RAID = Redundant Array of Independent Disks. Daten + Redundanz

Transkript

1 HP StorageWorks Enterprise Virtual Array Hermann Wohlberedt Martin Vorländer Agenda RAID Virtualisierung HP Storage Portfolio EVA

2 Was ist RAID? RAID = Redundant Array of Independent Disks Daten + Redundanz Ein RAID Array ist eine Zusammenschaltung von mehreren Festplatten zu einem großen logischen Laufwerk, wobei zusätzliche Sicherheitsinformationen gespeichert werden RAID 0 (Data Striping) A C E B D F

3 RAID 1 (Drive Mirroring) A B C A B C RAID 5 (Block Striping mit verteilter Parity) Byte 1 Byte 5 Byte 2 Byte 6 Byte 3 Byte 7 Byte 4 Parity 2 Parity 1 Byte 8

4 Agenda RAID Virtualisierung HP Storage Portfolio EVA die logische Virtualisierung ist... logische Administration von physikalischen Kapazitäten Ändert die Art wie Speichersysteme eingesetzt und gemanagt werden Gesamte physikalische Kapazität wird zusammengefasst Schnelle Reaktion auf geänderte Größenanforderungen - Hinzufügen von Platten zum Pool online. Leichte und einfache Administration Storage Pool Disk Block Mapping Virtual disks F Multiple Hosts Verbesserte Performance G H

5 Virtualisierung ist... die Fähigkeit, eine Abstraktionsschicht zu schaffen... die Fähigkeit, die technischen Beschränkungen von Speichersystemen zu überwinden.... die logische Verwaltung von physikalischen Ressourcen Der Nutzen von Speichervirtualisierung Erhöhte Ausnutzung von Speicherressourcen Konsolidiertes, standardisiertes und einfacheres Management Reduzierung/Eliminierung von Anwendungsausfallzeiten aufgrund von Speicherverwaltungsaktivitäten Snapshots, mirroring, data migration, und data replication über heterogene Systeme

6 Agenda RAID Virtualisierung HP Storage Portfolio EVA hp StorageWorks Portfolio EVA5000 XP EVA3000 MSA1000 Proliant/Alpha Companion WEB, Exchange, SQL Simple DAS-to-SAN (Proliant) 6 T Bytes Max Midrange workhorse Mid sized DB/Remote office applications Windows, HP-UX, Linux, Enterprise rack-based Large DB and DW applications Modular growth Windows, HP-UX, Linux, NW, Solaris, AIX, Tru64, OVMS NW, Solaris, AIX, Tru64, OVMS 35 T Bytes Max 8 T Bytes Max Enterprise frame-based Business critical, data center consolidation HP-UX, Windows, Mainframe T Bytes max

7 Agenda RAID Virtualisierung HP Storage Portfolio EVA Enterprise Virtual Array Hardware Konzept und Virtualisierung Management Replikation - BusinessCopy - Continuous Access

8 EVA 5000 Hardware - Zwei redundante HSV110 Controller LAN - Power Supplies, Lüfter, Batterien, Kabel, Transceivers, sind redundant und hot swappable - Online Firmware Aktualisierung Management Appliance Host A HBA 1 HBA 2 Host A HBA 1 HBA 2-2 GB gespiegelter Cache (1 GB / Controller) - Batteriegestützt für 96 Stunden SAN 1 SAN 2 - Für Lese/Schreibzugriffe - 4 Host Ports mit 2 Gb/s (2 pro Controller) - 8 Backend Ports mit 2 Gb/s (4 pro Controller) - Bis zu 18 Disk Shelf - Bis zu 240 Disks pro EVA = 35 TB Brutto (146 GB Festplatten) Host Ports Controller A Cache Mirroring Host Ports Controller B Loop Pair 1 Loop Pair 2 Loop Pair 2 Loop Pair 1 Upper Drive Enclosures <120 <120 Lower Drive Enclosures EVA 5000 Hardware HSV Controller UART Power Switch Power Connector Memory Card Enclosure Address Bus Line (UPS) Host Fabric 1 Mirror Port and 2 Loop 1B Loop 1A Loop 2B Loop 2A Power Connector

