Данные сегодня представляют собой краеугольный камень, основу деятельности компаний всех размеров и отраслей. Современные компании перестраиваются, чтобы получить новые преимущества от использования существующих приложений, а также социальных, мобильных, «облачных» и аналитических технологий следующего поколения. Ради достижения этих целей приходится модернизировать ИТ-инфраструктуру, повышая быстродействие приложений, улучшая экономические показатели центров обработки данных и приспосабливаясь к меняющимся требованиям бизнеса. В этой статье мы рассмотрим два решения, в которых используются только твердотельные накопители: NetApp AFF и Pure Storage FlashArray//M. Они могут заинтересовать компании, выполняющие модернизацию инфраструктуры хранения в целях повышения производительности приложений.

Семейство FlashArray//M включает четыре различных модели: M10, M20, M50 и M70. Каждая из них представляет собой независимый, некластеризованный массив, состоящий из пары контроллеров устройств хранения и SSD-устройств.

Семейство NetApp AFF также состоит из четырех моделей: AFF A200, A300, A700 и A700S. Как и FlashArray, контроллеры устройств хранения AFF размещаются парами. Но в отличие от FlashArray здесь можно комбинировать до 12 пар узлов AFF, обеспечив типичную для флеш-технологии производительность на 24 контроллерах устройств хранения в рамках одного кластера.

Несмотря на некоторое сходство в конструкции, между FlashArray и NetApp AFF существует несколько важных различий. Мы рассмотрим пять критериев, которые необходимо учитывать при оценке систем хранения данных на основе флеш-технологий, и сопоставим характеристики NetApp AFF и Pure FlashArray.

Обратите внимание, что в статье не учитываются функциональные возможности и эффективность хранилищ, такие как сжатие и дедупликация. Вам придется выполнить тестирование предоставленных поставщиком систем с использованием собственных приложений и наборов данных, чтобы оценить заявленные поставщиком рабочие характеристики и показатели эффективности. В тех случаях, когда тестирование невозможно, рекомендуется обратиться к опубликованным результатам тестирования вызывающей доверие сторонней организации.

Пять различий между NetApp и Pure Storage

1. Масштабирование

Pure FlashArray//M. FlashArray позволяет расширять возможности, добавляя полки хранения и накопители SSD к паре контроллеров хранения. Однако максимальная емкость ограничивается адресуемым пространством каждого контроллера — от 10 до 512 Тбайт флэш-памяти, в зависимости от модели. Для масштабирования сверх этих пределов требуется заменить контроллер или приобрести дополнительные пары контроллеров, каждая из которых представляет собой отдельно управляемый объект хранилища.

Кроме того, контроллеры хранилища FlashArray развертываются в режиме «активный-пассивный», где активный контроллер обрабатывает все запросы ввода-вывода, а пассивный функционирует как отслеживающее устройство. В случае отказа активного контроллера все действия по вводу-выводу возлагаются на пассивный контроллер. Таким образом, в системах FlashArray используется 50% вычислительной мощности пары контроллеров.

NetApp AFF. Пары узлов AFF обеспечивают режим «активный-активный», и при необходимости можно задействовать более 50% ресурсов контроллера. В зависимости от модели, максимальное количество накопителей SSD для каждой пары узлов AFF достигает от 144 до 480, а максимальная физическая емкость систем A700 составляет 7,3 Пбайт. Кластер AFF можно масштабировать до флеш-хранилища емкостью 88 Пбайт. Предоставляются пары узлов AFF с различными соотношениями цены и производительности, их можно сочетать в одном кластере различными способами: старые и новые, большие и малые, состоящие только из флеш-накопителей, гибридные и состоящие исключительно из жестких дисков. Кроме того, AFF поддерживает новейшие накопители SSD большой емкости (на момент написания данной статьи — 15,3-Тбайт накопители).

FlashArray обеспечивает масштабирование емкости путем добавления полок хранения. Когда будет достигнут предел производительности, емкости или возможностей подключения к узлам пары контроллеров, необходимо отдельно развернуть дополнительные FlashArray и независимо управлять ими. Архитектура с активным и пассивным контроллерами также приводит к потере эффективности: поскольку каждая пара контроллеров лишь наполовину задействует потенциал производительности, дорогостоящие флеш-ресурсы не используются полностью.

Новые пары узлов AFF можно развертывать как часть архитектуры кластера и управлять ими как частью единой среды. Это обеспечивает гибкость при адаптации к изменениям рабочих нагрузок с течением времени. Например, когда требуется дополнительная вычислительная мощность, вы можете, не нарушая функционирования системы, добавить пару узлов AFF, оптимизированную для работы в кластере. А если требуется больше памяти, можно добавить к кластеру узлы, состоящие целиком из флеш-накопителей, жестких дисков или гибридные.

