戴爾發布最新一代機型Unity XT 效能提升2倍,磁盤容量提升到1500臺

時間:2019/11/11 9:26:47瀏覽次數:792
Unity XT是Unity儲存陣列家族最新一代機型,透過升級硬件核心與系統軟件平臺,效能提升2倍,最大容量也從1000臺磁盤,提升到1500臺。

這兩年來Dell EMC動作頻頻,全面更新旗下主力產品線。先是在去年Dell Technologies World大會,發表新一代高階儲存產品PowerMax,接著又于今年大會,推出Unity中階儲存陣列的全新改款Unity XT。

  盡管身為中階產品的Unity XT,在架構與規格方面的革新程度,不如高階的PowerMax那樣搶眼,但用戶群與應用面向更廣,特別是對中階用戶占了80%的市場來說,Unity XT實際上是更重要的產品線。

  Unity是Dell EMC發表于2016年的新一代中階產品,但問世之初卻顯得有些創新不足,仍采用雙控制器Scale-Up架構與傳統RAID技術,軟件功能也還不完整。不過經過2、3年來的發展,不僅軟件功能逐漸成熟,到了最新的Unity XT系列,又進一步翻新了硬件規格,并結合引進了了新式RAID架構的軟件平臺,以及改進的遠端同步與云端應用功能。

  比起最初的Unity,Unity XT無論效能、容量、儲存空間效率、系統組態彈性與可用性都有顯著增長,并能透過新的遠端同步功能,搭配Unity VSA虛擬化儲存系統的云端版本,提供整合的混合云應用架構,這也讓Dell EMC特地在產品名稱后加縋「XT」字樣,彰顯這系列產品有別于過往Unity系列的全新特性。

  源遠流長的Dell EMC中階儲存

  Unity XT是EMC歷史悠久的中階儲存陣列產品最新一員,這個家族最早可以追溯到早期著名計算機制造商Data General,該公司于1991年發展的HADA儲存陣列,擁有快取RAID架構與熱插拔機構等新發明,HADA與其改良版HADA II,最初是搭配Data General自身Aviion迷你主機使用,后來在1994年時,演變為搭配開放環境的CLARiiON儲存陣列。CLARiiON首創了導軌熱插拔磁盤、雙主動控制器、鏡像寫入快取、完整的系統熱備援等設計,并在1997年推出的FC5000系列上率先支援FC接口,這些功能都成為日后業界標準,在市場上大獲成功,Sun、HP與SGI都曾OEM這款產品。

  當EMC于1999年并購Data General后,也只保留CLARiiON這條產品線繼續發展。EMC原本只有自身發展的高階儲存產品Symmetrix,此后則透過CLARiiON進入中階領域,先后推出了4個世代,包括2001年的FC4000與IP4000系列,2002年的CX系列、2006年的CX3系列與2008年的CX4系列,并延伸出入門級的AX系列。

  到了2011年,EMC推出新一代中階儲存陣列產品VNX系列,與入門級的VNXe系列,同時取代了CLARiiON系列SAN儲存陣列,以及Celerra系列NAS,不過,CLARiiON核心的FLARE作業系統平臺,仍保留在VNX與VNXe系列中。

  VNX是一種通用儲存設備,同時含有提供SAN服務的儲存處理器,與提供NAS服務的Data Mover模組,其中,SAN儲存處理器模組運行的OE for Block系統,便是CLARiiON的FLARE系統,而Data Mover模組運行的OE for File系統,則是Celerra的DART作業系統。而在VNXe上,則是透過虛擬化架構,以VM來分別運行FLARE與DART作業系統。值得一提的是,EMC另外還提供了VM化的軟件版VNX VSA,能以軟件定義形式來部署VNX儲存設備。

  后來,EMC又在2013年發展了第2代VNX系列,強化了對Flash儲存媒體與多核心處理器的支援。時隔3年后,EMC于2016年5月推出VNX的后繼者Unity系列,引進了全新的Container化軟件架構,并能提供全快閃組態款式,也有軟件定義化的Unity VSA版本。

