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H-Cloud 超融合解决方案浏览数:9328发布时间:2022-12-01

H-Cloud 超融合 丰富的功能特性


RAM高速缓存

当一套基于 H-Cloud 全闪存阵列方案呈现给客户时,客户不免迟疑,在传统的部署中,另外加入一个节点(全闪存阵列)后,应用服务器与存储节点的访问效率如何保证?

通过 H-Cloud 全闪存阵列存储虚拟化著提升存储性能10%-200%,尤其对于关键业务类型如“OLTP”更为明显,这完全依靠底层的多线程缓存加速机制。

加速从现有的存储磁盘I / O响应使用x86 - 64的功能强大,价格低廉的超级高速缓存 H-Cloud 全闪存阵列的节点的CPU和内存减少数据访问的寻道时间.

高速缓存一直 H-Cloud 的产品的一个强有力的优势。在虚拟化的磁盘过程中, H-Cloud 软件加速读取和利用它运行在x86-64服务器的功能强大的处理器和大容量RAM完成。


依靠廉价的X86内存提高存储性能数倍



聚合写入服务:在数据通过 H-Cloud  进行写入时,通过高速缓冲区,把数据压缩后进行存储,直接提高了数据的写入速度;

缓存预读服务:高速缓冲区调用应用程序经常访问的数据,用于临时存放,待应用再次调用时,可用过临时缓冲区的数据直接供应,从而提高了读取速度;

多线程的缓存加速服务,除上述主要服务,还能够显著的提高数据访问的命中率,尤其对OLTP类型业务可以降低IO延迟,加速应用程序。

应用服务器与存储节点数据交互,是通过部署后的 H-Cloud 系统来实现的,摆脱了原来基于控制器的访问,而依靠高速缓冲去建立的聚合写入,缓存预读服务,可以提高I/O最大的访问效率;高速缓冲性能依靠 H-Cloud  Server 物理内存来实现的,可以根据用户需要进行实际的扩充,而原有的控制器仅需要维持基本运行便可;




并行IO技术

众所周知,当今技术中CPU的处理之能力与存储IO的能力差距越来越大。当前CPU的IO处理方式多是基于串行方式,这就造成I /O需要等待队列之后进行处理,从而导致整体IO处理性能缓慢。另一方面,我们可以极大的扩展计算资源,内存,总线从700%到10000%,但是硬盘驱动器只能增加到20%,当一连串的函数在一个CPU/Core中进行繁忙的处理中,芯片热量会使处理速度直线下降。




在往常,我们只能是通过扩展更多的服务器节点来提升整体系统性能。虽然一些新的存储介质如SSD,Flash,闪存阵列引入能够缓解一部分存储IO压力,但无法从计算层面彻底解决IO等待时间。有时候我们会想,如果IO能够得到并行处理就好了。

在90年代中期之前, H-Cloud 前身正式致力于并行IO的处理技术,使CPU多个CPU/Core之间能够协同并行的处理IO负载,提供更多IOPS数量。如今 H-Cloud 把这项骄傲的技术应用到全闪存阵列存储虚拟化软件中,促使多达100个以上的CPU/Cores并行处理前端的IO ,让应用程序享受极低的延迟。




凭借这一技术, H-Cloud 在2016年的SPC-1基准测试中,性价比与性能取得了第一的成绩,远远优胜于那些耳熟能详的大厂。


随机写加速器Random Write Accelerator)

我们知道在应用层面关键业务多少基于OLTP类型,这些复杂分布式,随机性写入对磁盘提出更高的性能要求,而另一方面,传统存储多少基于不同级别的RAID技术,写入的数据根据不同RAID LEVEL会产生额外的“写惩罚”效应。 H-Cloud 最新引入的“Random Write Accelerator”(简称随机写加速器)技术能够有效的规避这些弊端,再次提升存储或磁盘性能数倍。

随机写加速器能够把那些关键业务随机性写入的IO,通过底层日志空间建立连续的“顺序性”索引表,然后通过“逻辑寻址”(LBA)伪装成顺序写入,通过把“随机性”变通为“顺序”写入机制能够协调高速缓存再次提升存储性能数倍,尤其针对随机写密集而后端使用RAID5传统架构。





随机写加速器有效提升存储/磁盘性能



通过测试能够看出,不仅针对传统的HDD磁盘性能带来很大的提升,而具有优质特性的SSD同样获益。


存储自动分层技术

随之大数据,虚拟化,云等越来越多的新技术被引入,对客户已购入的存储提出了新的挑战,如何在投入最低的成本改善目前存储性能的困境,为已购入甚至即将淘汰的这些存储设备委以重任?这也是对IT技术本身的一种挑战。

 H-Cloud 自动存储分层功能—Auto Storage Tiering,在利用极少的优质磁盘基础上,提升整体存储资源性能,让已投入的资产再次创造回报。



þ无需指定的磁盘硬件完全利用现有的设备

þ不仅限于一个单一的硬件制造商

þ并不局限于磁盘接口类型

þ可以灵活选择磁盘类型(例如,高性能,中档,成本低)

þ适应最苛刻的工作负载提供最快的响应

þ访问频率确定磁盘块应移到一个不同的层

þ检测热点数据块,高,中,低层自动迁移

þ高达15个磁盘层划分,支持更小的热点数据块

þ迁移数据块大小体积可以自定义


可以选择任何厂商的NAND Flash,内置的?外置的?PCIeSATA接口?

