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NetApp崔晓楠:企业用户闪存部署最佳实践

cuixiaonan

由中国计算机学会信息存储技术专业委员会、中国教育部信息存储系统重点实验室和DOIT、存储在线共同举办的2016中国闪存峰会在京召开,主题为“关键之年,让闪存绽放”,来自产业界的众多嘉宾围绕闪存技术本身将如何演变与发展,以及闪存竞争的其它存储芯片技术,存储系统将会怎样发展这些热点问题进行了精彩的分享。

NetApp华北区资深技术顾问崔晓楠先生发表了名为“企业用户闪存部署最佳实践”的主题演讲。以下为此次演讲实录:

大家上午在介质上做了百家争鸣的分析,真正的技术落地,包括未来的架构。我们的Flash数据怎么上云?包括HDS提到了我的数据安全性和可靠性怎么实现。我发现真正把Flash用到了企业级用户,大家考虑的都很仓促。我们看一下NetApp怎么把解决方案做落地,我更希望今天的环节结束以后,大家脑子里有一个框架怎么规划你的数据中心,尤其是企业级的客户数据中心。

NetApp不是在Flash单一的解决方案,我们的增长率是238.2%,排名第二。在公有云服务提供商方面,我们有不同的解决方案,适合客户不同的需求。大家看到Flash价格便宜,容量越来越大。NetApp发布了15.3TB的磁盘,我想客户得到高性能的同时,其实现在的容量已经不是他所担心的问题,他可以很轻松地拿到很高的容量,然后综合起来部署在数据中心里面。

我加入IT的行业在今年来说有13个年头,最早我记得我们在给大型客户布大存储的时候,客户把机器运到楼上的就是拆洞,然后把机器拿进去。今天我们跟很多客户说,想要很高性能和很高容量的存储器,我开车就可以拉过去,2U服务器。这得益于15.3TB磁盘带来的容量提升,功耗和性能延时的保障,提供LPS的性能,2倍的性能提升,所有的延时都会在十倍级别以下,混合阵列十毫秒左右,或者说五毫秒下降到了一毫秒,这样对每一个IO质量进行最高性能的保障。性能提升2倍,延时下降10倍等。

Flash解决了我们很多的问题,最明显的问题就是性能,尤其是对随机IO。Flash对性能提升很好,但是需要看场景,有的有十几倍的提升。但是对顺序的读写,顺序的场景提升并没有那么多,但也有几倍的提升,这是不同的场景对性能来说是有区别的。

对很多企业级的客户来说,高性能的介质来了以后会带来很多的问题,这是在接纳新技术的时候会想到容量问题。很多企业级的用户会想到数据量大,我有没有这么大的空间,这么大的资源池可以装下你,可以替代原来的盘存下数据。15T的磁盘,在性能和容量上Flash今天不是问题。

大家说Flash越来越便宜,确实是越来越便宜。我昨天看到了数据,今年比去年Flash价格下降75%。我们很多的同事提到了是不是有双活,是不是容灾。因为我们对企业用户来说,一定要看买一张Flash,或者说采用Flash的技术,并不是说把这个盘放在笔记本里自己用。我在这个之外一定是要采用很多的Flash磁盘,通过存储的操作系统封装起来,通过存储操作系统整体的效能提高整个数据的可靠性,提高数据的均衡,提高延长固态的介质寿命问题,包括写放大的问题。包括额外的空间部署问题,额外的空间消耗的问题,我在外面一定会有非常好的操作系统来做这样的可靠性。

管理问题,并不是说怎么用全闪存阵列,更多的就是客户把全闪存阵列花很大的价钱部署下来以后,一定是需要部署最核心的应用。最核心的应用一定是产生最核心的数据,这些最核心的数据该如何保存起来,如何备份起来,如何容灾起来?好在关键的全闪存阵列数据,没有说不考虑数据保护的。这方面的事情应该怎么做?后面NetApp会帮你提供非常全面的解决方案,其中包括最基础的两个东西,一个就是NetApp ONTAP 9,我们已经在这个月发布了最新的操作系统。伴随着这个操作系统发布的是最新的15TB或者说15.3TB的SSD磁盘,这是一张磁盘带来的容量。我们现在采用Flash不是问题。