  至于剛在2019年5月發表的Unity XT,則是Unity系列的第3代產品,若從CLARiiON起算,則是EMC的第8代中階儲存產品。

  Unity家族的統一更新

  前面提到,Unity XT是Unity系列的第3代產品,這是從全快閃機型的角度來看,若從混合陣列機型來看,Unity XT算是Unity的第2代產品。

  Unity系列最初于2016年發表的第1代產品,包含混合陣列的Unity 300、400、500與600,以及全快閃的Unity 300F、400F、500F與600F。不過,接下來2017年6月發表的第2代Unity,只包含全快閃X50F系列,包括Unity 350F、450F、550F與650F,混合陣列版本則沒有更新,這也讓Unity系列的混合陣列與全快閃陣列機型,不再彼此對應。

  而在這次發表的第3代Unity機型,也就是Unity XT,則一并將混合陣列與全快閃陣列都更新為X80系列,讓兩個系列恢復彼此對應,包含混合陣列的Unity 380、480、680與880,以及全快閃的Unity 380F、480F、680F與880F。

  更成熟完整的產品平臺

  相較于先前的Unity系列,Unity XT系列的特點是更新了控制器硬件核心,并一舉補充先前Unity家族在機型涵蓋面,以及軟件功能方面的不足。

  控制器硬件核心升級

  第一代Unity的控制器,搭載的處理器是Intel Xeon Haswell架構,第2代Unity X50F系列則升級為Xeon Broadwell-EP架構。而新推出的Unity XT系列中,除了最低階的380/380F仍沿用Broadwell-EP處理器外,其余機型都升級為新的Xeon Skylake架構處理器。原廠宣稱,借由控制器處理器升級,以及系統軟件的最佳化,可擁有兩倍于上一代機型的效能。

  擴展機型涵蓋范圍

  在Unity系列發表之初,較大的缺憾之一,是未能完整涵蓋上一代VNX與VNXe系列機型的容量范圍。

  當時的Unity系列,涵蓋了100~200臺磁盤容量的入門級領域,與500~1,000臺磁盤容量的中階應用領域,但最高階的Unity 600/650只達到1,000臺磁盤的擴充能力,無法對應VNX系列最高階VNX8000的1,500臺磁盤擴充能力,

  這個問題在新的Unity XT上終于獲得解決。Unity XT取消了中階的5X0/5X0F系列,另增加新的高階機型880與880F,擁有最大1,500臺磁盤擴充能力,終于達到先前VNX系列的容量范圍。

  Unity XT也大幅提高了低階機型的擴充能力。即使是380/380F也擁有500臺磁盤的擴充性,遠超過以前3X0/3X0F系列的150臺磁盤;而480/480F的擴充能力,也從先前4X0/4X0F的250臺磁盤,提高到750臺磁盤。

  大幅翻新的軟件核心

  一般來說,新的SAN儲存平臺至少得經過3~5年的發展,才能成熟,而現在Unity家族的軟件平臺,正進入成熟期。

  Unity系列在3年前問世之初,讓人最為詬病之處,便是儲存服務架構「新瓶裝舊酒」,較缺乏創新,另外像是即時壓縮、重復資料刪除等新一代儲存設備必備的功能,也都付之闕如。

  不過,在這兩年來的更新中,Unity系列逐步補足了即時壓縮與重復資料刪除等功能,并伴隨新推出的Unity XT,推出了構成整合混合云架構的新應用──可讓實體Unity儲存設備,與云端上的Unity VSA虛擬儲存設備之間,執行遠端同步。不僅讓Unity家族的軟件功能更完整,也引進了嶄新的混合云應用架構。

  Dell Unity XT的儲存組態

  

 

  如同先前的Unity系列,Unity XT的硬件,也是由作為控制器的DPE(Disk Processor Enclosure)磁盤處理器機箱,與DAE(Disk Array Enclosure)擴充磁盤柜所組成。

  DPE控制器機箱的正面,含有提供基本儲存空間的磁盤槽,其中前4臺磁盤是系統用,不可移動到其他位置,另外還需1臺磁盤作為這4臺磁盤的熱備援,所以,系統基本需耗用5臺磁盤。機箱背面則容納了2組儲存處理器(Storage Processor,SP)控制器。

  DPE機箱可透過SP控制器的12Gb SAS規格mini-SAS HD端口,串接DAE磁盤柜來擴充容量。最初Unity只有基于2.5吋磁盤的2U/25Bay DAE磁盤柜,以及基于3.5吋磁盤的3U/15Bay DAE磁盤柜可用,2017年中時,新增了3U/80Bay高密度DAE磁盤柜──這種磁盤柜是基于2.5吋磁盤規格,但透過垂直抽取機構來大幅提高儲存密度。

