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戴尔发布最新一代机型Unity XT 效能提升2倍,磁盘容量提升到1500台

  Unity XT是Unity储存阵列家族最新一代机型,透过升级硬件核心与系统软件平台,效能提升2倍,最大容量也从1000台磁盘,提升到1500台。


  

戴尔发布最新一代机型Unity XT 效能提升2倍,磁盘容量提升到1500台


  这两年来Dell EMC动作频频,全面更新旗下主力产品线。先是在去年Dell Technologies World大会,发表新一代高阶储存产品PowerMax,接着又于今年大会,推出Unity中阶储存阵列的全新改款Unity XT。

  尽管身为中阶产品的Unity XT,在架构与规格方面的革新程度,不如高阶的PowerMax那样抢眼,但用户群与应用面向更广,特别是对中阶用户占了80%的市场来说,Unity XT实际上是更重要的产品线。

  Unity是Dell EMC发表于2016年的新一代中阶产品,但问世之初却显得有些创新不足,仍采用双控制器Scale-Up架构与传统RAID技术,软件功能也还不完整。不过经过2、3年来的发展,不仅软件功能逐渐成熟,到了最新的Unity XT系列,又进一步翻新了硬件规格,并结合引进了了新式RAID架构的软件平台,以及改进的远端同步与云端应用功能。

  比起最初的Unity,Unity XT无论效能、容量、储存空间效率、系统组态弹性与可用性都有显着增长,并能透过新的远端同步功能,搭配Unity VSA虚拟化储存系统的云端版本,提供整合的混合云应用架构,这也让Dell EMC特地在产品名称后加缒「XT」字样,彰显这系列产品有别于过往Unity系列的全新特性。

  源远流长的Dell EMC中阶储存

  Unity XT是EMC历史悠久的中阶储存阵列产品最新一员,这个家族最早可以追溯到早期着名计算机制造商Data General,该公司于1991年发展的HADA储存阵列,拥有快取RAID架构与热插拔机构等新发明,HADA与其改良版HADA II,最初是搭配Data General自身Aviion迷你主机使用,后来在1994年时,演变为搭配开放环境的CLARiiON储存阵列。CLARiiON首创了导轨热插拔磁盘、双主动控制器、镜像写入快取、完整的系统热备援等设计,并在1997年推出的FC5000系列上率先支援FC接口,这些功能都成为日后业界标准,在市场上大获成功,Sun、HP与SGI都曾OEM这款产品。

  当EMC于1999年并购Data General后,也只保留CLARiiON这条产品线继续发展。EMC原本只有自身发展的高阶储存产品Symmetrix,此后则透过CLARiiON进入中阶领域,先后推出了4个世代,包括2001年的FC4000与IP4000系列,2002年的CX系列、2006年的CX3系列与2008年的CX4系列,并延伸出入门级的AX系列。

  到了2011年,EMC推出新一代中阶储存阵列产品VNX系列,与入门级的VNXe系列,同时取代了CLARiiON系列SAN储存阵列,以及Celerra系列NAS,不过,CLARiiON核心的FLARE作业系统平台,仍保留在VNX与VNXe系列中。

  VNX是一种通用储存设备,同时含有提供SAN服务的储存处理器,与提供NAS服务的Data Mover模组,其中,SAN储存处理器模组运行的OE for Block系统,便是CLARiiON的FLARE系统,而Data Mover模组运行的OE for File系统,则是Celerra的DART作业系统。而在VNXe上,则是透过虚拟化架构,以VM来分别运行FLARE与DART作业系统。值得一提的是,EMC另外还提供了VM化的软件版VNX VSA,能以软件定义形式来部署VNX储存设备。

  后来,EMC又在2013年发展了第2代VNX系列,强化了对Flash储存媒体与多核心处理器的支援。时隔3年后,EMC于2016年5月推出VNX的后继者Unity系列,引进了全新的Container化软件架构,并能提供全快闪组态款式,也有软件定义化的Unity VSA版本。

