DS5000 표준제안서

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DS5000 표준제안서

Platform 사업부이 화 영 / [email protected]



DS5000 PositioningPerf

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cala

bili

ty

DS3000

• FC (4 ports), SAS (2 or 6), iSCSI (4) connectivity

• Up to 48 SAS/SATA drives

• Partitions, FlashCopy and VolumeCopy

DS4000

• FC connectivity (4 or 8)

• Up to 224 FC/SATA drives

• Partitions, FlashCopy, VolumeCopy and ERM

DS5000

• FC connectivity (up to 16)

• Up to 448(256) FC/SATA drives

• Partitions, FlashCopy, VolumeCopy and ERM



DS5000 개요 및 특장점DS5000 은 4/8Gbps 파이버 채널 Host port Connection 을 지원하며 , 이를 통해 고성능 어플리케이션에 필요한 대역폭을 제공할 수 있습니다 . 높은 IOPS 와 MB/s 을 제공해 주므로 트랜잭션과 대역폭을 많이 활용하게 되는 어플리케이션에 적합하며 , 높은 성능을 요구하는 워크로드에서도 이러한 성능 요구를 충족 시킬 수 있습니다 . 또한 DS5000 은 FlashCopy, VolumeCopy 및 Enhanced Remote Mirror 에 필요한 추가 성능 요구까지도 충족시켜줄 수 있도록 설계되어 있으므로 , 고도의 복제 기능이 요구되는 환경에 매우 적합한 제품입니다 . 뿐만 아니라 , 향후 iSCSI 를 지원하여 투자를 보호합니다 . 완벽한 Data 보호와 시스템 장애에 대비한 고가용성 지원

주요 구성요소 이중화 및 Cache Mirroring 시스템 자가 진단을 통한 장애 예방 장애 발생 시 email 및 SNMP 를 통한 알림 가능 Service Alert 서비스 제공 개별 Disk 에서 암호화 가능 데이터 채널 Fail-over 를 위한 multi-path driver 기본 제공 또는 OS 의 Multipath 기능 사용 Global Hot Spare Disk 지원 ( 디스크 중 어느 것이나 원하는 개수만큼 Hot spare 로 사용가능 )

최상의 성능을 구현하기 위한 시스템 아키텍쳐 4/8Gbps FC host port 지원 Back-end 이중 루프 구성하여 성능 향상 ( 최대 700,000 IOPS 와 6,400MB/s throughput) 최상의 성능 튜닝이 가능한 다양한 파라미터 지원

용이한 시스템 관리와 유연한 확장성 GUI 기반의 시스템 관리도구 기본 제공 (DS5000 Storage Manager) 유연한 용량관리를 위한 온라인 RAID Array/Volume 의 확장 및 변경 기능제공 최대 201.6TB(FC 기준 ) 까지의 확장성 및 다양한 용량의 디스크 지원 (SATA 디스크 장착시 최대 448TB 가능 )

총소유 비용 절감 및 다양한 Solution 지원 다양한 High Level 솔루션 지원 (FlashCopy / VolumeCopy / Remote Mirroring 등 ) 다양한 RAID 및 OS , Clustering 지원 별도의 하드웨어 추가 도입 없이 10Gb iSCSI 지원하여 기존 투자를 보호 1 년간 HW/SW 무상 유지 보수



DS5000 제품 사양항목 상세 항목 DS5100 DS5300

Controller / 캐쉬 Controllers 개수 Dual Active/Active

Processor Intel Xeon 2.8Ghz

Processor memory (single controller)

2 GB

캐쉬 8GB/16GB 8GB/16GB

확장성 DDM 개수 ( 최대 ) 256 448

지원되는 DDM 종류 FC 디스크 : 146GB/300GB/450GB 15K rpm

FDE FC 디스크 ( 암호화 ) :146GB/300GB/450GB 15K rpm 디스크

SATA 디스크 : 500GB/750GB/1TB 7200 rpm

용량 ( 최대 ) 115.2TB FC / 256TB SATA

201.6TB FC / 448 TB SATA

Host ports ( 최대 ) 16 FC ( 4/8Gbps )