9 EVA 3000 Hardware - Zwei redundante HSV100 Controller LAN - Power Supplies, Lüfter, Batterien, Kabel, Transceivers, sind redundant und hot swappable Host A HBA 1 HBA 2 Host A HBA 1 HBA 2 - Online Firmware Aktualisierung Management Appliance - 2 GB gespiegelter Cache (1 GB pro Controller) - Batteriegestützt für 96 Stunden - Für Lese/Schreibzugriffe SAN 1 SAN 2-4 Host Ports at 2 Gb/s (2 pro Controller) Host Ports Host Ports - 4 Backend Ports mit 2 Gb/s (2 pro Controller) Controller A Cache Mirroring Controller B - Bis zu 4 Disk Shelf Loop Loop - Bis zu 56 Disks pro EVA = 8 TB Brutto (146 GB Festplatten) Disk Drives < 56 HSV Controller EVA 3000 Hardware

10 Disk Drive Enclosures 2 Dual-Loop I/O Module Vorderansicht Rückansicht - Verbindet alle Laufwerke zu beiden Loops 2 Netzteile 2 Lüfter 1 Environmental Monitoring Unit (EMU) - Vollständig SCSI-3 Enclosure Services (SES) konform - Entdeckt, meldet, speichert und zeigt Fehler an - Gibt Statusmeldungen aus 14 Festplatten-Steckplätze EVA 5000 backend Verkabelung Loop 2A Loop 2B Oberer und unterer Switch HF1 HF2 MP 1B 2B 1A 2A HF1 HF2 MP 1B 2B 1A 2A

11 EVA 3000: Loop 1A configuration 2C4D 1. Kabel 2. FC Drive Enclosure 3. Controller zu Controller Enterprise Virtual Array Hardware Konzept und Virtualisierung Management Replikation - BusinessCopy - Continuous Access

12 Virtualisierung auf der EVA Host LUN Physikalische Platten werden in Disk Groups zusammengefasst. SAN Virtual Disks sind ein Bereich einer Disk Group. Enterprise Virtual Array Eine Virtual Disk wird einem Host als LUN präsentiert. Disk Group Disk Groups - Maximale Anzahl von Disk Groups : 16* - Minimal Anzahl von Platten pro Disk Group: 8 - Maximale Anzahl Platten pro Disk Group: alle installierten Platten - Der Controller wählt die besten Platten für eine Disk Group automatisch Folgt bestimmten Regeln um die Verfügbarkeit der Daten, auch bei Ausfall mehrerer Platten zu Garantieren. Es wird immer versucht die Platten vertikal über die Shelves zu verteilen VRaid 1 Mirror Sets befinden sich in unterschiedlichen Shelves Diskgroup 1 Diskgroup 2 * Für EVA 3000 maximal 7

13 Virtual Disk - Ein Maximum von 512 Virtual Disks - Ein Maximum von präsentierten LUNs zu den Hosts - 3 verschiedene Redundanz Level für verschiedene Virtual Disks None (Virtual RAID0, oder Striping) Moderate (Virtual RAID5, oder Striping mit Parity) High (Virtual RAID1, oder Striping mit Mirroring) - Virtual Disk Größe: 1GB - 2TB, in 1G Stufen - Dynamische online Erweiterung von Virtual Disk Diskgroup 1 Diskgroup 2 Wird nicht von allen Betriebssystemen unterstützt - Selective Storage Presentation / Sicherheit Virtual Disks können verschiedenen Servern präsentiert werden, zusätzlich mit verschiedenen LUN Nummern Classic Storage vs. Virtual Storage

14 Vorteile Classic Storage Virtual Storage Performance durch Anzahl Festplatten im Storageset beschränkt I/O Lastverteilung auf die Festplatten im Storageset Online Erweiterung der LUNs unmöglich Performance durch Anzahl Festplatten in Diskgroup beschränkt I/O Lastverteilung auf Festplatten in einer Diskgroup LUNs lassen sich nachträglich vergrößern Dadurch steigt auch die Performance Virtual Disk Leveling Symptome Platten Spindeln werden zum Flaschenhals beim Durchsatz Keine Storagekapazität mehr vorhanden mehr Platten hinzufügen VRAID 0 VRAID 5 VRAID 1* + Logisch Low Redundancy Virtual Disk Med Redundancy Virtual Disk High Redundancy Virtual Disk Platten arbeiten mit optimalen Durchsatz (dynamische Lastverteilung) Zusätzlicher Speicherplatz steht zu Verfügung Freier Speicherplatz ( Virtuell = 3 Platten) VRAID 0 VRAID 5 VRAID 1* *RAID V1 verwendet eine gerade Plattenanzahl