  至于刚在2019年5月发表的Unity XT,则是Unity系列的第3代产品,若从CLARiiON起算,则是EMC的第8代中阶储存产品。

  Unity家族的统一更新

  前面提到,Unity XT是Unity系列的第3代产品,这是从全快闪机型的角度来看,若从混合阵列机型来看,Unity XT算是Unity的第2代产品。

  Unity系列最初于2016年发表的第1代产品,包含混合阵列的Unity 300、400、500与600,以及全快闪的Unity 300F、400F、500F与600F。不过,接下来2017年6月发表的第2代Unity,只包含全快闪X50F系列,包括Unity 350F、450F、550F与650F,混合阵列版本则没有更新,这也让Unity系列的混合阵列与全快闪阵列机型,不再彼此对应。

  而在这次发表的第3代Unity机型,也就是Unity XT,则一并将混合阵列与全快闪阵列都更新为X80系列,让两个系列恢复彼此对应,包含混合阵列的Unity 380、480、680与880,以及全快闪的Unity 380F、480F、680F与880F。

  更成熟完整的产品平台

  相较于先前的Unity系列,Unity XT系列的特点是更新了控制器硬件核心,并一举补充先前Unity家族在机型涵盖面,以及软件功能方面的不足。

  控制器硬件核心升级

  第一代Unity的控制器,搭载的处理器是Intel Xeon Haswell架构,第2代Unity X50F系列则升级为Xeon Broadwell-EP架构。而新推出的Unity XT系列中,除了最低阶的380/380F仍沿用Broadwell-EP处理器外,其余机型都升级为新的Xeon Skylake架构处理器。原厂宣称,借由控制器处理器升级,以及系统软件的最佳化,可拥有两倍于上一代机型的效能。

  扩展机型涵盖范围

  在Unity系列发表之初,较大的缺憾之一,是未能完整涵盖上一代VNX与VNXe系列机型的容量范围。

  当时的Unity系列,涵盖了100~200台磁盘容量的入门级领域,与500~1,000台磁盘容量的中阶应用领域,但最高阶的Unity 600/650只达到1,000台磁盘的扩充能力,无法对应VNX系列最高阶VNX8000的1,500台磁盘扩充能力,

  这个问题在新的Unity XT上终于获得解决。Unity XT取消了中阶的5X0/5X0F系列,另增加新的高阶机型880与880F,拥有最大1,500台磁盘扩充能力,终于达到先前VNX系列的容量范围。

  Unity XT也大幅提高了低阶机型的扩充能力。即使是380/380F也拥有500台磁盘的扩充性,远超过以前3X0/3X0F系列的150台磁盘;而480/480F的扩充能力,也从先前4X0/4X0F的250台磁盘,提高到750台磁盘。

  大幅翻新的软件核心

  一般来说,新的SAN储存平台至少得经过3~5年的发展,才能成熟,而现在Unity家族的软件平台,正进入成熟期。

  Unity系列在3年前问世之初,让人最为诟病之处,便是储存服务架构「新瓶装旧酒」,较缺乏创新,另外像是即时压缩、重复资料删除等新一代储存设备必备的功能,也都付之阙如。

  不过,在这两年来的更新中,Unity系列逐步补足了即时压缩与重复资料删除等功能,并伴随新推出的Unity XT,推出了构成整合混合云架构的新应用──可让实体Unity储存设备,与云端上的Unity VSA虚拟储存设备之间,执行远端同步。不仅让Unity家族的软件功能更完整,也引进了崭新的混合云应用架构。

  Dell Unity XT的储存组态

  

戴尔发布最新一代机型Unity XT 效能提升2倍,磁盘容量提升到1500台


  如同先前的Unity系列,Unity XT的硬件,也是由作为控制器的DPE(Disk Processor Enclosure)磁盘处理器机箱,与DAE(Disk Array Enclosure)扩充磁盘柜所组成。

  DPE控制器机箱的正面,含有提供基本储存空间的磁盘槽,其中前4台磁盘是系统用,不可移动到其他位置,另外还需1台磁盘作为这4台磁盘的热备援,所以,系统基本需耗用5台磁盘。机箱背面则容纳了2组储存处理器(Storage Processor,SP)控制器。

  DPE机箱可透过SP控制器的12Gb SAS规格mini-SAS HD端口,串接DAE磁盘柜来扩充容量。最初Unity只有基于2.5吋磁盘的2U/25Bay DAE磁盘柜,以及基于3.5吋磁盘的3U/15Bay DAE磁盘柜可用,2017年中时,新增了3U/80Bay高密度DAE磁盘柜──这种磁盘柜是基于2.5吋磁盘规格,但透过垂直抽取机构来大幅提高储存密度。

