🍎 🖼️ 👩 QSAN Storage como competidor de las marcas Tier 1 🦆 🛐 👽

La infraestructura moderna de TI ahora es impensable sin el uso de sistemas de virtualización. Y la virtualización revela más plenamente sus capacidades en el caso de usar un sistema de almacenamiento de datos centralizado. Además de esta importante función, existen otras tareas en las que se puede requerir almacenamiento: proyectos de videovigilancia a gran escala, almacenamiento de grandes cantidades de datos, trabajo con medios y más.

Entre los sistemas de almacenamiento actualmente en el mercado, queremos llamar su atención sobre los sistemas de almacenamiento del fabricante taiwanés Qsan Technology serie XCubeSAN.

QSAN como compañía independiente apareció en 2008. Inicialmente, el equipo de QSAN participó en el desarrollo y la producción OEM de controladores RAID para varios fabricantes de almacenamiento. Un poco más tarde, habiendo asegurado el apoyo de gigantes entre los fabricantes de ODM como Compal y Gigabyte (sí, Gigabyte no solo produce placas base y tarjetas de video conocidas por todos, sino también muchas cosas del sector Enterprise), cambió a la producción de sus propios sistemas de almacenamiento. El fabricante ha estado presente en Rusia casi desde su fundación (es decir, durante casi 9 años) y ha recorrido un largo camino desde un proveedor desconocido hasta un proveedor de soluciones que pueden competir con éxito con las llamadas marcas Tier 1.

Por lo tanto, QSAN XCubeSAN es la última generación de almacenamiento, que combina la mayor cantidad posible de tecnologías. El lema principal del fabricante es hacer que la funcionalidad Enterprise esté disponible para las pequeñas y medianas empresas. Lo principal a lo que debe prestar atención de inmediato es el soporte completamente oficial del proveedor para unidades de terceros. Por lo tanto, nadie atará sus manos (y retorcerá los bolsillos en busca de billetes) al elegir un subsistema de disco. Por supuesto, debe hacer una reserva de inmediato de que debe cumplir con la hoja de compatibilidad en el segmento Enterprise, de lo contrario puede encontrar problemas muy desagradables durante la operación.

Por separado, vale la pena señalar que, en el contexto del uso de discos de terceros, la construcción de almacenamiento basado en SSD (e incluso All Flash Storage) se está volviendo cada vez más popular. Si los precios de algunos tipos de discos duros de marca todavía están cerca de "comprados en la tienda", entonces, para los SSD, incluso con grandes descuentos en proyectos, no es realista acercarse en precio, por ejemplo, a HGST o Intel. Esto significa que All Flash basado en QSAN simplemente no será asequible, en comparación con las marcas Tier 1.

Componentes de hardware de almacenamiento

La línea QSAN XCubeSAN consta de tres series con índices para los modelos XS1200 , XS3200 y XS5200 . Difieren en el tipo de procesador (Pentium / Xeon, 2-4-8 núcleos), lo que a su vez afecta el rendimiento máximo. De lo contrario, el hardware y el software son completamente idénticos. Por lo tanto, en la revisión no nos centraremos en un modelo específico, porque la información es esencialmente aplicable a todos (por supuesto, con algunas enmiendas).

Hay 4 tipos de casos disponibles:

2U 12 bahías LFF
3U 16 bahía LFF
4U 24 bahías LFF
2U 26 bahía SFF

Todos los modelos con discos LFF (3.5 ") admiten la instalación de discos / SSD con factor de forma SFF (2.5") sin ninguna opción adicional.

26 discos en una caja de 2U

Es improbable que los primeros tres tipos de edificios sorprendan a nadie. Pero el caso 2U26 es actualmente un factor de forma muy interesante. Se logra una densidad tan alta de discos debido al adelgazamiento del portaobjetos para discos, así como a una disposición especial de nervios de refuerzo del sistema de almacenamiento. Por el momento, ninguno de los fabricantes tiene tales soluciones: un número típico de bahías para 2U es 24-25. Y las bahías de unidades adicionales o dos no son superfluas en absoluto, ya que le permiten abordar de manera más flexible el problema de crear grupos RAID y no ahorrar en el repuesto dinámico.

Patín universal con disco

Además - componentes internos: fuentes de alimentación, módulos de refrigeración, controladores. Todos están duplicados por tolerancia a fallas. Y, por supuesto, admiten un intercambio en caliente. No, por supuesto, puede solicitar almacenamiento con un controlador. Pero todo el mundo progresivo ha llegado a la conclusión de que pagar de más por un segundo controlador es la tranquilidad del cliente y el acceso continuo a los servicios ubicados en el sistema de almacenamiento.

