Объёмы хранения данных на предприятиях растут всё быстрее. Не только крупные, но и небольшие предприятия всё чаще испытывают недостаток в собственных СХД, которые бы хранили данные «под рукой», при этом обеспечивая основу для быстрого анализа больших объёмов данных и оперативной бизнес-аналитики. Например, такие хранилища позволяют значительно сократить затраты предприятий на системы видеонаблюдения и видеоаналитики, которые способны проводить оперативный анализ поступающих изображений и выдавать соответствующие рекомендации. Есть и много других актуальных применений для относительно недорогих, ёмких и быстродействующих СХД.

В феврале 2021 года компания IBM объявила о выпуске новой, самой компактной на сегодняшний момент, твердотельной СХД FlashSystem 5200 начального уровня в популярном формате 1U “pizza-box” (коробка для пиццы). Кроме того, были выпущены устройства 5015 и 5035, а также платформа Spectrum Virtualize для репликации и перемещения данных между локальной системой и IBM Cloud, либо Amazon Web Services.

СХД на базе твердотельной памяти NVMe, FlashSystem 5200 работает быстрее и хранит больше данных, чем её предшественница FlashSystem 5100. Однако, несмотря на лучшие характеристики, цена FlashSystem 5200 на 20% ниже.

FlashSystem 5200 может хранить до 1.7 петабайт в компактном форм-факторе и поддерживает платформу IBM Cloud Satellite, которая обеспечивает согласованное развертывание и запуск приложений во всех средах, включая локальные ИТ-системы и публичное облако.

Рис. 1. Внешний вид FlashSystem 5200 (источник: IBM).

Рис. 1. Внешний вид FlashSystem 5200 (источник: IBM).

Денис Кенелли (Denis Kennelly), генеральный директор компании IBM Storage, на церемонии представления новой СХД заявил, что «системы, обеспечивающие доступность данных в глобальном масштабе, надёжность хранения, автоматизацию и услуги хранения данных корпоративного класса, сейчас востребованы как никогда. Цель сегодняшнего представления – объявить о том, что теперь эти возможности доступны для организаций любого масштаба».

Семейство FlashSystem

Таблица 1. Семейство FlashSystem (источник: IBM).

Семейство FlashSystem

2020 год

2021 год

High End (высокий уровень)

9200R*

9200R

9200

9200

Mid Range (средний уровень)

7200

7200

Entry Level (начальный уровень)

5100

5200

5000

Модернизация

* 9200R – вариант 9200 в стоечном исполнении (Rack).

Устройства FlashSystem 5000, 5100, 7200 и 9200 имеют формфактор 2U и содержат до 24 твердотельных накопителя FlashCore Module Drives (FMD) формата 2.5 дюйма, устанавливаемых вертикально через переднюю панель.

Внутреннее устройство

Только FlashSystem 5200 имеет высоту 1U и в нём можно установить до 12 FMD горизонтально через переднюю панель. NVMe-накопители FMD производятся по 96-слойной технологии NAND, которая представляет собой комбинацию модулей памяти типа SLC и QLC, и могут иметь ёмкости 4.8, 9.6, 19.2 или 38.4 терабайт, с 7-летней гарантией. Модули можно устанавливать в любой слот передней панели.

Рис. 2. Внутренне устройство FlashSystem 5200 (источник: IBM).

Рис. 2. Внутренне устройство FlashSystem 5200 (источник: IBM).

Все виды дисков могут заменяться без выключения оборудования (hot swap) и совместно устанавливаться в устройство.

Функционал и характеристики

Аппаратная компрессия внутри накопителей может обеспечить коэффициент сжатия данных 2:1. Программная дедупликация данных в контроллере увеличивает сжатие до 5:1. Технология Thin provisioning может дать дополнительное сжатие до 2:1.

Кластер СХД может состоять из четырёх корпусов FlashSystem 5200 и содержать до 48 накопителей. То есть, теоретически верхний предел «сырой» ёмкость может составлять до 1.84 петабайт, при использовании 48 накопителей по 38.4 терабайта каждый. В модулях расширения поддерживаются SSD SAS.

С четырех-трактовой системой кластеризации (4-way system clustering) максимальная ёмкость системы FlashSystem 5200 может составить до 2992 дисков. Дальнейшее масштабирование возможно при помощи внешней виртуализации.

Таблица 2. Характеристики FlashSystem (источник: blocksandfiles.com).

Модель

5015

5035

5200

7200

9200

ПО

IBM Spectrum Virtualize

Процессор

2 x Broadwell 2.2 ГГц, 2 ядра

2 x Broadwell 2.2 ГГц, 6 ядер

2 x Skylake 2.3 ГГц, 8 ядер

2 x Cascade lake 2.1 ГГц, 8 ядер

4 x Cascade lake 2.3 ГГц,16 ядер

Кэш

32 или 64 ГБ

От 64 до 512 ГБ

От 256 ГБ до 1.5 ТБ

Ёмкость

До 392 накопи-телей (12 ПБ)

До 504 накопи-телей (15 ПБ)

До 748 накопи-телей (23 ПБ)

До 760 накопителей (23 ПБ)

Доп. программные функции

Опционально

Включено

Шифрование

Нет

Есть

Компрессия

Нет

Программная

Аппаратно-программная

Дедупликация

Нет

Есть

Кластеризация

Нет

Есть, 2-way

Есть, 4-way

Внешняя виртуализация

Нет

Нет

Есть

Обслуживание и поддержка

Гарантия 3 года 9х5, с установкой заказчиком

Гарантия IBM от 1 до 5 лет, Storage Expert Care Basic или Advanced

Гарантия 3 года 9х5, с установкой заказчиком (ECS опционально)

Гарантия 10 лет или 3 года 24x7, с установкой IBM или 3 года 24x7 (ЕCS)

Питание

Постоянный или переменный ток, 800 Вт

Пост. или пер. ток, 1200 Вт

Постоянный или переменный ток, 2000 Вт

Максимальная производительность 8.3:1

400 тыс. IOPS,

8 Гб/с

1.2 млн. IOPS,

12 Гб/с

1.5 млн. IOPS,

21 Гб/с

2.3 млн. IOPS,

35 Гб/с

4.5 млн. IOPS,

45 Гб/с

После сжатия данных, эффективная ёмкость FlashSystem 5200 возрастает с 38 терабайт до 460.8 терабайт на одно шасси и до 1.7 петабайт при расширении дополнительными шасси.