  如表格所示,Unity XT的扩充能力比起旧的Unity大幅提高,最低阶的380/380F就拥有500台磁盘扩充能力,最高阶的880/880F则达到1,500台磁盘,比旧的Unity高阶机型高出50%,但最大原生储存容量仍然是16PB。

  在磁盘接口方面,Unity XT仍沿用12Gb SAS,不过,480/480F以上机型的DPE机箱都备妥了NVMe接口,预定年底就能正式支援NVMe SSD。

  

戴尔发布最新一代机型Unity XT 效能提升2倍,磁盘容量提升到1500台


  图示1 外接DAE磁盘柜扩充容量

  Unity XT可支援2U/25Bay、3U/80Bay与3U/15Bay等3种DAE扩充磁盘柜,都是透过mini-SAS HD接口来连接DPE机箱,其中前两者是基于2.5吋磁盘规格,可供全快闪或混合阵列机型使用,3U/15Bay则是基于3.5吋磁盘规格,专供混合阵列机型使用。

  图示2 12Gb SAS接口SSD与硬盘

  Unity XT仍沿用12Gb SAS作为后端磁盘接口,可支援800GB、1.92TB、3.84TB、7.68TB与15.36TB容量的SSD,混合阵列机型另可支援600GB到12TB容量的SAS硬盘。

  图示3NVMe Ready

  从480/480F以上的Unity XT机型,都备妥了NVMe接口SSD的支援,DPE机箱最右边的8个磁盘槽,日后可用于安装NVMe SSD。

  Dell EMC Unity XT硬件解剖

  Unity XT系列的硬件,其实分为两种,380/380F仍沿用上一代350F的硬件核心与机箱设计,480/480F以上机型才引进了新的硬件核心与机箱。

  最低阶的x380/380F,SP储存处理器模组为单处理器架构,搭载了1颗与上一代350F相同的6核心、1.7GHz Xeon E5-2603 v4处理器,但内存从350F的48GB提高为64GB;480/480F以上机型的SP处理器模组,均为双处理器架构,其中480/480F为2颗8核心、1.8GHz的Xeon Silver 4108处理器,搭配96GB内存;680/680F为2颗12核心、2.1GHz的Xeon Silver 4116处理器,搭配192GB内存;最高阶的880/880F为2颗16核心、2.1GHz的Xeon Silver 6130处理器,搭配384GB内存。

  380/380F与480/480F以上机型的另一个主要差别,是备援与开机媒体不同。380/380F是透过1组SSD来提供快取写入备援与开机映像保存;480/480F则是把快取写入备援与开机映像,分别透过1组NVMe SSD与1组SATA SSD来提供。

  在I/O接口方面,380/380F与480/480F以上机型的提供方式也有异。380/380F含有控制器内建I/O端口,以及透过I/O模组提供的I/O端口两种形式,每组SP储存控制器含有内建的2组12Gb SAS端口,以及2组10GbE端口,另可选装2组I/O模组。

  至于480/480F以上机型,则没有控制器内建I/O端口,而是透过Mezzanine卡模组与I/O模组,来提供对外连接接口。每组SP储存控制器基本配置1组Mezzanine卡模组,另可选装最多2组I/O模组。

  

戴尔发布最新一代机型Unity XT 效能提升2倍,磁盘容量提升到1500台


  每组DPE磁盘处理器机箱都含有2组SP储存处理器模组,以及2组电源供应器,构成热备援的高可用性架构。


  储存处理器模组

  DAE机箱内的2组SP储存处理器构成Active-Active高可用架构,每组SP储存处理器可以选装Mezzanine卡模组,以及I/O模组,来提供对外连接接口。

  

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  图示1 Mezzanine卡模组:有3种版本,均含有2组管理端口与 SAS端口,搭配不同前端I/O端口,包括4端口10GbE(BASE-T或SFP+)、或4端口25GbE,均同时支援区块储存与档案储存。

  图示2 I/O模组:Unity XT的I/O模组有4种款式,分别为4端口16Gb FC,4端口10GbE、4端口25GbE,以及4端口12Gb SAS。

  