Пары узлов AFF также могут использоваться для виртуализации массивов хранения от разнообразных поставщиков, что позволяет встроить имеющиеся ресурсы хранилища в кластер, вместо того чтобы разрушать и изменять ценную ИТ-инфраструктуру.

2. Качество обслуживания (QOS)

Pure FlashArray//M. Pure реализовала базовый набор функций QoS (Always On) для FlashArray в 2016 году. В режиме Always On выполняется автоматическое регулирование самых значительных рабочих нагрузок, когда пара контроллеров «достигает насыщения производительности». Впоследствии было объявлено о QoS на основе политики, состоящей из двух отдельных компонентов:

  • Performance Classes позволяет администраторам управлять порядком, в котором регулируются тома;
  • с помощью Performance Limits можно назначить порог пропускной способности (в Мбайт/с) для отдельных томов.

Classes и Limits можно использовать совместно, чтобы определить порядок, в котором регулируются рабочие нагрузки, когда требования к производительности превышают возможности FlashArray.

Однако объединение компонентов Classes и Limits увеличивает сложность и рекомендуется для опытных пользователей.

NetApp AFF. Функции QoS появились в системах AFF в 2013 году. Они обеспечивают предсказуемость рабочих характеристик хранилища для критических бизнес-приложений в среде с общей инфраструктурой. Назначая пределы характеристик, которые нельзя превышать для отдельных рабочих нагрузок, можно управлять ресурсами с упреждением. Кроме того, можно установить минимальные пороги производительности для важнейших рабочих нагрузок для бизнеса. Недавно продукт был дополнен функцией адаптивного отслеживания качества обслуживания QoS, чтобы пользователи могли создавать политики качества обслуживания для систем AFF. Адаптивная функция качества обслуживания QoS предназначена для автоматического поддержания уровней производительности на основе политик по мере увеличения и сокращения рабочих нагрузок.

И AFF, и FlashArray позволяют назначать политики качества обслуживания QoS, обеспечивающие предсказуемые уровни производительности для различных типов рабочих нагрузок в зависимости от нужд бизнеса. Вероятно, самое большое различие между двумя продуктами — диапазон применения политики. Как и в случае с другими функциями управления, QoS для Pure FlashArray приходится настраивать отдельно для каждой пары контроллеров. AFF QoS применяется в масштабах кластера и обеспечивает управление производительностью в гораздо более крупном пуле ресурсов: до 24 контроллеров хранилища исключительно на основе флеш-технологий на кластер. Возможность сочетать QoS на основе политик с несколькими уровнями носителей хранения (исключительно с использованием флеш-технологий, гибридных и жестких дисков) в одном кластере ONTAP позволяет поставщикам услуг IaaS и администраторам частного «облака» автоматизировать управление хранилищем и повысить эксплуатационную эффективность.

3. Интеграция приложений

Pure FlashArray//M. FlashArray обеспечивает базовую интеграцию для среды VMware (VASA/VAAI), Microsoft (VSS) и OpenStack. Чтобы получить более развитый набор функций и интеграцию с такими приложениями, как Oracle и SAP, необходимо приобрести сторонние программы от партнеров Pure Storage. Компании, предпочитающие не тратиться на сторонний инструментарий, могут разработать собственные специализированные сценарии.

NetApp AFF. Программы NetApp SnapManager и SnapCenter располагают обширным набором функций для интеграции с приложениями. Программа SnapCenter обеспечивает простую, централизованную, масштабируемую сквозную защиту данных и решение для управления копированием корпоративных данных на месте, как локально, так и в гибридном «облаке». Возможна интеграция приложений Oracle, Microsoft SQL Server, SAP, MySQL и IBM DB2, а также OpenStack, VMware, Windows и специализированных сред приложений.

FlashArray обеспечивает базовую интеграцию приложений для некоторых сред и использует услуги сторонних поставщиков, чтобы реализовать более сложную функциональность. Возможности AFF шире благодаря инструментам управления данными, обеспечивающими видимость данных, где бы они ни находились — в локальных, удаленных хранилищах или в «облаке». Например, программа SnapCenter поддерживает создание копий для защиты данных на интегрированных в «облако» устройствах, в подключенных к «облаку» хранилищах и «облачных» программных целевых объектах, таких как ONTAP Cloud for AWS и Azure. Кроме того, в программе SnapCenter используются службы данных ONTAP, обеспечивающие резервные копии на диске, эффективно использующие пространство и согласованные с приложениями. Предусмотрено быстрое, фрагментарное, согласованное с приложениями восстановление, а также быстрое клонирование с эффективным использованием пространства.