성능 Cache bandwidth (single controller)

17 GB/s

Internal controller bandwidth (single controller)

4 GB/s

관리 /RAS 지원 RAID 레벨 0, 1, 3, 5, 6, 10

지원 LUN 개수 ( 최대 ) 2,048

관리 소프트웨어 DS5000 Storage Manager 제공 ( 무료 )

Multi-path 및 load balancing 소프트웨어

RDAC ( 무료 ) 제공 for linux /

Native OS Multipathing 지원



DS5000 설치 환경

DS5000

크기 (cm) 48.18(W)x63.5(D)x17.45(H)cm

무게 (KG) 40.90 kg

전압 100~240V AC

전 력 0.24KVA / 0.235 KW

발열량 0.804 KBTU/hr

전원사양 단상 3 선식

EXP5000

크기 (cm) 48.26W)x55.88(D)x13.21(H)cm

무게 (KG) 31.3 kg (min)/ 38.56 kg (max)

전압 100~240 V AC

전 력 0.449 KW

발열량 1.517 KBTU/hr (Max)

전원사양 단상 3 선식

19 Inch

36 U

DS5000 Server (4U)

DS5000 EXP5000 (3U)



시스템 Architecture - Controller

초고속 , 낮은 지연 , 실환경에 적합한 성능을 위한 아키텍쳐

차세대 XOR 엔진과 2.8 GHz 의 Xeon processor

[ DS5000 Controller Architecture ]

RAID 5, 6 연산을 위한 하드웨어 기반의 ASIC

ASIC 와 외부 인터페이스 간 2GB/s PCI-E X8 bus

동적으로 read/write 을 할당하는 전용 데이터 캐쉬

전용 2 GB/s PCI-E X8 캐쉬 미러링 버스

16 개 백엔드 드라이브 채널

1

1

2

2

3

3

4

45 5

5



시스템 Architecture – Host Ports DS4800 대비 두 배의 Host channel 제공

• 시스템 당 16 개의 4/8Gbps 의 FC host port •각각의 port 는 최대 400 MB/s 의 대역폭으로 Data 전달

1, 2, 4, 8 Gbps 의 speed 에 맞게 자동으로 speed 설정됨•기존 투자 보호 및 유연한 통합 및 신기술 이전 환경 제공

[ DS5000 Host Ports ]



시스템 Architecture - Host Interface

Flexible Host Interface Cards

4 Gbps FC

Today

10 Gbps iSCSI8 Gbps FC 4 Gbps FC 10 Gbps iSCSI8 Gbps FC

2009

DS5300 Shown

8 Gbps FC 지원 향후 고객 요구에 따라 호스트 인터페이스 추가 , 변경 , 믹스 가능



시스템 Architecture – Drive Ports

[ DS5000 Drive Ports ]

8 7

4

6 5

3

4 3

2

2 1

1

Port

Channel

1 2

5

Port

Channel

3 4

6

5 6

7

7 8

8

DS4800 대비 두 배의 Drive channel 제공• 시스템 당 16 개의 4Gbps 의 FC port• 각각의 port 는 최대 400 MB/s 의 대역폭으로 Data 전달

채널의 모든 포트 (loop switch) 는 같은 속도로 제공 1, 2, or 4 Gbps 의 speed 에 맞게 자동으로 speed 설정됨

•기존 투자 보호 및 유연한 통합 및 신기술 이전 환경 제공



시스템 Architecture – Backend

낮은 Back end latency 보장

Short, quick drive loops reduce latency and create more responsive applications

16 개의 스위치 방식 back-end drive ports

256 개 드라이브 총 구성 시 Dual loop 당 32 개만의 디스크만 구성되어짐으로써 낮은 Disk Latency 보장

448 개 드라이브 구성시 Dual loop 당 Max 64 개 디스크로 구성

DS5300 Shown



DS5000 Cabling



EXP5000 Architecture

4Gbps FC host connections

Disabled: future use

ESMs

Power/cooling



DS5000 Enclosure-based Tier 구성 - FC/SATA 혼용 구성 Rotational vibration issues 를 제거한 신 기술 1 개의 Enclosure 에 FC/SATA 혼용 구성