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  I/O端口配置:480/480F以上机型是透过Mezzanine卡与I/O模组来提供I/O端口,照片中的展示机已安装了1组Mezzanine卡模组,以及2组I/O模组。Mezzanine卡模组含有2组RJ-45管理端口(图示1)、2组12Gb SAS扩充端口(图示2),与4组兼用于iSCSI端口或NAS存取的10GbE端口(图示3)。I/O模组插槽各含4个16Gb FC端口(图示4)。

  

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  SP储存处理器解剖:480/480F以上机型的SP处理器均为双处理器(图示1),搭配96~384GB内存(图示2),重要元件还包括备援电池,M.2 SATA SSD与M.2 NVMe SSD,供快取备援与开机。

  Dell EMC Unity XT系统软件与管理功能

  

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  提供本地端与云端集中管理接口

  Unity XT的管理接口分为3种,包括本地端的Unisphere GUI、Unisphere CLI文字命令列界面,以及Cloud IQ云端管理平台。

  如同先前的Unity,Unity XT也沿用了称作「作业系统环境(Operating Environment)」的系统软件平台,这是一套基于Container架构,可同时支援区块与档案存取服务的储存作业系统,最初版本是OE 4.0,目前最新版本是OE 5.0。

  相较于早期版本,目前的新版本OE已有多项重要改进,其中最重要是下列这3点:

  动态储存池

  OE系统最初只有传统RAID架构,而在2017年的OE 4.2版中,新增称作动态储存池(Dynamic Pool)的崭新RAID架构。

  这是ㄧ种适用Unity XT全快闪机型的新一代RAID技术,类似HPE 3PAR的FAST RAID、NetApp的Dynamic Disk Pool,以及IBM的Distributed RAID技术,可以跨最多64台磁盘,建立统一储存池,先在磁盘底层构成GB等级的Extents小区块,然后再跨整个磁盘群组建立RAID,不需要指定Hot Spare磁盘,可解决传统RAID架构因重建负载集中于Hot Spare磁盘,而导致重建速度缓慢的问题。

  完整的资料缩减技术

  

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  支援完整资料缩减功能

  目前OE作业系统已能提供完整的资料缩减功能,用户建立LUN或档案系统时,在属性字段中勾选即可使用。

  缺乏资料缩减功能,是Unity发表之初,外界一大疑虑所在,不过OE系统已在历次更新中,补上了这方面的功能。先是在OE 4.1版,提供针对LUN区块服务的即时压缩,到了OE 4.2,又加入针对档案服务(档案系统与VMWare Datastore)的即时压缩,均只适用于全快闪储存池,用户建立LUN或档案系统时勾选即可启用。

  接着在OE 4.3中,则以Data Reduction功能取代原有压缩功能,同时整合了压缩与重复资料删除算法。而在OE 4.5版,又引进了In-line Dynamic Pattern侦测功能,进一步改善了区块与档案储存服务的空间缩减效率。

  更弹性的远端复制架构

  OE系统的远端同步复制最初只提供针对区块服务,而在OE 4.4版时,则新增了档案层级的远端同步复制,可为Unity的档案存取服务,提供基于Metrosync技术的远端同步镜像保护,OE 4.5又新增Metrosync Manager帮助管理这项功能。

  值得一提的是,目前新的OE系统还可透过档案层级的远端异步复制,建立跨远端的HA架构,无需借助闸道器等额外设备,就能让远端的两台Unity构成HA备援群组,并适用于云端上的Unity Cloud储存装置,这也为用户提供了简便的整合式混合云架构,利用云端上的虚拟化Unity储存装置,来作为本地端Unity的低成本备援环境。

  产品参数

  Dell EMC Unity XT

  ●建议售价:厂商未提供

  ●原厂:Dell EMC 0080-160-256

  ●机箱型式:处理器机箱2U、磁盘柜2U或3U

  ●储存容量:最大扩充500~1500台磁盘, 原生容量2.4~16PB

  ●处理器:Intel Broadwell(380/380F), Skylake(480/480F以上机型)

  ●内存:64~384GB

  ●主机端接口:16Gb FC,10/25GbE(iSCSI或NAS)

  ●后端接口:12Gb SAS


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