4. Перспективы архитектуры

Pure FlashArray//M. В FlashArray используется традиционная блочная архитектура с двумя контроллерами. Для доступа к новым возможностям, таким как флеш-модули высокой емкости, флеш-носители NVMe и протокол NVMeoF, клиентам необходимо заменить контроллеры FlashArray или полки расширения. В отличие от большинства систем, использующих только флэш-накопители, в конструкции FlashArray предусмотрено применение специальных флеш-модулей вместо стандартного отраслевого оборудования.

NetApp AFF. В системах NetApp AFF используются преимущества ONTAP, операционной системы для хранилищ данных, обеспечивающей широкий набор функций, реализованных в программном обеспечении, а не аппаратно. Например, системы AFF могут быть интегрированы с несколькими службами «облачного» хранения или размещены в качестве программно-определяемого шлюза хранилища перед сторонними системами. Они поддерживают унифицированные архитектуры SAN и NAS (FC, iSCSI, FCoE, SMB и NFS) и располагают множеством разнообразных интегрированных функций защиты данных.

Кроме того, системы AFF могут быть объединены с гибридными и использующими жесткие диски системами FAS в рамках одного гибкого кластера хранения данных. Таким образом, высокопроизводительные узлы хранения можно объединить с узлами большой емкости для обслуживания разнообразных корпоративных приложений, в том числе приложений с высокими требованиями к объему памяти (хранилища данных) и исключительными требованиями к производительности (корпоративные базы данных). Гибкие модели развертывания обеспечивают инфраструктуру, готовую к будущим усовершенствованиям, в которой полностью реализованы преимущества архитектуры NetApp Data Fabric.

Из-за ограниченных возможностей увеличения емкости и акцента на протоколы блочного доступа FlashArray оказывается в компании с другими ориентированными на аппаратные средства флеш-решениями на основе SAN. Такие решения подходят для специализированных применений, но им не хватает совместимости со многими протоколами и возможностей масштабирования, необходимых для развертываний смешанных рабочих нагрузок. Использование специализированного оборудования для семейства FlashArray, скорее всего, потребует значительных вложений в разработку, чтобы не отстать от развивающейся отрасли.

С другой стороны, программно-определяемый подход AFF, благодаря совместимости со многими протоколами и гибкой кластеризации, поддерживает широкий набор корпоративных приложений как локально, так и в гибридной «облачной» среде. Архитектура кластера AFF позволяет вводить новые функции, добавляя узлы при сохранении ваших инвестиций в предыдущие поколения аппаратных контроллеров и носителей данных.

5. Интеграция с «облаком»

Pure FlashArray//M. Pure обеспечивает ограниченную интеграцию с «облаком» для FlashArray. Недавно компания выпустила программу CloudSnap, которая позволит выполнять репликацию полных и инкрементальных моментальных снимков томов FlashArray в службы «облачных» хранилищ AWS. Для интеграции со средой Microsoft Azure программа Pure дополнена модулем PowerShell с открытым исходным текстом. Кроме того, подключения Azure ExpressRoute могут использоваться для соединения локальных систем Pure с «облаком» Azure.

NetApp AFF. Системы AFF обеспечивают большое разнообразие методов «облачной» интеграции и переносимости данных для многочисленных «облачных» служб.

  • Вы можете автоматически распределить данные по уровням между AFF и службами «облачного» хранения, чтобы увеличить производительность и сократить общие затраты на хранение.
  • Вы используете «облачное» хранилище как место назначения для резервных копий AFF или аварийного восстановления.
  • Вы можете применять «облако» для разработки программ, а затем реплицировать данные в локальную AFF для производственных развертываний.
  • Вы можете легко синхронизировать данные NFS между локальными системами AFF и «облаком».
  • Вы можете создать безопасные, высокоскоростные подключения между системами AFF и несколькими «облачными» службами, в том числе AWS, Azure, Google Cloud Platform и IBM Bluemix.

Недавно компания FlashArray предложила элементарную, самостоятельно реализуемую «облачную» интеграцию с несколькими «облачными» службами. С другой стороны, NetApp имеет многолетнее близкое партнерство с лидерами «облачной» индустрии, в том числе Amazon, Google, IBM и Microsoft. Благодаря одной из крупнейших в отрасли «облачных» экосистем, ведущее положение NetApp в проектировании и внедрении Data Fabric и переносимости данных в гибридном «облаке» обеспечивает клиентам максимальную свободу и гибкость при выборе партнеров по «облаку».