Wie viel Enterprise Storage steckt in der HDS AMS2000?
Chris Evans stellt in seinem Blog die Frage, ob man angesichts der neu angekündigten Features (siehe auch Hu Yaoshidas Blog) der HDS AMS2000 überhaupt noch “echten” Enterprise Storage benötigt. Er kommt zu dem Schluß, dass das modulare Speichersystem AMS2000 für viele Anwendungsfälle bereits ausreicht, da es diverse “Enterprise Features” (lt. Definition) zur Verfügung stellt:
- Highly Available – 99.99%+ available
- Supports multiple disk-types and sizes within the array
- Supports multiple RAID Levels
- Highly Scalable – Supports 500+ disks and supports many hosts attached
- Highly Performant – Whatever that means
- Non-disruptive upgrades – Internal code and hardware can be replaced/upgraded with no service outage
Zu diesen allgemeinen Merkmalen zählen aber weitere, die kein anderes modulares System derzeit anbieten kann:
- Active/Active Controller
- Dynamic Provisioning
- High Density Storage Tray
Active/Active Controller heißt, dass der I/O zu einer LUN wahlweise über jeden der beiden Controller erfolgen kann, und das bei gleicher Performance (übliche Controller-Architekturen arbeiten mit einem Primary Controller, der alle Schreibvorgänge auf eine bestimmte LUN ausführen muss, was im Regelfall zu einem höheren Overhead und damit zu einer geringeren Performance führt).
Hinter Dynamic Provisioning steckt die gleiche Idee, die bereits DataCore (und andere) nutzen: Speicherbereiche, die lediglich Nullen enthalten, werden nicht physikalisch auf den Festplatten belegt, stattdessen verweist die Speicheradresse auf einen Standard-Nullbereich. Das funktioniert, weil die AMS2000 erkennt, wenn ein Dateisystem auf dem zugreifenden Host formatiert wird und somit werden nur Nullen auf die Festplatten-Bereiche geschrieben. “Space Reclamation”, also das Zurückholen bereits belegter Festplattenbereiche, funktioniert übrigens auch: Da Space Reclamation ein nachgelagerter Prozess ist, “durchforstet” er auch bestehende LUNs und gibt Speicherbereiche, die nur mit Nullen belegt sind, wieder frei.
[Update] Wie in den Kommentaren versprochen und von tdrach gefordert, hier ein Update zum Thema Thin Provisioning in der AMS2000: Wie Hu Yoshida in seinem Blog ausführt, beherrscht die AMS2000 kein “Zero Space Reclaim”, sie erkennt also nicht, wenn Nullen auf die Disks geschrieben werden und damit wird kein Speicherplatz nachträglich freigegeben. Weiter allokiert die AMS2000 keine 42MB Chunks (wie die HDS USP V/USP VM), sondern 1GB Chunks, die in 32MB “Chunklets” aufgeteilt werden. Das heißt aber auch, dass Speicher immer in 1GB-Schritten allokiert wird. Grund dafür ist der einfachere Aufbau der Controller-Architektur im Vergleich mit den HDS Enterprise-Systemen. Bei USP-V/VM gibt es dedizierten Speicher (Shared Memory, unabhängig vom Cache) in dem die Adressierung der Chunks liegt, damit ist der Zugriff sehr schnell und ohne Performanceverlust. Jeder AMS-Controller hat nur einen begrenzten Speicherbereich (max. 8GB), der sowohl den Chunk-Index (neben anderen Verwaltungsinformationen) als auch den Cache beinhaltet. Im Grunde ist es wie immer: “Enterprise Features require Enterprise Budget”.
Beim High Density Storage Tray handelt es sich um ein Erweiterungsmodul der AMS2000, das die gleiche Größe (4 HE) hat wie die “normalen” Storage Trays mit 15 Festplatten. Der Unterschied besteht darin, dass das High Density Storage Tray bis zu 48 Festplatten aufnehmen kann und somit mehr als die dreifache Kapazität bereitstellt. Da die Festplatten von oben bestückt werden, sollte das Rack wohl besser mit dem Boden verankert sein, damit man nicht unter Terabytes von Daten begraben wird…
HDS hat in den vergangenen Wochen bereits andere Neuerungen angekündigt, die in der Branche ihresgleichen suchen (z.B. High Availability Manager). Auch wenn die Konkurrenz mit Symmetrix V-Max oder XIV das technische Backend der Speichersysteme erneuert (von einer Revolution würde ich nicht sprechen wollen), bleiben dort die direkten, positiven Auswirkungen auf die Prozesse und im Endeffekt auf die Kosten der Kunden hinter den Erwartungen zurück.
Mit den neuen Features von HDS bietet sich für Kunden direktes Einsparpotential durch Verringerung der benötigten Plattenkapazität und Reduzierung der benötigten Stellfläche.