  如表格所示,Unity XT的擴充能力比起舊的Unity大幅提高,最低階的380/380F就擁有500臺磁盤擴充能力,最高階的880/880F則達到1,500臺磁盤,比舊的Unity高階機型高出50%,但最大原生儲存容量仍然是16PB。

  在磁盤接口方面,Unity XT仍沿用12Gb SAS,不過,480/480F以上機型的DPE機箱都備妥了NVMe接口,預定年底就能正式支援NVMe SSD。

  

 

  圖示1 外接DAE磁盤柜擴充容量

  Unity XT可支援2U/25Bay、3U/80Bay與3U/15Bay等3種DAE擴充磁盤柜,都是透過mini-SAS HD接口來連接DPE機箱,其中前兩者是基于2.5吋磁盤規格,可供全快閃或混合陣列機型使用,3U/15Bay則是基于3.5吋磁盤規格,專供混合陣列機型使用。

  圖示2 12Gb SAS接口SSD與硬盤

  Unity XT仍沿用12Gb SAS作為后端磁盤接口,可支援800GB、1.92TB、3.84TB、7.68TB與15.36TB容量的SSD,混合陣列機型另可支援600GB到12TB容量的SAS硬盤。

  圖示3NVMe Ready

  從480/480F以上的Unity XT機型,都備妥了NVMe接口SSD的支援,DPE機箱最右邊的8個磁盤槽,日后可用于安裝NVMe SSD。

  Dell EMC Unity XT硬件解剖

  Unity XT系列的硬件,其實分為兩種,380/380F仍沿用上一代350F的硬件核心與機箱設計,480/480F以上機型才引進了新的硬件核心與機箱。

  最低階的x380/380F,SP儲存處理器模組為單處理器架構,搭載了1顆與上一代350F相同的6核心、1.7GHz Xeon E5-2603 v4處理器,但內存從350F的48GB提高為64GB;480/480F以上機型的SP處理器模組,均為雙處理器架構,其中480/480F為2顆8核心、1.8GHz的Xeon Silver 4108處理器,搭配96GB內存;680/680F為2顆12核心、2.1GHz的Xeon Silver 4116處理器,搭配192GB內存;最高階的880/880F為2顆16核心、2.1GHz的Xeon Silver 6130處理器,搭配384GB內存。

  380/380F與480/480F以上機型的另一個主要差別,是備援與開機媒體不同。380/380F是透過1組SSD來提供快取寫入備援與開機映像保存;480/480F則是把快取寫入備援與開機映像,分別透過1組NVMe SSD與1組SATA SSD來提供。

  在I/O接口方面,380/380F與480/480F以上機型的提供方式也有異。380/380F含有控制器內建I/O端口,以及透過I/O模組提供的I/O端口兩種形式,每組SP儲存控制器含有內建的2組12Gb SAS端口,以及2組10GbE端口,另可選裝2組I/O模組。

  至于480/480F以上機型,則沒有控制器內建I/O端口,而是透過Mezzanine卡模組與I/O模組,來提供對外連接接口。每組SP儲存控制器基本配置1組Mezzanine卡模組,另可選裝最多2組I/O模組。

  

 

  每組DPE磁盤處理器機箱都含有2組SP儲存處理器模組,以及2組電源供應器,構成熱備援的高可用性架構。

 

  儲存處理器模組

  DAE機箱內的2組SP儲存處理器構成Active-Active高可用架構,每組SP儲存處理器可以選裝Mezzanine卡模組,以及I/O模組,來提供對外連接接口。

  

 

  圖示1 Mezzanine卡模組:有3種版本,均含有2組管理端口與 SAS端口,搭配不同前端I/O端口,包括4端口10GbE(BASE-T或SFP+)、或4端口25GbE,均同時支援區塊儲存與檔案儲存。

  圖示2 I/O模組:Unity XT的I/O模組有4種款式,分別為4端口16Gb FC,4端口10GbE、4端口25GbE,以及4端口12Gb SAS。

  

 

