HPE 3PAR StoreServ Storage là bộ sản phẩm giải pháp lưu trữ cao cấp cho các hệ thống ứng dụng quan trọng trong các doanh nghiệp lớn. Hệ thống 3PAR hỗ trợ môi trường hợp nhất; cung cấp nhiều giao diện và dịch vụ kết nối, bao gồm truy suất dữ liệu đồng thời block, file và object storage.

Với cùng kiến trúc và hệ điều hành, các hệ thống HPE 3PAR hoạt động thống nhất và liên hợp với nhau; bất kể là các hệ thống tầm trung (8000 series) hay hệ thống cao cấp High-End (20000 series).
Các hệ thống lưu trữ cần dung lượng lưu trữ lớn, có thể sử dụng các hệ thống Hybrid Storage:
– 3PAR 20800 hoặc 20840 cho phép mở rộng đến 6PiB dung lượng thô (raw) hoặc
– 3PAR 8440 cho phép mở rộng đến 3PiB dung lượng thô (raw)
Các hệ thống lưu trữ cần hiệu năng cao, có thể sử dụng các hệ thống All-Flash:
– 3PAR 20840 hoặc 20850 cho phép cung cấp đến 3.2 triệu IOPS với độ trễ nhỏ hơn 1ms
– 3PAR 20450 cho phép cung cấp đến 1.8 triệu IOPS với độ trễ nhỏ hơn 1ms
– 3PAR 8440/8450 cho phép cung cấp đến 1 triệu IOPS với độ trễ nhỏ hơn 1ms

1.      Kiến trúc hệ thống 3PAR StoreServ

Hệ thống HPE 3PAR 20800 cho phép linh hoạt mở rộng từ 2 đến 8 bộ xử lý (Controller Nodes), kết nối clustering trực tiếp với nhau. Với kiến trúc mới này, hệ thống 3PAR có được những ưu điểm của hệ thống Dual-controller, như chi phí hợp lý, đơn giản, tự động hóa trong việc quản trị và vận hành khai thác, đồng thời có được những tính năng cao cấp như khả năng mở rộng, tính sẵn sàng và ổn định cao.
2.     Module xử lý cứng hoá HPE 3PAR ASIC
Sự khác biệt lớn nhất về kiến trúc của hệ thống 3PAR so với các hệ thống lưu trữ khác trên thị trường, chính là mô đun xử lý HPE 3PAR ASIC. Đây là mô đun xử lý những phần việc quan trọng của một hệ thống lưu trữ, những việc cần hiệu năng xử lý mạnh, đồng thời khi sử dụng mô đun xử lý cứng hóa, các tính năng như xử lý RAID 0, 1, 5 6; các tính năng xử lý công nghệ Thin và hỗ trợ nhiều loại tải khác nhau hiệu năng tổng thể của hệ thống sẽ bị ảnh hưởng thấp nhất.

3.     Kiến trúc lưu trữ dữ liệu phân tán (wide stripping)
Kiến trúc xử lý và lưu trữ phân tán và dự phòng phân tán
Một trong những ưu điểm về kiến trúc của hệ thống 3PAR là kiến trúc lưu trữ phân tán (wide stripping), do đó hiệu năng của các LUN (Volume) rất cao vì được phục vụ bởi nhiều (tất cả các đĩa cứng) trong nhóm đĩa.

4.    Khả năng hỗ trợ tốt I/O của nhiều loại tải khác nhau
Đối với các hệ thống lưu trữ truyền thống, các loại tải dữ liệu khác nhau (OLTP hoặc OLAP) được xử lý tuần tự, với một bộ xử lý chung cho các thông tin metadata và dữ liệu của các gói tin, nên các gói I/O nhỏ có thể phải chờ những gói tin I/O có kích thước lớn, trước khi được xử lý. Do đó, hệ thống không thực sự tối ưu cho nhiều loại tải khác nhau, cùng xử lý đồng thời.