15 Distributed Sparing Speicherplatz wird reserviert um 0, 1 oder 2 Plattenausfälle auszugleichen, Der reservierte Platz beträgt immer das doppelte der Kapazität der größten Disk einer Disk Group, multipliziert mit dem protection level Keine unbenutzten Spindeln Volle Performance Keine Plattenfehler durch nicht verwendete Platten Spare wird pro Disk Group definiert und reserviert Reservierter Spare Space ( virtueller Platz = 2 Disk) VRAID 5 VRAID 1 Redundancy Redundanz wird automatically automatisch regenerated wieder hergestellt Spare space reduced reduziert by sich failed um disk die Plattengröße size Data Daten regenerated werden rekonstruiert and distributed und über across den the virtuellen virtual pool Pool verteilt Reservierter Spare space ( virtueller Platz < 1 Disk) VRAID 5 VRAID 1* *RAID V1 verwendet eine gerade Plattenanzahl Enterprise Virtual Array Hardware Konzept und Virtualisierung Management Replikation - Business Copy - Continuous Access

16 Storage Management Appliance (SMA) 1 Höheneinheit, 19 Zoll Appliance Gateway zum Storagesystem In-bound Kommunikation mit der EVA Software auf der Appliance Win2K Open SAN Manager Appliance Manager SANworks Element Manager (HSG) Command View EVA Zusätzliche Software Command View EVA Primäres Benutzerinterface zum Storage System WebGUI im Netzwerk erreichbar von jedem Client mit Webbrowser Bietet alle Funktionalitäten, die man für die EVA braucht Management von Hosts, Disk Groups, Virtual Disks, LUNs Raid Levels, Spare Levels, Snapshots, Snapclones, Monitoring von allen Hardware Komponenten, Events, Erreichbar via Devices Command View EVA

17 Enterprise Virtual Array Hardware Konzept und Virtualisierung Management Replikation - Business Copy - Continuous Access Business Copy auf der EVA Bietet die Möglichkeit Daten innerhalb der EVA zu replizieren Sofortiges Erzeugen von Kopien für verschiedene Zwecke, wie z.b.: Testzwecke Backup Schnelles Wiederherstellen Spart Zeit und Kapazität mit dem neuen VSnap Feature der VCS (EVA Virtual Controller Software) 3 verschiedene Arten von BC auf der EVA für verschiedene Anforderungen Traditional (space inefficient) Snapshot Capacity free (space efficient) Snapshot (Vsnap) Snapclone Bis zu 7 Snapshots von einer Virtual Disk

18 Traditional (space inefficient) Snapshot Kopiert Pointer Tabellen von der original Virtual Disk Sofort verfügbar Belegt 100% des erforderlichen Speicherplatzes Voll Belegt selbst wenn der Speicherplatz nicht benötigt wird Zuordnung befindet sich in der selben Disk Group wie die original VDisk Erforderlicher Platz ist garantiert Capacity free (space efficient) VSnap In den meisten Anwendungsfällen wird nur ein kleiner Prozentsatz der original VDisk während des Lebensdauer eines Snapshot geändert Warum also 100% zuordnen, wenn es nicht benötigt wird? Der Capacity Free VSnap verwendet den selben Mechanismus wie der traditionelle Snapshot Aber, er reserviert nicht die vollen 100% Speicherplatz der original VDisk. Blöcke werden bei Bedarf zugeordnet, wenn der original Block gespeichert werden muss. Beispiel: Von 10 VDisks mit 100 GB sollen gleichzeitig ein Snapshot erzeugt werden - Mit dem traditionellen Snapshot wird eine Disk Group mit 2000 GB Kapazität benötigt - Mit dem Platz effizienten VSnap kann man z.b GB verwenden wenn man weiß das max 20 % der Daten während des Lebensdauer des Snapshots geändert werden