ONTAP的AFF可以支持固态磁盘,ONTAP 9对数据写入的方式和路径,我们全部做了重新推导化,包括数据压缩和去重等等算法,全部与原来的方式有天壤之别。可以看到ONTAP 9是针对Flash全新的操作系统。现在给到客户最佳实践的方法,可以初期的配置很小,但是企业业务的增长,一点一点横向做扩展,把整个的数据中心的资源池从小变大。

同时,从小变大的过程,这对客户来说应用不需要间断的。多协议,目前看到的所有数据访问协议在一套操作系统可以延伸过去做支持。我们是业界唯一的一套可以支持集群、NetApp、结构化数据和非结构化数据在同样的一个大资源池里面,在同样的数据平台的基础架构里面支持,我们的ONTAP 9。

ONTAP 9是存储操作系统,必须得有数字的介质安装和实现,我们会给用户提供通用的平台选择。左边的是传统的架构,我们有存储的控制器,ONTAP 9部署在控制器里面,后面有SSD磁盘。我们通过ONTAP 9的虚拟化软件,通过虚拟化的方式支持第三方的阵列。如果说用户OK,那我只需要X86的服务器,我可以不可以部署,今天没有问题的。

ONTAP 9已经可以单独地销售我的软件,只需要把我的软件介质拿走,经过我验证的X86服务器上可以很轻松地部署ONTAP 9。一个大型的企业,如果说它有很多的分支机构,我不想在分支机构单独地部署和维护存储,我可以只利用X86服务器,就可以实现企业级存储的所有功能。因为你可以看到我的软件定义存储不牺牲任何功能,我的硬件存储设备有的功能在软件定义存储的软件部署方案里面也会有相应的软件功能提供。我们的客户说直接想利用公有云,无论用阿里还是亚马逊,还是微软,ONTAP 9可以实现一键部署。可以很轻松地利用公有云的计算资源,同时享受企业级存储的软件功能。

给用户带来什么好处?当我享受到廉价的计算资源的同时,我有很好的数据服务产生,我的数据可以很轻松地通过ONTAP 9的数据接口拉回到或者说回收到自己的数据中心,需要的时候很轻松把数据推上去。在我选择不同的公有云的运营商的时候,我觉得阿里贵了,我可以很轻松地切换到微软那里。因为在所有的公有云的平台里面,我们这样的版本都是通用的。我们在公有云里面的版本叫ONTAP Cloud,这是部署平台的通用性,给了客户最大的选择性。

架构最终实现,我们可以看到这几种模式联动起来会是什么样的效果?我们在实现存储架构的时候有一个关键的因素,SUM,我们做硬件的解耦合。我们把通用的商业架构,把不同厂家的设备尽量做成硬件的资源池,我们去布置存储虚拟机。我们通过不同的SVM实现业务应用的隔离,我们通过不同的SUM实现性能保障的隔离,这是我们最大化的软件定义存储,把存储硬件做结耦合。还有最大的好处,当我打造了这样的存储平台以后,可以发现我的存储平台并不再支持5个9,VM的漂移技术不会中断数据访问。存储的SVM,这个物理的控制器到另外一个物理控制器,它的访问中断也是不会受到影响的。

SVM可以有哪一些定义?SVM可以很轻松地跨越多个存储控制器,我的存储控制器可以有两个、四个、六个、八个,跨越的更多代表了SVM的性能越好,我的SVM可以选择不同的数据访问协议。当然了在同一个时间点只能使用一种数据访问协议,这是靠用户自己定义实现的。磁盘类型可以单独的定义,因为我整个的存储资源池的平台是可以部署全闪存,可以部署传统阵列,可以把它组合成一个大的资源池,在这个资源池里面可以很轻松地定义我的数据底层的磁盘类型是SSD、SATA、SAS还是混合?包括性能、存储量等等,都是可以根据要求做定义。我的SVM和应用系统做对接,有的核心业务系统需要做容灾和备份,我这个SVM功能可以打开。可能有的SVM是做数据归档和备份,或者是开发测试系统,我可以把最大化的节省磁盘,所有的定义都是和应用系统做匹配和定制。