• 4 Gbps FC drive loop 는 그대로 유지

Allows optimal configurations• Maximize backend channels

• Fully utilize purchased enclosures

• Increase system availability

• 1 개의 Enclosure 로 구성되는 Tier storage

√ Tier 1 – OLTP, ERP, Email√ Tier 2 – Engineering; Development√ Tier 3 – Archives, backups, user files

SATAFC SATAFC SATAFC SATAFC SATASATA FCFC

No restrictions or limitations of FC/SATA drive locations within EXP5000

Tier 215K FCRAID 5

Tier 3SATA

RAID 6

Tier 115K FCRAID 10

SATASATAFCFCFC FC

SATASATAFCFCFC FC

SATASATAFCFCFC FC

SATASATAFCFCFC FC



제품 성능

DS5100(256 드라이브 기준 )

DS5300(256 드라이브 기준 )

DS5300 (448 드라이브 기준 )

Burst I/O rate cache reads ~ 650,000 IOPS ~ 700,000 IOPS ~ 700,000 IOPS

Sustained I/O rate disk reads ~ 75,000 IOPS ~ 98,000 IOPS ~ 172,000 IOPS

Sustained I/O rate disk writes ~ 23,000 IOPS ~ 25,000 IOPS ~ 38,000 IOPS

Burst throughput cache read ~ 3,200 MB/s 6,400 MB/s ~ 6,400 MB/s

Sustained throughput disk read ~ 3,200 MB/s 6,400 MB/s ~ 6,400 MB/s

Sustained throughput disk write ~ 2,500 MB/s ~ 5,300 MB/s ~ 5,300 MB/s

Vendor test 를 통한 성능 수치임 .

RAID5, FC 드라이브를 사용하여 테스트한 결과임 .



고가용성 – 주요 구성 요소 이중화

주요 구성 요소의 이중화를 통한 고가용성 구현

• Dual RAID Controller (Hot Swap 지원 )

• 배터리를 이용한 캐쉬 메모리 데이터 보호

• 이중 Power supply, Cooling Fan (Hot Swap 지원 )

[ DS5000 제품의 이중화 구조 ]

4Gbps FC host connections

power switch & connection

4Gbps FC drive connections

Controller A

Controller B

[ 후면부 ][ 전면부 ]

Dual Ethernet connections

Serial connection

power supply & fans



– 고가용성 Cache Mirroring

Cache Mirroring• Disk 에 Data 를 직접 쓰지 않고 Cache 에 먼저 기록• 이후에 Disk 에 기록• Mirrored Cache 옵션이 선택되어 있으면 다른 쪽 controller 에 먼저 기록 후 디스크에 기록

A B A B

AB AB AB AB

Write dataWrite data copy

1

2

3

4

[ Cache Mirroring On 상태의 데이터 Write ]



