамент уровня Tier-0 на основе флеш-накопителей, полностью раскрывающий потенциал данных. С HPE Primera ваша система хранения получает следующие характеристики:

• Управление на базе искусственного интеллекта. В решении HPE Primera применяются современные средства аналитики и машинного обучения HPE InfoSight, что позволяет не только избавить специалистов от управления инфраструктурой, но и обеспечивает возможность применения контекстного интеллектуального подхода к управлению данными.

• Полная поддержка облака. В HPE Primera средства аналитики применяются для мониторинга, управления и автоматизации операций с хранимыми данными независимо от того, где они размещаются. Например, имеются наборы мощных инструментов для автоматизации и управления системой HPE Primera в облаке, средах DevOps, средах виртуализации и контейнерных средах. Можно также легко организовать интеллектуальную и многоуровневую защиту данных, от локальных массивов до общедоступного облака, руководствуясь политиками и бизнес-потребностями.

• Модель «как услуга». Система HPE Primera предлагает гибкие возможности согласования конкретных моделей потребления и стратегий инвестирования. Благодаря локальным решениям для хранения данных, разработанным HPE GreenLake и предоставляемым как услуга, обеспечивается масштабируемость и простота ИТ-операций, даже если за их работу отвечает компания HPE. Причем, в основе всех этих преимуществ лежит модель оплаты по мере использования. Этот подход исключает избыточное выделение ресурсов, то есть, обеспечивает значительную экономию средств на хранение, позволяет развертывать рабочие задачи, когда они действительно необходимы, и освобождает ваших специалистов для реализации ключевых бизнес-инициатив.


Примите правильное решение о покупке. Обратитесь к специалистам по предварительным продажам.

Поделиться Подписаться

© Hewlett Packard Enterprise Development LP, 2020. Информация в настоящем документе может быть изменена без предварительного уведомления. Гарантийные обязательства для продуктов и услуг Hewlett Packard Enterprise приведены только в условиях явной гарантии, прилагаемой к каждому продукту и услуге. Никакие содержащиеся здесь сведения не должны трактоваться как дополнительные гарантийные обязательства. Hewlett Packard Enterprise не несет ответственности за технические и редакторские ошибки или упущения в настоящем документе.

Microsoft и Windows Server являются зарегистрированными товарными знаками или товарными знаками корпорации Microsoft в США и/или других странах. VMware vSphere является товарным знаком корпорации VMware, Inc. в США и/или других странах. Все сторонние товарные знаки являются собственностью соответствующих владельцев.

a50000189RUE, февраль 2020 г., ред. 1

Check if the document is available in the language of your choice.

Решение HPE Primera выполняет все эти задачи благодаря качественному фундаменту уровня Tier-0 на основе флеш-накопителей, который поддерживает работу ваших критически важных приложений и других важных компонентов. Системы HPE Primera, позволяющие легко и уверенно объединять смешанные и непредсказуемые рабочие задачи, — это ответ на самые строгие требования крупных консолидированных поставщиков облачных услуг. Все модели HPE Primera построены на основе единой архитектуры, оптимизированной для флеш-накопителей, используют одинаковую ОС HPE Primera и предлагают общий набор корпоративных услуг для данных. Системы хранения HPE Primera позволяют начать с малого и наращивать емкости постепенно, создавая основу для решения любых задач.

Ресурс Подробные и самые актуальные характеристики каждого из этих продуктов можно найти в их кратких характеристиках:

• Краткие характеристики СХД HPE Primera 600

Для получения подробных сведений посетите веб-сайт hpe.com/ru/ru/storage/hpe-primera

http://www.hpe.com/info/getupdated

https://www.hpe.com/global/hpechat/index.html?jumpid=Collaterals_a50000189RUE

mailto:[email protected]

https://www.hpe.com/ru/ru/contact-hpe.html

https://psnow.ext.hpe.com/collection-resources/a50000189ENW

https://psnow.ext.hpe.com/collection-resources/a50000189ENW

http://www.hpe.com/info/getupdated

https://h20195.www2.hpe.com/v2/GetDocument.aspx?docname=a00067738enw

https://www.hpe.com/ru/ru/storage/hpe-primera.html

Documents

АРХИТЕКТУРА HPE PRIMERA Primera...Технический документ Стр. 4 РИС. 1. Конструкция узла контроллера HPE Primera и архитектура