Khác với cách xử lý đó, hệ thống 3PAR phân chia thông tin của các gói tin đến giao diện lưu trữ thành hai luồng thông tin khác nhau là thông tin điều khiển (control information) và Dữ liệu (Data) và được xử lý riêng biệt.
– Thông tin điều khiển (control information) được bộ xử lý Intel Xeon và bộ nhớ điều khiển (Control Cache) xử lý
– Dữ liệu (data) được mô đun xử lý 3PAR ASIC và bộ nhớ dữ liệu (Data cache) xử lý.
Với cách xử lý như vậy, thông tin điều khiển được xử lý nhanh, trong khi mô đun 3PAR ASIC xử lý những gói dữ liệu với tốc độ cao, do thuật toán được cứng hóa, xử lý theo lập trình trước. Đây là sự khác biệt của 3PAR, từ đó mang lại hiệu năng xử lý cao và đồng thời hỗ trợ nhiều loại tải khác nhau xử lý đồng thời trên cùng hệ thống.
5. Tính sẵn sàng cao của hệ thống 3PAR
Kiến trúc xử lý và lưu trữ phân tán và dự phòng phân tán
Với kiến trúc lưu trữ phân tán, dung lượng lưu trữ trên hệ thống 3PAR được phân chia thành các chunklets và được phân tán trên tất cả các đĩa cứng trong hệ thống tủ đĩa. Các chunklet dành cho lưu dữ liệu (data chunklet) và các chunklet dành cho dự phòng (Spare chunklets) được phân tán trên tất cả các đĩa cứng. Do đó, khi có 1 đĩa cứng bị hỏng, hệ thống xử tính toán lại dữ liệu và khôi phục dữ liệu từ các spare chunklets phân tán, nên không gây ra hiện tượng tắc nghẽn khi rebuild dữ liệu.

Khả năng dự phòng khi có đĩa cứng hỏng
Hệ thống 3PAR hỗ trợ nhiều mức bảo vệ đĩa cứng khác nhau, như:
– Khả năng bảo vệ dữ liệu mức Magazine (4 đĩa cứng) – HA MAG
– Khả năng bảo vệ dữ liệu mức Cage (khay đĩa 24 hoặc 12 đĩa cứng) – HA CAGE

Khả năng xử lý khi có sự cố với bộ điều khiển
Đối với hệ thống lưu trữ truyền thống với 2 bộ điều khiển, khi 1 bộ điều khiển có sự cố, tính năng ghi dữ liệu vào bộ nhớ cache sẽ không được sử dụng (disable), vì chỉ còn một bộ điều khiển, nên dữ liệu trên cache không được mirror sang bộ điều khiển khác, để đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu khi máy chủ ghi xuống tủ đĩa.
Với khả năng xử dụng 4, 6, và 8 bộ điều khiển lưu trữ, khi có 1 bộ xử lý bị hỏng, tính năng ghi dữ liệu vào bộ nhớ cache vẫn hoạt động bình thường, do dữ liệu trên cache vẫn được mirroring sang bộ điều khiển khác, do đo hiệu năng của hệ thống ưu trữ vẫn được đảm bảo.

6. Công nghệ nổi trội trên 3PAR StoreServ
6.1 Công nghệ xử lý Thin
Công nghệ cấp phát dung lượng lưu trữ truyền thống được sử dụng trên hầu hết các hệ thống lưu trữ, theo đó, dung lượng lưu trữ được cấp phát cho các máy chủ tại thời điểm khởi tạo ứng dụng. Phần dung lượng được cấp phát này sẽ được máy chủ chiếm dụng, máy chủ khác không thể sử dụng lại được, trong trường hợp phần dung lượng cấp phát cho máy chủ đó không được sử dụng. Điều này sẽ gây ra sự lãng phí, hiệu xuất sử dụng tủ đĩa thấp, chi phí đầu tư ban đầu cao, chi phí vận hành, khai thác hệ thống lưu trữ sẽ cao với hiệu xuất sử dụng thấp.
Công nghệ Thin trên hệ thống 3PAR cung cấp giải pháp lưu trữ hiệu quả và linh hoạt, bao gồm các giải pháp: Cấp phát dung lượng theo yêu cầu của ứng dụng (Thin provisioning – ThP); công nghệ chuyển đổi lưu trữ theo công nghệ Thin (Thin Conversion) và công nghệ thu hồi dung lượng khi ứng dụng ko còn sử dụng (Thin Persistence).
– Công nghệ ThP mang lại hiệu quả sử dụng dung lượng cao; tiết kiệm đến 50% dung lượng phần cứng hệ thống lưu trữ
– Công nghệ Thin Conversion tiết kiệm đến 50% chi phí lưu trữ khi thay mới các hệ thống lưu trữ, sử dụng công nghệ 3PAR ThP.
– Công nghệ Thin Persistemce cho phép sử dụng các công nghệ ThP, thu hồi dung lượng dư thừa, bao gồm cả các giải pháp nhân bản dữ liệu (Snapshot) và đồng bộ dữ liệu (Remote copies)
– Công nghệ thin Dedup cho phép giảm không gian lưu trữ trong trung tâm dữ liệu từ 50 đến 90%

