新推出的PowerStore,可說是Dell EMC近年來最具創新的一款儲存陣列產品,引進了兩項業界首見的嶄新特性,包括全Container化系統軟體核心架構,以儲存硬體執行虛擬化應用程式的AppON架構,另外也支援當前流行的新一代儲存媒體技術與I/O介面,包括儲存級記憶體、NVMe、32Gb FC與25GbE等,並同時兼具Scale-Up與Scale-Out兩種擴充能力,代表了未來儲存陣列新的發展方向。

「高階化」的中階儲存陣列

PowerStore的產品定位,與以往的Dell EMC產品有所不同,並非直接對應、或用於接替既有的某一個產品線,而是介於既有的高階與中階儲存陣列產品之間,可以視為是一款「高階化」的中階儲存陣列。

PowerStore的效能規格,明顯超過以往的中階儲存陣列,接近高階儲存陣列的入門門檻,但並不具備高階產品的擴展性,形成了介於高階與中階的新定位,也填補了以往高階與中階儲存陣列之間的產品間隙,提供了效能接近高階,價格則接近中階的產品特性。

Dell EMC新推出PowerStore系列,是兼具高階產品特性的新世代中階儲存陣列,從部署形態到系統核心,都引進了創新的架構

兩大創新架構

常見的儲存陣列產品改款或推出新產品,大多是在既有產品的基礎上,升級硬體規格、更新系統核心軟體的「漸進式」路線,而PowerStore則是近年來少有的「躍進式」更新,在最基本的產品組態與系統核心軟體架構兩方面,都提供了完全不同於以往儲存陣列產品的嶄新型態。

在產品組態方面,PowerStore有T與X兩個系列,硬體規格相同,但以完全不同的方式,來部署系統核心軟體。

T系列為傳統儲存陣列模式,系統核心的PowerStoreOS軟體,直接以裸機的形式,部署在儲存陣列上運行。X系列則是透過ESXi虛擬化平臺的中介,將PowerStoreOS以VM形式在儲存陣列上運行,而儲存陣列也允許透過ESXi虛擬化平臺的中介,運行用戶端的應用程式,這便是Dell聲稱的AppON架構——在ESXi虛擬化平臺的中介下,PowerStore儲存陣列硬體,不僅可以運行自身的PowerStoreOS儲存系統,也能用於用戶端的應用程式。

而在系統核心軟體的執行架構方面,PowerStore核心所採用的PowerStoreOS儲存作業系統,則全面改以Container來運行所有服務,在企業儲存業界當中,可說是第一款「全Container化」的儲存核心作業系統架構,藉此得到創新的系統架構與功能調整、升級的靈活性。

突破以往產品窠臼的4項新功能

除了「AppON應用模式」與「全Container化系統核心」等這兩項根本性的創新外,PowerStore還有著3項有別於以往Dell EMC儲存陣列產品的新特性。

首先,是兼具Scale-Up與Scale-Out兩種擴充形式。以往,Dell EMC只有少數產品線,才具備Scale-Out擴充能力。主流的入門級與中階陣列產品,全都是雙控制器與Scale-Up擴充架構,也因此制約了擴展靈活性。一直到了PowerStore,才終於兼具Scale-Up與Scale-Out擴充,既可透過SAS埠外接擴充櫃擴展容量,也能結合最多4套雙控制器的系統,組成一共8組控制器的叢集。

其次,是全面支援NVMe與儲存級記憶體(SCM)等新一代儲存媒體與I/O介面。先前Dell EMC只有最高階的PowerMax系列,才支援NVMe與SCM,中階的Unity XT則只有備妥NVMe SSD支援,但仍沒有SCM。而到了現在,PowerStore則透過支援NVMe與SCM,讓這兩項新技術的應用,擴展到Dell EMC高階產品以外。

第三,藉由引進專用加速硬體晶片,提供無損效能的資料縮減技術應用。過去,Dell EMC只在最高階的VMAX與PowerMax系列,才提供用於壓縮與重複資料刪除的硬體加速模組。到了現在,他們新推出的PowerStore,也在控制器裡面,嵌入了專門支援壓縮與重複資料刪除運算的晶片,從而更充分具備啟用資料縮減的能力,而無需擔心影響I/O效能的特性。

特色1 高階化的中階儲存陣列

與過去的Dell EMC產品不同,PowerStore創造了一個新的「高階化」中階儲存陣列位階。

PowerStore與硬體規格,明顯超出了以往的中階產品線,舉例來說,PowerStore的控制器核心擁,有32~112核處理器,與384GB~2.5TB快取記憶體的配置;相較下,前一年推出的新款中階儲存陣列產品Unity XT,即使是最高機型,也只有64核處理器與768GB記憶體。憑藉系統核心規格的強化,也帶來了巨大的效能提升。