  I/O端口配置:480/480F以上機型是透過Mezzanine卡與I/O模組來提供I/O端口,照片中的展示機已安裝了1組Mezzanine卡模組,以及2組I/O模組。Mezzanine卡模組含有2組RJ-45管理端口(圖示1)、2組12Gb SAS擴充端口(圖示2),與4組兼用于iSCSI端口或NAS存取的10GbE端口(圖示3)。I/O模組插槽各含4個16Gb FC端口(圖示4)。

  

 

  SP儲存處理器解剖:480/480F以上機型的SP處理器均為雙處理器(圖示1),搭配96~384GB內存(圖示2),重要元件還包括備援電池,M.2 SATA SSD與M.2 NVMe SSD,供快取備援與開機。

  Dell EMC Unity XT系統軟件與管理功能

  

 

  提供本地端與云端集中管理接口

  Unity XT的管理接口分為3種,包括本地端的Unisphere GUI、Unisphere CLI文字命令列界面,以及Cloud IQ云端管理平臺。

  如同先前的Unity,Unity XT也沿用了稱作「作業系統環境(Operating Environment)」的系統軟件平臺,這是一套基于Container架構,可同時支援區塊與檔案存取服務的儲存作業系統,最初版本是OE 4.0,目前最新版本是OE 5.0。

  相較于早期版本,目前的新版本OE已有多項重要改進,其中最重要是下列這3點:

  動態儲存池

  OE系統最初只有傳統RAID架構,而在2017年的OE 4.2版中,新增稱作動態儲存池(Dynamic Pool)的嶄新RAID架構。

  這是ㄧ種適用Unity XT全快閃機型的新一代RAID技術,類似HPE 3PAR的FAST RAID、NetApp的Dynamic Disk Pool,以及IBM的Distributed RAID技術,可以跨最多64臺磁盤,建立統一儲存池,先在磁盤底層構成GB等級的Extents小區塊,然后再跨整個磁盤群組建立RAID,不需要指定Hot Spare磁盤,可解決傳統RAID架構因重建負載集中于Hot Spare磁盤,而導致重建速度緩慢的問題。

  完整的資料縮減技術

  

 

  支援完整資料縮減功能

  目前OE作業系統已能提供完整的資料縮減功能,用戶建立LUN或檔案系統時,在屬性字段中勾選即可使用。

  缺乏資料縮減功能,是Unity發表之初,外界一大疑慮所在,不過OE系統已在歷次更新中,補上了這方面的功能。先是在OE 4.1版,提供針對LUN區塊服務的即時壓縮,到了OE 4.2,又加入針對檔案服務(檔案系統與VMWare Datastore)的即時壓縮,均只適用于全快閃儲存池,用戶建立LUN或檔案系統時勾選即可啟用。

  接著在OE 4.3中,則以Data Reduction功能取代原有壓縮功能,同時整合了壓縮與重復資料刪除算法。而在OE 4.5版,又引進了In-line Dynamic Pattern偵測功能,進一步改善了區塊與檔案儲存服務的空間縮減效率。

  更彈性的遠端復制架構

  OE系統的遠端同步復制最初只提供針對區塊服務,而在OE 4.4版時,則新增了檔案層級的遠端同步復制,可為Unity的檔案存取服務,提供基于Metrosync技術的遠端同步鏡像保護,OE 4.5又新增Metrosync Manager幫助管理這項功能。

  值得一提的是,目前新的OE系統還可透過檔案層級的遠端異步復制,建立跨遠端的HA架構,無需借助閘道器等額外設備,就能讓遠端的兩臺Unity構成HA備援群組,并適用于云端上的Unity Cloud儲存裝置,這也為用戶提供了簡便的整合式混合云架構,利用云端上的虛擬化Unity儲存裝置,來作為本地端Unity的低成本備援環境。

  產品參數

  Dell EMC Unity XT

  ●建議售價:廠商未提供

  ●原廠:Dell EMC 0080-160-256

  ●機箱型式:處理器機箱2U、磁盤柜2U或3U

  ●儲存容量:最大擴充500~1500臺磁盤, 原生容量2.4~16PB

  ●處理器:Intel Broadwell(380/380F), Skylake(480/480F以上機型)

  ●內存:64~384GB

  ●主機端接口:16Gb FC,10/25GbE(iSCSI或NAS)

  ●后端接口:12Gb SAS

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