Контроллер FlashSystem 5200 имеет восьмиядерный процессор Skylake-D Intel Xeon D-2146NT с частотой 2.3 ГГц. В шасси управления имеются два контроллера в режиме «активный-активный», а также шина PCIe gen 3 и восемь портов Fibre Channel на 32 Гб/с или восемь портов iSCSI на 25 Гб/с.

Система содержит все программные функции СХД FlashSystem 5100, включая виртуализацию внешнего СХД с высокой доступностью. Однако, при этом 5200 имеет на 66% большую производительность IOPS и на 40% большую пропускную способность данных на скорости 21 Гб/с.

Операционная система Spectrum Virtualize может управлять внешними устройствами СХД (до 300) и добавлять их ёмкость в пул хранения FlashSystem. Алгоритм интеллектуального размещения данных Smart Data Placement направляет данные с частым считыванием в накопитель SLC, чтобы ускорить доступ к этим данным.

FlashSystem 5200 поддерживает платформы контейнеризации Red Hat OpenShift, а также интерфейс для контейнерных СХД CSI (Container Storage Interface) для платформы автоматизации развёртывания контейнеризованных приложений Kubernetes, Red Hat Ansible Automation, а также для сред виртуализации VMWare и «bare metal».

IBM FlashSystem 5200 поддерживает протокол NVMe over Fabric, что позволяет повысить производительность работы СХД. Архитектура NVM имеет аппаратное ускорение и расширенные функции управления флэш-памятью, которые увеличивают срок службы флэш-накопителей. IBM FlashSystem 5200 также поддерживает протокол расширения iSCSI для RDMA (iSER), обеспечивающий высокую производительность в сетях Ethernet.

FlashSystem 5200 поставляется с аналитической системой IBM Storage Insights, которая обеспечивает сквозную видимость параметров работы в сложных средах систем хранения.

Некоторые полезные функции FlashSystem 5200:

  • Thin provisioning — динамическое выделение пространства хранения;
  • Compression — компрессия данных (аппаратная для внутренних дисков, программная — для сторонних систем хранения данных);
  • Deduplication — исключение повторяющихся блоков данных;
  • Smart Data Placement — автоматическое расположение данных по уровням хранения в зависимости от частоты считывания;
  • FlashCopy — моментальные снимки и полные копии логических дисков;
  • Remote mirroring — синхронная и асинхронная репликация между массивами;
  • Data migration — перемещение данных между массивами хранения;
  • External virtualization — использование сторонних массивов в качестве собственной дисковой подсистемы;
  • HyperSwap — решение катастрофоустойчивости;
  • System Clustering — 4-way

Планы на будущее

Платформа IBM Spectrum Virtualize для публичного облака даёт возможность пользователям реплицировать или перемещать данные между СХД на предприятии заказчика и публичными облачными системами IBM Cloud или Amazon Web Services. В ближайшем будущем IBM также расширит эти возможности для Microsoft Azure, для чего в третьем квартале 2021 выйдет бета-версия.

С помощью IBM Spectrum Virtualize на FlashSystem 5200 можно обеспечить уровень доступности приложений 99,9999 %. Поэтому СХД FlashSystem 5200 можно использовать для хостинга критически важных приложений.

Компания IBM также разрабатывает программную платформу IBM Cloud Satellite, чтобы дать позователям возможность строить, развёртывать и управлять облачными сервисами от оборудования любого вендора из любого местоположения.

IBM Cloud Satellite предоставляет стандартный набор из платформы автоматизации Kubernetes, данных, искусственного интеллекта и сервисов безопасности. Он будет предоставляться «как услуга» (as-a-service) от единой консоли, управляемой через публичное облако IBM. Cloud Satellite сейчас находится в стадии бета-тестирования. Ожидается, что эта платформа будет доступна в марте 2021 года и IBM обеспечит её поддержку на всей линейке FlashSystem, контроллеров массивов SAN, СХД Storage System и платформе Spectrum Scale.

Возможные применения FlashSystem 5200

  • Системы хранения и обработки данных для небольших предприятий, с ограниченным бюджетом, но с высокими требованиями к функционалу;
  • Системы бизнес-аналитики и интеллектуального видеонаблюдения для предприятий любых масштабов;
  • Системы компьютерного зрения и системы производственной автоматизации на их основе;
  • Системы виртуальной и дополненной реальности, в т.ч. для целей производства (контроль оборудования, пусконаладочные работы, обучение технического персонала);
  • Системы граничных вычислений (Edge Computing), в частности, создание облачных систем радиодоступа для сетей мобильной связи (Cloud RAN);
  • Системы виртуализации сетевых функций и программной конфигурации сетей операторов связи (SDN/NFV);
  • Интеллектуальные транспортные системы, системы умного здания (Smart Building) и умного города (Smart City);
  • Системы интеллектуального электроснабжения и передачи электроэнергии;
  • Системы электронного здравоохранения для распределённых узлов в медучреждениях, локальное и централизованное хранение медицинских изображений и их автоматизированного анализа;
  • Многие другие применения в области цифровой трансформации экономики.