19 SnapClone Beginnt als Snapshot und wird mit der Zeit zum Clone Daten werden im Hintergrund von der Virtual Disk zum SnapClone kopiert Erlaubt den sofortigen Zugriff auf den Clone ohne das Ende des Kopiervorganges abzuwarten zu müssen Blöcke in der Disk Group werden zum Zeitpunkt des Erstellens des SnapClones zugewiesen SnapClones können in einer anderen Disk Group als die original VDisk angelegt werden Nach dem Fertigstellen des SnapClone hat man eine voll funktionale VDisk und der IO zu der neuen VDisk beeinflusst die original VDisk nicht mehr Snapclones EVA Controller basierend

20 vsnap/snapshot EVA Controller basierend Zusammenfassung snapshot source volume snap space vsnap source volume vsnap space snapclone source volume snapclone

21 BC Management und Maintenance Drei Arten zum Managen von BC 1. Command View EVA 2. SSSU (CLI for EVA) 3. Business Copy GUI (früher EVM) Enterprise Virtual Array Hardware Konzept und Virtualisierung Management Replikation - Business Copy - Continuous Access

22 Konzept Host Remote System FC SAN Source DR Groups EVA EVA Destination DR Groups Site A Site B Continuous access Features (VCS 3.0b) Synchrone und asynchrone Replikation Eine Replikationsbeziehung pro Controllerpaar Bidirektional zwischen Quell- und Zielsystem - Auswahl auf DR Group Basis 64 (128) Remote Copy Sets 64 (128) DR Groups 8 Copy Sets pro DR Group Mehrfache Replikationsbeziehungen

23 Physikalische Konfiguration Site A Site B HSV FP1 FC switch FC switch FP1 HSV Ctlr FP2 FP2 Ctlr Server SWMA SWMA Server HSV FP2 FP2 HSV Ctlr FP1 FC switch FC switch FP1 Ctlr EVA ohne Replikation EVA Continuous Access DiskGroup 1 DiskGroup 2 1 EVA 3 Disk Groups 2-6 Virtual Disks in den Disk Groups DiskGroup 3

24 EVA mit Replikation EVA Continuous Access DiskGroup 1 DiskGroup 2 3 DR groups 2 Quellen 1 Ziel 1-6 Copy Sets DiskGroup 3 EVA Continuous Access Lokale EVA Entfernte EVA DiskGroup 1 DiskGroup 1 DiskGroup 2 DiskGroup 2 DiskGroup 3 DiskGroup 3

25 DR Groups Gruppe von Replizierten Copy Sets DR Groups auf EVAs entsprechen Association Sets auf dem HSGs Teilen ein write history log Schreibzugriffe sind garantiert Gemeinsamer Failover Alle Mitglieder sind am selben HSV Controller online Einstellungen pro DR Group: - Write Modus ([Synchronous] / Asynchronous) - Failsafe Mode (Enabled or [Disabled]) - Suspend Mode ([Resume] / Suspend) - Failover command write history log Synchrone Replikation I/O Complete Host Write Op Ack FC SAN CACHE CACHE Source DR Groups Destination DR Groups Site A Site B

26 Asynchrone Replikation I/O Complete Host Write Op Ack SAN / ATM CACHE CACHE Source DR Groups Destination DR Groups Site A Site B Write History Log I/O Complete Host FC SAN CACHE CACHE Source DR Groups Destination DR Groups Site A Write History Log space Site B

27 Write History Log «Merging» I/O Complete Host FC SAN CACHE CACHE Source DR Groups Destination DR Groups Site A Write History Log space aktualisiert remote site Site B Failover - Ändert Quell- (source) und Ziel- (destination) Rolle in der DR Group - Muss auf dem Zielsystem aktiviert werden, welches das Quellsystem der DR Group werden soll - Gibt die Host Presentation auf dem Zielsystem frei Wenn die Funktion aktiviert wurde, ansonsten No access.

28 Vor dem Failover Operation: Failover Lokales Entferntes Source Destination system EVA A EVA B system Nach dem Failover Lokales Entferntes Destination Source system EVA A EVA B system CA Management Command View - Einrichten des Storage - Konfiguration und Management von DR Groups - Failover, pausieren, wieder aktivieren CA-UI (CA User Interface) - GUI nur für CA - Wird hinzugefügt wenn CA konfiguriert wird - Konfortabele GUI zum Managen von CA (failover, supend, resume ) - Bietet die Möglichkeit DR Groups in Managementeinheiten zu gruppieren SSSU (EVA CLI) - Konfiguration und Management von CA von einer Kommadozeile aus (Skripte)

29 Fragen?