Những điểm nổi bật của công nghệ Thin trên hệ thống 3PAR:
Built-In: Hệ thống 3PAR Storage được thiết kế cho phép hỗ trợ các tính năng Thin Provisioning (ThP) với hiệu năng cao và các tính năng Thin đầy đủ nhất; do những ưu điểm của nền tảng xử lý cứng hóa 3PAR Gen4 ASIC chip.
In-band: 3PAR ASIC cho phép phát hiện các chuỗi Zero và tự động xử lý mà không thực hiện các theo tác ghi các chuỗi Zero đó vào đĩa cứng. Quá trình này thực hiện In-band, hiệu quả hơn so với các giải pháp lưu trữ khác khi vẫn thực hiện ghi các chuỗi Zero đó và đĩa cứng, trước khi thực hiện xử lý các chuỗi Zero.
Reservation-less: Công nghệ 3PAR ThP cho phép tự động thực hiện các tính năng ThP mà không phải dự trữ (dự phòng trước) bất kỳ vùng lưu trữ nào, từ đó nâng cao hiệu quả lý trữ của hệ thống.
Integrated: Công nghệ 3PAR ThP cung cấp những hàm kết nối APIs, cho phép tích hợp công nghệ ThP trên các giải pháp Symantec File System, VMware, Oracle ASM và một số giải pháp khác.

6.2 Công nghệ tối ưu hóa lưu trữ – Dynamic Optimization & Adaptive Optimization
Công nghệ tối ưu hóa hệ thống lưu trữ của sản phẩm 3PAR bao gồm 2 công nghệ: Dynamic Optimization (DO) và Adaptive Optimization (AO), trong đó DO cho phép hệ thống chuyển đổi toàn bộ một Volume giữa các storage tier khác nhau, hoặc giưa các mức RAID khác nhau như từ RAID 1  RAID5,…., trong khi đó AO cho phép cùng một volume có thể sử dụng cả 3 phân vùng lưu trữ với các loại đĩa khác nhau như SSD, FC va SATA/SAS.

Với việc sử dụng DO, hệ thống 3PAR sẽ tự động thực hiện việc chuyển đổi giữa các loại mức RAID hoặc giữa các vùng đĩa khác nhau, mà không ảnh hưởng đến hoạt động của các ứng dụng đang sử dụng những volume đó.

Các thao tác chuyển đổi được thực hiện phía back-end của hệ thống lưu trữ, do hệ thống 3PAR thực hiện sử dụng bộ xử lý 3PAR ASIC, do đó hiệu năng của hệ thống lưu trữ không bị ảnh hưởng, ứng dụng hoạt đọng online, không bị gián đoạn dịch vụ.
3PAR Adaptive Optimization

Công nghệ Adaptive Optimization (AO) phát triển những ưu điểm của công nghệ Thin Provioning, cho phép dữ liệu thực sự được tự động phục vụ trên những vùng không gian đĩa có hiệu năng phù hợp nhất.