고가용성 – Management SW 를 통한 가용성 확보

DS5000 Storage Manager 를 통한 고가용성 지원

• Recovery Guru – DS5000 시스템 전체의 이상 유무를 점검하여 , 문제 발생 시 원인 및 해결책 제시

• Media Scan – Back-end disk 단의 상태를 자동으로 점검하여 bad sector 등 장애 요인을 미리 발견 ,조치

• DS5000 Service Alert monitoring 기능

• 장애 발생 시 e-mail 및 SNMP 를 통한 알림 가능

• Performance 모니터링

• 자동 코드 정합성 유지

• 주요 이벤트 로그 관리



– 고가용성 Storage Alert Service

IBM Service

DS5000

Alert Manager Services

Service

DS5000

Modem

Voice Telephone

Serial / PPP Connection

s

Customer Site

Alert Server

Dial-up Gatew

ayRemote Access & Heartbeat

Dial-up / PPP

Modem

appliance

Private Ethernet for

DS5000 controllers

DS5000

DS5000 Storage Alert Service 옵션 제공

• 장비를 모니터링하며 문제에 대한 자동 경보 서비스 제공

• Modem 을 통한 외부 접속 허용

IBM support 센터에서 alert 모니터링 및 원격 지원 가능

문제 해결을 위한 정보 및 Log 수집

• 장비의 정상 가동 여부 확인를 위한 “ heartbeat” 기능 제공



확장성 최대 201.6TB 의 확장성 및 다양한 용량의 디스크 지원

• 1Unit 에 16 개의 HDD 장착 가능

• 최대 16 개의 Unit 구성이 가능하여 448 개 (DS5100 은 256 개 ) 디스크 구성

• FC 디스크 15K RPM(146GB, 300GB, 450GB) 지원 가능

• FC 암호화 디스크 15K RPM(146GB, 300GB, 450GB) 지원 가능

• SATA 디스크 7200 RPM(750GB, 1TB) 지원 가능

• FC, SATA 혼용 가능

C O N T R O L L E R

[ EXP5000 ]



Dynamic Function ( 온라인 중 변경 기능 )

EXP HotAdd Technology• 온라인 상태에서 디스크 또는 인클로져 확장 , 구성

Dynamic Array Expansion (DAE)• 온라인 상태에서 Array 에 디스크 추가하여 용량 확장

Dynamic Volume Expansion (DVE)• 온라인 상태에서 Logical Drive (LUN) 확장

Dynamic RAID Level Migration (DRM)• 온라인 상태에서 RAID level 변경 (ex. R5 <-> R0, R10 <-> R5)

Dynamic Segment Size Migration (DSS)• 온라인 상태에서 디스크 세그먼트 사이즈 (stripe size) 변경

Dynamic mode switching (DMS)• 온라인 상태에서 리모트 미러링 모드 변경 (Sync <-> Async)



사전장애감지기능 - PDHM(Proactive Drive Health Monitoring)

디스크 드라이브의 상태를 모니터링하여 장애를 사전에 감지하는 기능• 응답속도나 error 등이 정의된 threshold 를 초과할 경우 장애가 발생될 확률이 높아지므로 장애

발생 전에 조치를 취할 수 있도록 하는 기능

PDHM Technology• 모든 디스크 드라이브를 모니터링

• 에러나 비정상적인 상태를 감지

• 디스크 드라이브의 성능 저하를 감지

• 에러나 성능저하가 정의된 threshold 를 초과할 경우 , DS5000 Storage Manager 에서 크리티컬 경고메시지를 발생 시킴

• 상황에 맞게 적절한 조치를 취함



스토리지 파티셔닝

여러 서버들을 하나의 DS5000 을 이용하여 연결 (서버별로 볼륨들을 mapping)• 최대 512 파티션

다양한 OS 환경의 서버들을 연결 가능

각 서버에 할당된 볼륨에 대한 정합성 보장

Host A

Host B

SVC

Group C

LD2

LD2

StoragePartition

A

StoragePartition

B

StoragePartition

C

Unmapped Volumes



DACstore 기술

DS5000 의 모든 개별 디스크에 구성정보 및 메타데이터를 저장하여 데이터 가용성 및 구성의 유연성을 극대화 시키는 기술• - 물리적 디스크들의 상태와 정보 포함

• - 논리적 디스크 및 Array들의 상태와 정보 포함

• - 컨트롤러와 서브시스템 정보를 포함

DACstore 장점 :• 개별 디스크가 구성정보 및 메타데이터를 저장함으로 유연성 극대화

√ 각 RAID array 에 포함된 물리적 디스크들을 다른 위치로 또는 다른 DS5000 으로 쉽게 마이그레이션 가능

√ 성능 개선을 위해 간단하게 DS5000 컨트롤러만 교체 가능√ 디스크 컨트롤러에 문제가 발생하더라도 각 디스크들은 RAID array 정보를 가지고 있으므로