在以往的Dell EMC儲存陣列產品線中,從中階的SC系列、Unity與Unity XT系列,到高階的PowerMax系列之間,存在較大的效能落差,效能規格從數十萬IOPS,一下子便跳到近200萬IOPS至上千萬IOPS等級。

而新推出的PowerStore,Dell EMC聲稱,其IOPS效能比Unity XT提高7倍,延遲則只有1/3,而這樣的效能表現,事實上,已經相當於PowerMax高階儲存陣列的入門款式。填補了以往PowerMax高階儲存陣列與Unity XT中階儲存陣列之間的產品間隙,按原廠的說法,PowerStore是「高階企業儲存」,但「價格接近中階產品」。

特色2 兼具Scale-Up與Scale-Out雙向擴充能力

PowerStore T系列的基本雙控制器單元,都能外接儲存櫃擴充容量,也能結合4組雙控制器系統,組成一個含有8組控制器的叢集,同步擴展效能與容量。圖片來源/Dell EMC

對於近10年來新發展的新一代儲存陣列平臺來說,基於叢集架構的Scale-Out擴充能力,可說是這類產品的基本水平規格之一。但是,對於Dell EMC的儲存陣列產品線而言,以往只有VMAX、PowerMax等高階陣列產品線,或是併透過併購取得、針對特定應用領域的PS、XtremIO、Isilon等產品線,才擁有Scale-Out擴充能力。

至於作為主力的入門級與中階儲存陣列,受到以往的漸進發展路線所限,一直都是沿用傳統的雙控制器,以及Scale-Up擴充架構,也因此制約了擴展靈活性。

一直到了新的PowerStore系列,才藉由全新開發的架構,兼具了Scale-Up與Scale-Out擴充能力,既可透過SAS埠外接擴充櫃擴展容量,也能結合最多4套雙控制器的PowerStore系統,組成一共8組控制器的叢集。

而藉由支援Scale-Out擴充能力,也能一定程度地彌補PowerStore,過網在雙控組態下,最多只能支援96臺磁碟的問題,而當結合4套雙控單元後,最大磁碟數量也增加到384臺。

不過,要特別注意的是,目前在PowerStore裡面,只有T系列支援Scale-Out擴充,用戶可將1000、3000、5000等不同款式的PowerStore,混搭在同一個叢集架構之中。

特色3 支援最新儲存媒體與I/O介面

|Base機箱正面|2U/25Bay規格的Base機箱,可安裝NVMe介面的SCM、SSD與NVRAM模組。最右邊4個磁碟槽是NVRAM模組專用,其餘21個磁碟槽則用於安裝SCM或SSD模組,不過SCM不能與SSD混搭,用戶能選擇SCM+NVRAM或SSD+NVRAM的組態。其中NVRAM模組是用於提供寫入快取功能,比起配置於主機板上的NVRAM,這種設於機箱正面的NVRAM,可提供較佳的維護便利性。

繼高階的PowerMax系列後,PowerStore也跟上了支援新一代儲存媒體與I/O技術的潮流。首先,PowerStore成為Dell EMC第2個支援儲存級記憶體(SCM),即Intel雙埠Optane SSD的產品。

另外,PowerStore也全面支援新世代I/O介面,前端介面提供25GbE、32Gb FC等新規格,後端介面則採用混合配置,引進NVMe介面,但也保留SAS介面,藉此兼顧效能與擴充能力。

PowerStore含有控制器的Base機箱,採用的是NVMe介面的磁碟槽,另設有SAS埠,可以外接SAS介面的擴充儲存櫃,而擴充磁碟櫃的磁碟槽,也是採用SAS介面,至於在控制器核心方面,則和早一年推出的Unity XT一樣,都是採用Intel Skylake架構的處理器,但規格高了一階,時脈與核心數都更高、更多。

|I/O埠配置|每臺Base機箱含有2組控制器,每組控制器都含有2個選購的I/O模組槽(1),以及1組預設的嵌入式模組(2) ,而嵌入式模組則含有1張4埠Mezzanine卡(3),2組用於外接擴充櫃的SAS埠(4),以及2組服務與管理用的RJ45埠(5)

|多樣化的I/O介面選擇|PowerStore可透過安裝在嵌入式模組上的Mezzanine卡,以及直接連接控制器的I/O模組,來構成不同的前端I/O介面組合。Mezzanine卡有4埠10GbE與4埠25GbE兩種版本,I/O模組則有4埠32Gb FC、4埠10GbE與4埠25GbE等3種。