Hình 2: Kết hợp công nghệ Thin Provisioning và SMART Tiers

Công nghệ AO cho phép:
– Hệ thống lưu trữ theo dõi hiệu năng đọc/ghi dữ liệu của ứng dụng trong vùng Smart Pool và
– Tự động di trú dự liệu (online) đến những vùng không gian đĩa (storage tier) có hiệu năng phù hợp nhất.
o Những vùng dữ liệu được truy xuất với tần xuất đọc/ghi lớn sẽ được phục vụ ở vùng đĩa có hiệu xuất cao nhất (SSD hoặc FC 15K hoặc 10K),
o Những vùng dữ liệu có tần xuất đoc/ghi thấp sẽ được phục vụ ở vùng không gian đĩa có hiệu xuất tương ứng (SAS 7.2K).
Với các thức như vậy, AO mang lại cho các ứng dụng hiệu năng cao nhất cho việc ghi/đọc dữ liệu trên SAN, với thời gian đáp ứng thấp nhất theo từng vùng dữ liệu khác nhau, từ đó, tăng tốc xử lý của ứng dung. Đồng thời, giảm chi phí đầu tư và vận hành hệ thống để đạt được hiệu năng cao nhất cho các ứng dụng.
6.3 Giải pháp quản lý chất lượng dịch vụ cho các phân vùng lưu trữ sử dụng công nghệ Priority Optimization.
HPE Priority Optimization là phần mềm thực hiện và kiểm soát các chính sách quản lý mức ưu tiên cho từng Volume và VVset; cho phép người quản trị kiểm soát hiệu năng của các phân vùng lưu trữ cấp phát cho từng ứng dụng hoặc máy chủ; bằng cách thiết lập các tham số trần/sàn cho IOPS/bandwidth; mức ưu tiên QoS cùng mức trễ (latency) cho những ứng dụng quan trọng nhất.
Nếu những tham số quan trọng không dạt; hệ thống lưu trữ sẽ tự động điều chỉnh mức dịch vụ của các ứng dụng hoặc tải với mức ưu tiên thấp nhằm đảm bảo mức dịch vụ của các ứng dụng với mức ưu tiên cao hơn luôn được đảm bảo.
Với khả năng xử lý như trên, hệ thống lưu trữ sẽ giúp hạn chế những ảnh hưởng từ các ứng dụng kém quan trọng khi xảy ra tranh chấp tài nguyên lưu trẽ với những ứng dụng quan trọng trong môi trường lưu trữ tập trung.

Công nghệ AO được sử dụng trong những trường hợp sau:
– Bảo vệ (QoS) cho những ứng dụng quan trọng nhất:
o Cấu hình QoS cho những ứng dụng quan trọng với mức ưu tiên cao “high priority” và mức “latency goals”; trong khi những ứng dụng kém ưu tiên hơn sẽ được thiết lập mức “low” hoặc “normal”
o Khi xảy ra tranh chấp tài nguyên hoặc có sự cố xảy ra; tài nguyên lưu trữ sẽ được dành cho những ứng dụng quan trọng với mức ưu tiên và độ trễ cao “high priority” và “high latency goals”

– Đảm bảo mức cam kết dịch vụ được thiết lập cho các ứng dụng khác nhau:
o Mức dịch vụ “đồng” sẽ không được phép vượt 5000IOPS và sẽ không delay hoặc reject dưới 1000IOPS. Nếu hệ thống bận, các I/O mức “đồng” sẽ bị delay đầu tiên, trước các mức ‘bạc’ hoăc “vàng”
o Mức dich vụ “bạc” sẽ không sử dụng vượt mức 7000 IOPS và sẽ không bị delay hoặc reject dưới 2000IOPS. Nếu hệ thống bận, các I/O mức “bạc” sẽ bị delay trước các mức “vàng”
o Mức dich vụ “vàng” được sử dụng tối đa 10000 IOPS. Hệ thống sẽ thực hiện các biện pháp để đảm bảo mức dịch vụ tối đa 10ms; bằng cách kiểm soát các mức ‘bạc’ và đồng.

6.4 Giải pháp nhân bản dữ liệu
Hệ thống 3PAR hỗ trợ công nghệ nhân bản dữ liệu (Full Copy) trong tính năng sẵn có của hệ điều hành InForm OS, cho phép khách hàng thự hiện việc nhân bản dữ liệu trong nội bộ tủ đĩa 3PAR mà không cần mua thêm lincense.