데이터 손실 발생 없음• 가용성

√ 구성정보 및 메타데이터를 모든 디스크에 저장함으로 특정 디스크 장애로 인한 데이터 손실 발생 없음

√ 디스크 컨트롤러 장애 시에도 데이터 손실 발생 없음

FC or SATA Disk

USABLE STORAGE



DS5000 RDAC & MPIO ( 멀티패스 소프트웨어 )

RDAC (Redundant Disk Array Controller)& MPIO (MultiPath IO)

-서버와 스토리지 간에 이중화된 FC link 를 이용하여 Load Balancing 및 Path 장애에 대한 대처를 제공함 (Failover/Failback)

- RDAC 은 무상 제공- 고객의 환경에 맞게 Veritas DMP 나 HP 의 Pvlink 등 다른 Multipath 소프트웨어 사용가능

System p

Network

GUIStorage

Management

DS5000 Array Storage Technology

Windows2003/2008

INTEL

xSeries

MPIO

MPIO

RDAC

SDD/L

VM

MP

IO

Linux



FlashCopy

’

’



VolumeCopy

원본 논리드라이브의 완전한 물리적인 복제본 (Clone) 을 생성

Technical overview• 8 개의 동시 VolumeCopy Clone 가능

• GUI 나 CLI 를 통하여 구성

• 5 단계 우선순위를 설정

√ copy 의 속도를 조정• Copy 하는 동안 원본 논리드라이브는 Read-only 상태

√ 원본논리드라이브의 write 는 불가능√ VolumeCopy 드라이브는 read/write 모두 불가능 √ FlashCopy 드라이브를 이용함으로 실제 Production

드라이브에는 전혀 영향을 미치지 않는다 .

Production Server Analysis Server

PiTClone



VolumeCopy with FlashCopy

VolumeCopy 와 FlashCopy 를 이용한 볼륨 복제• Base Volume 의 완전한 물리적인 복제본 (clone) 을 생성

• Copy 하는 동안 Base Volume 은 Read-Only 상태로 write 불가능

• FlashCopy 와 결합하여 실제 production Volume 에 영향을 미치지 않도록 구성



Enhanced Remote Mirroring

볼륨단위의 복제 솔루션 동기 / 비동기 방식의 데이터 복제 (Controller 의 기능으로 데이터 동기화 ) 시스템당 128 개의 Mirroring Relation 형성 가능 볼륨은 Standard 상태만 가능

A1

B1mirro

r

A1mirro

r

B1

Crossmirroring

가능

SAN / WAN



시스템 관리

DS5000 구성 및 모니터링 소프트웨어 ( 무상 ) GUI 기반의 시스템 관리도구

• 직관적인 화면

• 온라인 help | documentation

• 구성환경 저장

• 스크립트를 이용한 자동화 구성

• 자동 디바이스 discovery

• Recovery guru – 장애나 문제 발생 시 , step-by-step으로 문제 해결 가능

• 이벤트 로그 저장으로 PD 용이

• SNMP 나 e-mail 등을 이용하여 장애알림기능



DS4800 에서 DS5000 업그레이드

EXP810

EXP810

EXP810

DS5000

Running firmware

7.30

EXP810

EXP810

EXP810

DS4800

Running firmware

7.10 or later

DS4800 펌웨어 7.10 이후 버전은 DS4800 컨트롤러를 DS5000 컨트롤러로 교체하면 DS5000 으로 업그레이드 가능



DS4800 에서 DS5000 업그레이드

EXP810

EXP810

EXP810

EXP810

EXP810

EXP810

DS4800

Running firmware 6.60 or earlier

EXP5000

DS5000

Running firmware

7.30

DS4800 펌웨어 6.60 이전 버전은 EXP810 을 최소한 1 개의 EXP5000 을 가지고 있는 DS5000 으로 마이그레이션 가능

Documents

DS5000 표준제안서