Panel trasero

El controlador se basa en el procesador Intel Xeon / Pentium D-1500, que está específicamente diseñado para su uso en soluciones integradas. Como RAM, se utiliza la memoria DDR4 con soporte ECC obligatorio. Hay 4 conectores en el tablero para esto (2 para el modelo más joven). El modo de doble canal es compatible con una capacidad máxima de hasta 128 GB (32 GB para el modelo más joven). Hay un módulo DOM SATA en el que está instalado el sistema operativo.

Controlador, vista superior

Para la comunicación con el mundo exterior, hay dos puertos RJ-45 iSCSI 10GbE (compatibles con versiones anteriores con 1GbE), un puerto de control dedicado, así como 2 puertos miniSAS HD para conectar estantes de expansión a través de la interfaz SAS 12G. Además, hay conectores para conectar la consola y el UPS a través de puertos COM o USB.

Controlador, vista trasera

Además de la interfaz incorporada, hay dos ranuras para tarjetas de expansión: PCI-E x8 Gen3 y PCI-E x4 Gen2. Se admite una variedad de opciones de conector de host:

4x 16Gb FC (SFP +)
2x 16Gb FC (SFP +)
2x 10Gb iSCSI (10GBASE-T)
4x 10Gb iSCSI (SFP +)
4x 1Gb iSCSI (1GBASE-T)

Tarjetas de expansión

Puede combinar interfaces de cualquier manera, incluida la combinación de Fibre Channel e iSCSI dentro del mismo sistema. La única limitación es que la configuración del puerto en ambos controladores debe ser la misma. En la configuración máxima, en un sistema de almacenamiento con dos controladores, puede haber hasta 16 puertos FC 16G o hasta 20 puertos iSCSI 10G. Por supuesto, medir los valores máximos es una tarea desagradecida, pero desde el punto de vista de la práctica, tener una gran cantidad de interfaces no solo puede mejorar el rendimiento en varios escenarios, sino que también le permite abandonar el uso de costosos conmutadores Fibre Channel o Ethernet de 10 Gb en 6-10 servidores.

Para proteger el caché del controlador de un corte de energía repentino, se utiliza un módulo de caché a flash, que consta de una batería o condensador y un SSD con interfaz PCI-E M.2. Usar un disco tan rápido es necesario para tener tiempo de copiar el contenido del caché mientras la batería admite el controlador. La operación completa no lleva más de 2 minutos, incluso si el tamaño de caché es máximo: 128 GB. Al mismo tiempo, la capacidad de la batería es suficiente para 3-4 ciclos de este tipo, es decir, puede estar tranquilo incluso con apagones repetidos. También queremos tener en cuenta que para mantener el módulo Ca-to-Flash, no necesita quitar la fuente de alimentación, y menos aún el controlador. El módulo tiene una función de intercambio en caliente y se puede acceder desde el panel posterior.

Para ampliar la capacidad del disco, puede conectar los estantes XCubeDAS, que están disponibles en los mismos casos que los sistemas de almacenamiento: 2U12, 3U16, 4U24, 2U26. Además, no hay restricciones en la configuración de la "cabeza" y los estantes, puede combinarlos en cualquier combinación. Sin embargo, el número máximo de estantes no puede exceder 10, que en la mayoría de los casos es más que suficiente, ya que el número de discos dentro de un solo sistema puede llegar a 286.

Por cierto, en el esquema de conectar estantes de expansión a sistemas de almacenamiento, QSAN tiene su propio conocimiento relacionado con garantizar la tolerancia a fallas. Físicamente, el estante está conectado a la "cabeza" con dos cables SAS, como todos los demás proveedores. Pero lógicamente, cada controlador de almacenamiento ve ambos controladores de plataforma, incluso a través de un vecino, a través del bus interno. Como resultado, en caso de falla del controlador de almacenamiento y del controlador JBOD, el sistema continuará funcionando (aquí, por supuesto, una nota importante es que en esta situación nadie sacó los cables entre los componentes).

Conectividad de almacenamiento y estantes de expansión

Estamos de acuerdo en que la ocurrencia de tal incidente es poco probable, pero si hay protección adicional (para la cual nadie está pidiendo dinero), entonces trabajar con tal solución es de alguna manera más tranquilo.

Dado que tocamos el tema de los conocimientos, no estará fuera de lugar mencionar el soporte para la tecnología Wake-on-SAS, gracias a lo cual es posible controlar la potencia de los estantes de expansión a través de cables SAS. Puede ser necesario encender / apagar los estantes de expansión junto con el "cabezal" en el orden correcto en modo automático. Por supuesto, cerrar el almacenamiento no es muy común. Pero cuando llegue tal momento, no será superfluo controlar las acciones del administrador desde el lado de la automatización del sistema. De hecho, por ejemplo, desconectar un estante antes de la "cabeza" puede conducir al colapso de un grupo RAID si este grupo se "distribuye" en varias unidades.