Công nghệ nhan bản Full Copy cho phép sử dụng các tính năng ThP trên các cùng đĩa có mức RAID hoặc loại đĩa khác nhau của bàn dữ liệu gốc (Base Volume) và bản sao Full Copy.
Trong trường hợp khách hàng cần sử dụng tính năng tạo bản sao dữ liệu PIT Snapshot, Virtual Copy license cho phép hệ thống 3PAR thực hiện hàng trăm (100s) bản sao dữ liệu snapshot từ một bản gốc.

Các bản chụp Snapshot, hỗ trợ công nghệ ThP, không cần dự phòng trước dung lượng cho các bản snapshot, cho phép sử dụng những vùng dung lượng có hiệu năng và mức RAID khác nhau để thực hiện nhân bản dữ liệu, đảm bảo những yêu cầu khác nhau về chất lượng dịch vụ lưu trữ (QoS).
6.5 Giải pháp đồng bộ dữ liệu
Việc đồng bộ dữ liệu giữa các hệ thống tủ đĩa 3PAR được thực hiên thông qua tính năng Remote Copy, thực hiện ở mức lưu trữ, giữa các bộ điều khiển với nhau.

Giải pháp đồng bộ có thể thực hiện:
– Trên các cổng Gigabit Ethernet (1GE)/hoặc 10GE có sẵn trên các bộ điều khiển lưu trữ, mà khách hàng không cần đầu tư thêm các thiết bị kết nối khác.
– Hoặc thông qua các cổng FC đồng bộ qua mạng FC giữa 2 trung tâm dữ liệu. Khi đó, khách hàng cần đầu tư các thiết bị kết nối SAN hoặc DWDM.
Cơ chế đồng bộ dữ liệu có thể:
– Synchronous
– Asysnchronous
Yêu cầu về băng thông, khoảng cách và độ trễ đường truyền, được mô tả trong bảng dưới đây.

7. Quản trị và khai thác hệ thống 3PAR
Hệ thống 3PAR được quản trị và vận hành khai thác thông qua nhiều lựa chọn khác nhau; tùy vào yêu cầu của khách hàng. Khách hàng có thể lựa chọn giao diện quản trị đồ họa (GUI) thông qua phần mềm StoreServ Management Console (SSMC) hoặc phần mềm quản trị hạ tầng tập trung HPE OneView.
Khả năng quản trị hệ thống 3PAR

Trong trường hợp khách hàng lựa chọn giao diện CLI, khách hàng có thể lựa chọn bộ phần mềm quản trị 3PAR CLI cho các môi trường khác nhau như HP-UX, AIX, Linux, Solaris, Windows hoặc SSH từ bât kỳ hệ điều hành nào được hỗ trợ.
Hệ thống quản trị 3PAR cung cấp các cơ chế cho phép tích hơp với các hệ thống xác thực bên ngoài AD/LDAP.

Phần mềm 3PAR StoreServ Management Console (SSMC) được sử dụng cho việc cấu hình, quản trị và khai thác hệ thống lưu trữ 3PAR và các hệ thống kết nối với hệ thống 3PAR.

Dịch vụ hỗ trợ vận hành từ xa cho các hệ thống 3PAR
Tất cả các hệ thống 3PAR vận hành tại các Trung tâm dữ liệu của khách hàng đều được công ty HPE hỗ trợ sử dụng dịch vụ hỗ trợ vận hành từ xa thông qua Trung tâm hỗ trợ 3PAR.

Thông tin vận hành hệ thống 3PAR sẽ được thu thập và chuyển về trung tâm hỗ trợ dịch vụ 3PAR tập trung toàn cầu thông qua kết nối bảo mật, với mục đích theo dõi, giám sát vận hành các hệ thống 3PAR từ xa.
Khi có bất kỳ hoạt động bất thường hoặc sự cố tại các hệ thống 3PAR; Trung tâm dịch vụ khách hàng sẽ cung cấp ngay và luôn những thông tin vận hành cho người quản trị hệ thống của khách hàng và các kỹ sư của HPE tại Việt Nam để có phương án hỗ trợ nhanh nhất.

Nguồn theo HPE