Zudem sind aus meiner Erfahrung die HDS-Speichersystem die zuverlässigsten Geräte am Markt, was für die Aufrechterhaltung einer produktiven Infrastruktur nicht unerheblich ist (straff organisierte Betriebsprozesse lassen bei unerwartet auftretenden Problemen oft keine Fehlersuche im nötigen Umfang zu).
Alles in allem sind die heute auf dem Markt befindlichen modularen Speichersysteme hinsichtlich Verfügbarkeit und Performance sehr nahe an die Enterprise-Klasse herangerückt. Im Vergleich mit Enterprise Speichersystemen der letzten oder vorletzten Generation müssen sich die modularen Systeme nicht verstecken. Für Endkunden besteht hier besonders durch die exakte Definition der Anforderungen, speziell was das I/O-Profil der anzubindenden Server angeht, ein hohes Einsparungspotenzial durch den Einsatz modularer Systeme.
[Update] Da ich gerade darüber gestolpert bin und einige Leute danach gefragt haben: Empfehlung für VMware Multipathing mit HDS AMS2000
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Hallo Dr. Storage,
danke für die schöne Aufarbeitung. Einzig mit der Definition von "Dynamic Provisioning" bin ich nicht ganz einverstanden.
So wie ich das verstanden habe geht hierbei erst mal "nur" darum die Blöcke im Backend zu speichern welche auch wirklich vom Server "angefasst" werden. Sobald der Server dort etwas hineinschreibt (egal ob 0 oder 1) wird hierfür Storage im Backend benötigt. Meiner Meinung nach werden in diesem Schritt also keine "Nullen" erkannt.
Es wurde vor einige Zeit vom HDS (allerdings für die Enterprise Systeme) das "Zero Page Reclaiming" vorgestellt. Dies ist eine Möglichkeit auch im nachhinein "Pages" (also ganze Sätze von Blöcken) mit "Nullen" zu erkennen und den heirfür reservierten Speicher im Backend frei zu geben. Ob dieses Feature auch für die AMS 2000 Systeme verfügbar ist weiß ich nicht.
Ich bin mir auch nicht sicher ob das formieren von Filesystemen wirklich erkannt wird. Bei fast allen Linux / Unix Filesystemen werden die Blöcke meines Wissens nach nicht genullt. Auch NTFS schreibt denke ich bei einen Standard-Format (nicht Quick-Format) keine "Nullen" in alle Blöcke sondern analysiert wie bei einem detailierten FS-check unter Windows ehr die Oberfläche der Disk um ggf. Fehler auf der Disk zu finden (und das macht bei Disksystemen wenig Sinn).
Wenn man sich dem Thema Dynamic Provisioning mal im Detail annimmt dann findet man hier schnell einige Problemstellen die ein einwandfreies Funktionieren beeinträchtigen können. Beispiele hierfür sind:
– Defragmentierung von NTFS Filesystemen im bei Windows
– Löschen und Anlegen von Virtuellen Maschinen im VMware ESX Umfeld (VMFS-Filesysteme)
– hohe Änderungsrate in Dateisystemen (viele neuen Dateien und viele Löschungen)
Meiner Meinung nach sollte man hier also wirklich nachdenken bevor man dieses schöne Feature einfach mal einschaltet da es auch nach hinten los gehen kann
Was meine ansichten zum erkennen von "Nullen" bei Dynamic Provisioning vs. Zero Page Reclaiming lass ich mich sehr gerne von etwas anderem Überzeugen da die Art und weiße wie du es beschrieben hast sehr viel sinnvoller ist.
Hallo tdrach,
danke für den Input. Ich muss zugeben, dass ich das Thema Dynamic Provisioning ein wenig über das Announcement hinaus "interpretiert" habe, in der Annahme, dass die entsprechenden Features der Enterprise Systeme auch auf die modularen Systeme übernommen werden. Leider konnte ich weder auf der Webseite, noch auf den Partnerseiten technische Details finden. Alos werde ich jetzt das Netzwerk bemühen, um an ein paar Infos zu kommen. Sobald ich mehr weiß, werde ich es posten bzw. den Artikel entsprechend abändern.
Zum Thema Problemstellen: Defragmentation ist natürlich eine Tatsache, die Thin Provisioning entgegensteht. Niemand hat gesagt, dass alles automatisch und ohne Admin-Intervention funktioniert. Alleine die Tatsache, dass es möglich ist Thin Provisioning einzusetzen, unterscheidet die Lösung von den Mitbewerbern im Hardwaresegment. Die Umsetzung ist natürliich abhängig von der Kundenumgebung, nicht überall wird Thin Provisioning überhaupt Einsparungen generieren, besonders stark kapzitätsvolatile Umgebungen sind ein schweres Umfeld.
Gruß,
Dr.Storage