Resumiendo, podemos concluir que el componente de hardware de QSAN XCubeSAN tiene la capacidad de construir soluciones completamente diferentes (desde las más simples y presupuestarias hasta las más avanzadas), puede integrarse con cualquier red SAN (incluidas las heterogéneas) y también le permite usar discos duros y SSD de terceros.

Capacidades del componente de software de almacenamiento.

La base es un sistema operativo similar a Linux de diseño propio: SANOS ya es la cuarta versión. La gestión es a través de un navegador. La interfaz se presenta en varios idiomas, incluido el ruso. Los protocolos estándar http y https son compatibles con la capacidad de cambiar los números de puerto para una mayor seguridad. La interfaz no requiere la instalación de Java, Flash y otras herramientas de terceros. También puede controlar a través del protocolo ssh (aunque con una funcionalidad ligeramente truncada).

La interfaz es un menú vertical de funciones básicas y un área de visualización que ocupa la parte principal de la pantalla. Acostumbrarse a la navegación y el control es cuestión de varios minutos, ya que todo es intuitivamente claro. Si alguna vez ha trabajado con un sistema de almacenamiento de cualquier proveedor, puede resolverlo sin problemas. En la interfaz, en todo caso, hay consejos explicativos sobre ciertos valores de parámetros. La documentación, por supuesto, está presente y es necesaria para familiarizarse con usted antes de operar.

Interfaz de gestión. También disponible para su revisión.

Una característica importante del concepto de gestión de almacenamiento QSAN XCubeSAN son las restricciones mínimas en las configuraciones utilizadas y la configuración máxima para ellas. Aquí nadie le impondrá, por ejemplo, configuraciones de disco predefinidas. Para la mayoría de las funciones clave, existen amplias oportunidades para la personalización, y no solo para activar / desactivar. Por lo tanto, la limitación en la construcción de configuraciones será su sentido común más que el software.

El mantenimiento del sistema durante la operación implica notificar al administrador de cualquier problema con los sistemas de almacenamiento. QSAN XCubeSAN puede enviar esta información por correo electrónico, enviar mensajes al servidor syslog y emitir trampa SNMP. Además, el estado actual se puede encontrar en WebGUI: monitoreo detallado de sensores de hardware, rendimiento actual de todo el sistema, discos individuales, volúmenes y puertos de E / S.

Monitoreo

Por separado, queremos destacar la función de integrar sistemas de almacenamiento con fuentes de alimentación ininterrumpida. Admite la comunicación con el UPS a través de puertos COM y USB, así como a través de Ethernet. El resultado de esta conexión es la capacidad de apagar el almacenamiento a pedido del UPS. Muy a menudo, en caso de una interrupción repentina, es suficiente apagar correctamente los servidores, y el sistema de almacenamiento simplemente se puede desconectar de la fuente de alimentación. Pero si organiza el proceso de apagado de emergencia de acuerdo con todas las reglas, dicha integración de almacenamiento y UPS será muy útil, porque le permitirá apagar correctamente toda la infraestructura, incluido el sistema de almacenamiento.

Como estamos hablando de posibles incidentes con el equipo, es imposible no notar la tendencia actual de la mayoría de los proveedores de introducir un sistema automático para enviar información sobre el estado del equipo a los servicios "en la nube", con el fin de analizar esta información en Big Data y predecir posibles fallas. El servicio es ciertamente útil, pero en nuestro país enfrenta una feroz resistencia por parte de los usuarios que no desean compartir dichos datos con alguien de afuera. Esto puede deberse a varias razones: políticas de seguridad en el lugar de operación, temor a que se envíe información confidencial o la tarifa por dicho servicio. En parte por esta razón, QSAN no proporciona un servicio para recopilar automáticamente datos sobre el estado de sus sistemas de almacenamiento. En cambio, para un diagnóstico efectivo de los sistemas de almacenamiento, tiene un modo de registro avanzado para todos los procesos internos. Por lo tanto, es suficiente que el administrador envíe un archivo de información de depuración al soporte técnico para que los ingenieros puedan determinar la fuente del problema con la mayor precisión posible.

La actualización del firmware se realiza "sobre la marcha" sin detener el sistema. Para los sistemas de almacenamiento modernos, este ya es el estándar de facto, pero esto no se puede ignorar.

