Система хранения данных
IBM FlashSystem 5200 - мощность и ёмкость в 1U

Новая система хранения данных является флагманом в сегменте устройств начального уровня от IBM. Это пожалуй их самая компактная СХД, ее высота всего 1 юнит, со стороны устройство похоже больше на небольшой стоечный сервер. Однако внешность, как мы знаем, часто бывает обманчива.

IBM 5200 во многом превосходит свою предшественницу FlashSystem 5100, по заявлению компании новая система на 66% производительнее в случайных операциях ввода-вывода данных и на 40% в последовательных (линейных). Обеспечивают такое преимущество программное обеспечение (ОС Spectrum Virtualize) и два контроллера с новыми 8 ядерными процессорами Intel Xeon D-2146NT Skylake 2.3 GHz (16 ядер на систему). Также каждый контроллер может содержать от 64 до 256 Гб кэш-памяти (до 512 Гб на систему). Используются модули памяти DDR4 2933 МГц.

Контроллерный модуль

При необходимости имеется возможность объединения устройств в кластер (до 4-х СХД).
А так же расширение дисковой емкости за счет дополнительных полок (бывают трех типов):

• на 24 диска формата 2.5“
• на 12 дисков формата 3.5“
• на 92 диска формата 3.5“

Общее количество накопителей в одной системе может ровняться 748 дискам, или 2992 дискам в кластере из 4-х устройств.
Список поддерживаемых дисков широкий, сама СХД (головное устройство) поддерживает только NVMe диски (FlashCore модули (FСM) от самой IBM, Storage Class Memory (SCM) модули и стандартные NVMe диски).

FСM: 4.8 TB, 9.6 TB, 19.2 TB, 38.4 TB
SCM: 375 GB, 750 GB, 800 GB, 1.6 TB, 3.2 TB
Standard NVMe drive: 800 GB, 1.92 TB, 3.84 TB, 7.68 TB, 15.36 TB

Эти диски могут быть смешаны в рамках одного шасси для разных RAID массивов (Mdisk), при условии соблюдения требуемого для организации RAID групп минимального количества. Полки расширения дают возможность использовать стандартные SAS SSD, SAS HDD и NL- SAS HDD диски различной емкости.

Разрабатывая FlashSystem 5200, IBM делала уклон в сторону использования дисков с поддержкой протокола NVM Express, соответственно чтобы добиться от системы максимальных результатов и ощутить пиковую производительность с минимальными задержками, стоит использовать соответствующие накопители (SSD NVMe) в сочетании с сетевыми протоколами передачи данных NVMe over Fabric (iSCSI Extensions for RDMA — iSER или RDMA over Converged Ethernet — RoCE).

Стоит немного напомнить о разработанных в IBM Flash Core модулях.
Как можно было заметить FCM обеспечивают самую большую емкость на один диск при сохранении высокого показателя надежности и скорости, это стало возможным благодаря использованию 96 - слойной QLC NAND памяти. Контролер модуля отслеживает и классифицирует блоки памяти. Данные которые используются наиболее часто перемещаются в SLC-кэш, что увеличивает скорость, а далее на участки памяти QLC с самыми лучшими показателями и самым большим остаточным ресурсом. Таким образом специальный алгоритм выравнивает и оптимизирует нагрузку на ячейки памяти увеличивая их срок службы. Еще одной функцией Flash Core модуля является сжатие данных в процессе записи (данные сжимаются «на лету», с эффективностью до 2 к 1), операция компрессии осуществляется на самом диске без участия контроллеров системы хранения, таким образом сведя влияние на производительность к минимуму.

Для коммуникации с хостами доступны следующие интерфейсы:

Базовые интерфейсы

• 10 Гбит/с Ethernet (iSCSI) два RJ-45 порта на контроллер, для управления и передачи данных
• 1 Гбит/с Ethernet, RJ-45 технические порты для инициализации системы

Адаптеры расширения:

• 10/25 Гбит/с Ethernet с поддержкой (iSCSI, iSER - iWARP, RoCE), 2 порта
• 16 Гбит/с Fibre Channel (FC, FC-NVMe), 4 порта
• 32 Гбит/с Fibre Channel (FC, FC-NVMe), 2 порта
• 12 Гбит/с SAS, 4 порта

Работает СХД все так же под управлением программного обеспечения IBM Spectrum Virtualize.

Основные функции системы:

- Есть возможность организации двух видов дисковых пулов:
- Data Reduction Pool (DRP), пул сокращения данных, на логических дисках такого

пула можно включить функции дедупликации и компрессии.
- Standart Pool, обычный пул без включенной опции «Data Reduction».

- Основными и рекомендуемыми видами RAID являются распределенные массивы 1, 5, 6 (Distributed RAID). В массивах данного типа резервные области распределяются по всем дискам, что сокращает время восстановления и исключает простой дисков.
Подробнее о DRAID можно узнать здесь: https://www.ibm.com/docs/en/flashsystem-5x00/8.4.0?topic=ac-distributed-array-properties-1

- Easy Tier — автоматическая миграция данных по уровням хранения, осуществляемая на основе степени их использования (то есть, наиболее востребованные - «горячие» данные переносятся на более быстрые диски (SSD), а менее используемые соответственно мигрируют на более медленные диски (SAS)).

- FlashCopy — моментальные снимки логических дисков.

- Remote mirroring / Data migration — миграция и синхронная / асинхронная репликация данных на массивы внешней системы хранения данных.

- System Clustering — уже упоминавшаяся ранее возможность организации кластера из 4-х одинаковых систем.

- External virtualization — использование систем сторонних производителей, в качестве собственных дисковых ресурсов.

- IBM Storage Insights — решение облачного мониторинга, платформа на основе ИИ выполняет аналитику для оптимизации использования ресурсов хранения и выявления потенциальных проблем, предоставляя возможность действовать на опережение, упрощая поддержку.

- IBM Cloud и AWS — При использовании IBM Spectrum VirtualizeTM for Public Cloud, можно реализовать зеркальное копирование, миграцию и репликацтю между локальным и облачным ЦОД.

Интерфейс управления идентичен всей линейки устройств FlashSystem, он не перегружен элементами и имеет понятную, логичную структуру.

Command-line интерфейс дает более обширные возможности управления устройством, его синтаксис и команды довольно хорошо представлены в документации. https://www.ibm.com/docs/en/flashsystem-5x00/8.4.0?topic=5200-command-line-interface

Семейство IBM FlashSystem упрощает развертывание и эксплуатацию хранилища данных. Благодаря унифицированному набору программного обеспечения, надежным и современным компонентам покрывается весь спектр потребностей в хранении данных с помощью единой расширяемой платформы.