ONTAP 9带来其它的应用。ONTAP 8到ONTAP 9性能每一个版本都会有很大的提升,我们会保证30%的性能提升。我个人理解应该是很复杂的去重和压缩的技术在里面,因为我们可以针对不同的数据块做不同类型或者说不同手段的数据去重压缩。有的时候去重压缩没有问题,但是功能怎么样,是不是有最大化的优化,这就是靠操作系统的能力所提供的。高级磁盘分区技术,我们现在可以把一块整的盘横向的分成几个区块,我们在里面实现数据保护技术,我们最大的好处因为现在固态盘的成本相对来说还是比较高的,还是很贵的,大家的第一印象就是贵。

我们尽可能地提高磁盘的使用率,我们利用磁盘分区技术可以做到87.5%的磁盘可用性。过去大家认为它的额外开销很大,我们在AFF的时候,这样的问题会有明显的改善。三磁盘数据保护技术,RAID-TEC,很多的朋友讲大容量磁盘,数据重构时间。现在在NetApp来看,我们SATA可以选择10T一块的配置,盘的容量在今天比去年大了很多倍,保障数据的安全性和有效性。

我们倾向于建议客户在规划数据中心的时候,底层的存储是资源池的架构,我们在资源池里最核心的管控者是我们的ONTAP 9,ONTAP 9下面可以独立地部署AFF,我们的全闪存阵列,可以独立地部署传统阵列或者说混合阵列。可以部署两个、四个,六个,八个,最终可以部署24个,这样的控制系统放在一个资源池里面。我们在整个的资源池划分不同的SVM和前端应用做对接,如果客户说数据中心做多数据中心,我们可以轻松地通过数据容灾复制软件,可以扩展到两个数据中心里面,数据可以很轻松地做交互,因为数据中心的接口是一样,我们ONTAP 9做了很好的技术的升级。我们现在把盘到盘的备份和容灾两个流程合二为一。

因为我们可以看到很多的客户对数据是有备份的需求,也有容灾的需求。我们简单来说,我的数据从一个数据中心到第二个数据中心,需要看到更多份的历史数据。我们在中间保证数据传输,通过一个管理软件的管控实现对数据两方面的要求。对用户来说不需要构建我的备份系统,我只需要容灾的一套流程,可以把整个的备份和容灾的流程合二为一,在客户的环境里面如果说有了NetApp整个的存储资源池,不需要任何的额外备份软件实现数据备份保护的功能,因为它的所有备份软件的功能我都含在ONTAP 9里面。

客户说两个数据中心做双活,对外提供相同类型服务可以很轻松把ONTAP 9升级成双活模式。我们的双活模式在每一个数据中心的内部现在可以升级到四个控制器的架构,可以通过这样的方式两边同时做相同业务的双活数据。全部的配置和管理都是在ONTAP 9下实现的。很多的客户喜欢公有云,我们很轻松把数据帮助它在公有云的环境里面部署ONTAP 9,我们可以很轻松地帮它把数据从Flash2Disk2Cloud,这样的部署方式和理念,使劲上就是NetApp两年前提出的版本。我们完全可以帮助客户在不同的数据中心形态,不同的业务形态,不同的磁盘形态之间做数据漂移。我们可以通过一套统一的软件做集中的管理。

NetApp现在不光只有单一的全闪存解决方案,我们有软件家族在Flash的领域做解决方案的提供。包括AFF就是我们的ONTAP 9所实现的,专门面向企业的市场。EF系列,我们专门会特定客户对性能要求非常高,对延时要求很低的,数据量并不是非常大的特定领域。我们去年收购SolidFire,更多的面向服务提供商,面向接入的应用数量更加众多,更加看重扩展性,它是采用X86分布式的架构。NetApp今天会给我们的客户提供三种解决方案,满足您对业务要求不同方面的需求。

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