El espacio de almacenamiento en QSAN XCubeSAN se basa en el concepto de grupo ahora popular. Los discos físicos se combinan en grupos RAID, que, a su vez, forman grupos. La popularidad de los grupos se debe al hecho de que, a diferencia de los grupos RAID clásicos, son una especie de complemento en forma de virtualización de espacio en disco y le permiten realizar una serie de operaciones sin problemas con respecto a los datos. Y antes que nada, es una rutina como expandir el espacio de almacenamiento. Agregar nuevos discos a un grupo RAID siempre ha sido una operación muy arriesgada, ya que durante la reconstrucción RAID no hay algoritmos RAID que brinden protección de datos. Además, el proceso de reconstrucción es muy lento (dependiendo del volumen y el tipo de discos que podría alcanzar varios días o incluso semanas), los discos en este momento están bajo una carga mayor, lo que solo puede acelerar la falla de uno de ellos. Por lo tanto, si un disco falla, todos los datos ubicados en el grupo quedarán en el olvido. Restaurar desde una copia de respaldo y reponer datos modificados de alguna manera desde el momento de crear el respaldo no agregará ningún entusiasmo a los administradores por llevar a cabo operaciones para expandir la matriz.

Cuando se usan piscinas, por el contrario, todo es bastante simple. El comando de expansión de grupo es crear uno o más grupos RAID y unirlos a grupos existentes. Como resultado, el administrador tendrá acceso al espacio común en su conjunto a pesar del hecho de que consta de varias piezas. Se recomienda expandir el grupo existente con grupos al mismo nivel que el original para obtener el máximo rendimiento. Pero si es necesario, puede "pegar" en un grupo, por ejemplo, grupos RAID5 y RAID6. Solo recuerde que en este caso, el rendimiento se limitará al enlace más lento.

Dentro de un solo grupo, puede combinar no solo grupos con diferentes niveles de RAID, sino también diferentes tipos de discos. Además, el sistema de almacenamiento puede mover automáticamente los datos entre discos de acuerdo con la demanda de estos datos. Esta funcionalidad para mover datos se llama niveles . Puede haber hasta tres niveles en una piscina desgarradora:

SSD: el nivel más alto y más rápido, los datos más utilizados ("activos")
Unidades rápidas SAS 10K y 15K - Intermedio
Discos lentos y potentes de 7.2K: nivel inferior, datos menos utilizados ("en frío")

Para un grupo de desgarro, puede establecer de manera flexible un cronograma para cuándo y con qué prioridad migrar datos (al menos cada hora). Pero un valor razonable se mueve 1-2 veces al día, de modo que no tiene un fuerte impacto en las tareas actuales y, al mismo tiempo, es efectivo desde el punto de vista de la productividad final. Es importante que todas estas configuraciones se puedan cambiar sobre la marcha.

Para los volúmenes creados en el grupo de rasgado, puede especificar la posición inicial, así como en qué dirección mover los datos. Las estadísticas detalladas están disponibles para todos los volúmenes: a qué se movió y dónde.

Además del desgarro, otra forma de mejorar el rendimiento es el almacenamiento en caché SSD . En este caso, a menudo los datos solicitados se copian en SSD dedicados. Queremos llamar inmediatamente la atención sobre el hecho de que en la memoria caché de almacenamiento SSD QSAN funciona no solo para operaciones de lectura, sino también para operaciones de escritura. El caché en sí está ubicado físicamente en SSD dedicados que no están disponibles para el almacenamiento de datos. Puede haber varios SSD en la memoria caché (incluidos diferentes tamaños), todos ellos se usan juntos. Si se usa un caché de escritura, la cantidad de SSD debe ser un múltiplo de dos. Esto es necesario para proteger los datos (reflejo), porque En caso de fallo de uno de los SSD, es importante no perder el contenido de la memoria caché, que aún no se ha escrito en los discos. Si se usa el caché de solo lectura, no hay necesidad de protegerlo, porque contiene solo una copia de los datos ubicados en los discos.

Estadísticas de rendimiento de caché

A diferencia de los productos de otros proveedores, donde la función de caché SSD solo tiene una configuración de "habilitar / deshabilitar", en QSAN XCubeSAN esta funcionalidad no representa en absoluto un "recuadro negro". Para todos los volúmenes que deben almacenarse en caché, se selecciona un "perfil de comportamiento", según el cual se almacenan en caché los datos. Existen varios perfiles predefinidos (base de datos, servidor de archivos, servidor web), así como la posibilidad de crear uno nuevo específicamente para sus tareas. Para ello, debe especificar qué bloques almacenar en caché, y también especificar el número de solicitudes de lectura / escritura, después de lo cual el bloque se copiará en el caché. Debido a esa flexibilidad en la configuración de esta opción, los sistemas de almacenamiento QSAN XCubeSAN pueden mostrar mejores resultados en términos de rendimiento en una serie de tareas de usuario que los sistemas de almacenamiento de otros fabricantes.

Configuración de caché SSD