PowerStore的控制器核心,採用的是Intel Skylake平臺的Xeon處理器,每組控制器含2個處理器插槽,以及24組記憶體DIMM插槽,開機與備援用的M.2模組設於DIMM模組中央,備援電池單元(BBU)則位於中央風扇前端。

特色4 嶄新的部署模式

|獨特的「超融合」部署與應用模式|PowerStore X系列的控制器可以透過內含的ESXi虛擬化平臺,以VM方式同時運行PowerStoreOS儲存作業系統,與用戶的前端應用程式,而目前Dell EMC將這種應用架構稱作AppsON。圖片來源/Dell EMC

系統部署模式的變革,是PowerStore有別於其他儲存陣列產品的最大特色之一。目前PowerStore提供了4種部署模式:

第1種,是PowerStore T系列的傳統陣列式部署,將PowerStoreOS系統軟體裸機安裝於PowerStore控制器硬體上運行。

第2種,是PowerStore的X系列提供的超融合式部署,在PowerStore控制器硬體上運行ESXi虛擬化平臺,將PowerStoreOS以VM形式在ESXi上運行,同時也能將應前端用程式的VM,放到PowerStore的ESXi上執行,構成原廠稱作AppsON的應用模式,限制是這個模式下只能提供區塊務。

第3種,是將PowerStore設備整合到PowerOne融合式基礎架構套件中。

第4種,是軟體定義式,PowerStoreOS系統軟體安裝到通用伺服器上運行。

最特別的是,上述第2種AppsON超融合式部署模式,可看作是「顛倒的軟體定義儲存」。原本的軟體定義儲存,是讓通用伺服器扮演儲存陣列角色,而PowerStore的AppON模式,則是讓儲存陣列硬體扮演通用伺服器的角色,應用方式恰好顛倒。

透過AppsON模式,用戶可以將把前端應用程式VM,放到PowerStore X系列的硬體上運行,讓PowerStore設備同時執行儲存+伺服器虛擬化的雙重角色,也能把PowerStore設備資源,融入用戶的ESXi虛擬化環境。

特色5 全Container化的系統軟體核心架構

圖片來源/Dell EMC

過去10年來,Dell EMC的儲存陣列系統軟體核心架構,歷經了從虛擬化走向Container化的過程。

2011年推出的VNXe,開創了儲存陣列軟體核心虛擬化的先河,在Linux-based系統軟體上,部署了分別提供區塊與檔案服務的VM式控制器,從而達到了以單一實體控制器,融合SAN與NAS兩種服務的目的,不再需要兩種實體控制器。

2014年推出的VMAX,則以VM形式的eNAS控制器來提供NAS應用,所以,同樣也不需要額外的實體NAS控制器。2016年發表的Unity則更進一步,以更輕量的Container來運行NAS服務。

而到了最新的PowerStore,位居系統核心的PowerStoreOS,則以更大量的Container來運行所有服務,屬於「全Container化」的儲存核心OS架構,所有儲存服務,都分別封裝成Container形式,然後運行於底層平臺上,因此,PowerStore能以單一控制器同時運行不同儲存服務之餘,還能得到更多系統升級與功能更新的靈活性。

特色6 提供無損效能的資料縮減

圖片來源/Dell EMC

壓縮與重複資料刪除等資料縮減功能,是當前採用全快閃組態的儲存設備,不可或缺的資料服務功能之一,但是啟用資料縮減功能後,相關的運算處理往往會損耗多達30%~40%,甚至更高比重的儲存控制器I/O效能。

利用專門的加速晶片,來處理資料縮減運算,是克服資料縮減功能影響儲存陣列整體效能的有效辦法,但大多只有高階儲存陣列產品,才得以擁有這種加速硬體的配置,以Dell EMC產品線來說,以往就只有最高階的VMAX與PowerMax系列,才有這種配備。

現在PowerStore也引進了專用硬體晶片,每組PowerStore的控制器主機板上,都搭載了1顆Intel含有QAT(QuickAssist Technology)功能的LBG晶片,可以卸載壓縮等資料縮減運算,從而提供了不會損及I/O效能的資料縮減應用,可以保證4:1的資料縮減率,同時在啟用壓縮與重複資料刪除時,也不會影響到效能輸出表現。

 產品資訊 

Dell EMC PowerStore

●原廠:Dell EMC

●建議售價:廠商未提供

●機箱型式:Base機箱2U, 擴充磁碟櫃2U

●儲存容量:雙控組態最大擴充96臺磁碟, 原生容量898.56TB, Scale-Out最大擴充384臺磁碟(4節點8控制器叢集組態)

●主機端介面:32Gb FC, 10/25GbE(iSCSI或NAS)

●後端儲存介面:NVMe+12Gb SAS

【註:產品規格時有異動,以上僅供參考,最新資訊請洽廠商】

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