存储式分层(Auto Storage Tiering


自动存储分层:通过监测I / O访问,确定其使用的频率,然后动态信息块移动到最合适的类或存储设备层。 H-Cloud 系统会自动“寻找”最常用的块,和最快的层,而最不常用的块“降级”到最慢层。只有当该层完全耗尽,将一个下层选择。

另一方面,在已有的业务中,往往会有测试系统,备份系统等非关键业务,用户提出即使这部分系统非常忙碌,也不希望这些系统内的数据占用优质磁盘,避免额外的开销与浪费。


根据业务类型手动指定卷属性



在这里,管理员可以为每一个应用数据手动指定属性,迫使某些特别重要或特别不重要业务中的数据,固定存放在哪些性能磁盘层,避免优质磁盘的浪费同时全天候的关键业务也不会因为数据块迁移而等待。


存储资源服务质量管理(QoS)

在异构的存储环境中,可能会有性能不同、容量不同的各种存储设备。同时,各个业务应用服务器对存储服务的需求也各有所异。通过 H-Cloud 全闪存阵列所组建的虚拟化存储管理平台可以对不同的存储以及应用进行归类,从而实现最佳匹配。


如图所示, H-Cloud 各种服务作业设置不同的带宽和IOPS


QoS被设置后,数据带宽和流量将被有规则的利益,避免各种业务抢夺资源,更好的保障关键业务能够获得充分资源。


非破坏性数据迁移(Pass-through Disk) 

Pass Through 技术核心在于,允许用户在保持原有存储系统环境,进行挂载链接;

注:当某个存储节点中,存在若干个应用环境,文件系统,数据库结构,内容信息等等,对应用系统信息不作任何干预的前提下,通过 H-Cloud 存储虚拟化网关 把存储挂给应用;

当一份Pass through格式的磁盘,通过MIRROR至另一台 H-Cloud 存储虚拟化网关 后,可以对磁盘基于Symphony-V功能的所有操作;

通过一台 H-CLoud 存储虚拟化网关 基于Pass-Through功能部署,几乎没有实质性的意义,当磁盘阵列转换为 H-Cloud 存储虚拟化网关 虚拟磁盘后,操作的灵活性将十分的丰富


þ清除和回收原来的驱动器上占用的空间

þ提供透明代理方式使系统进行驱动器的访问

þ允许非破坏性的磁盘进行数据迁移


非破坏性数据迁移运作机制

Pass-through Disk功能,允许对原有应用使用中的,文件系统,数据库结构等不干预的前提下,进行 H-Cloud 存储虚拟化网关 代理接管,并且提供给前端应用服务器,保证原有的工作。而基于上诉H-Cloud 存储虚拟化网关部署中,是把原有实体磁盘转换为H-Cloud虚拟存储网关 虚拟格式。通过Pass-through Disk 功能把原有的文件系统Mirror至另一台 H-Cloud 存储虚拟化网关 后,可以对其部署基于 H-Cloud 存储虚拟化网关 所有功能服务;而在以往的经验中, Pass-through 功能常用作 H-Cloud 存储虚拟化网关 部署之前的数据迁移;

例如:存储替换使用 H-Cloud 存储虚拟化网关 的存储虚拟化软件功能是一个最佳的选择,使用它可以从一个物理磁盘上的数据,非中断迁移。我们把它作为虚拟磁盘迁移或更换量,它在硬件升级过程中得心应手,在新的设备无缝滚动代替旧的硬件。复制到新的驱动器在后台的内容,该软件将零原始磁盘到空闲池和回收它的空间。在后台更换存储设备,而应用程序继续运行不间断。有时,旧设备,可以添加利用作为一个较低需求设备。


保障安全性

传统的数据迁移中,基于存储阵列的封闭式结构,用数据迁移的软件无法保证所有主流的品牌同时兼容,需要单独选购相同厂商的迁移软件,需要操作人员重新掌握迁移软件部署技能。基于异构迁移,工程将是浩大的,为了保证数据安全,另需建立一套客户认同的迁移失败恢复性方案,通过 H-Cloud 存储虚拟化网关部署,将会轻松的解决这个弊端。能够在生产中断最短的时间内完成系统部署,支持在线复制,同步后的目标系统提供 H-CLoud 存储虚拟化网关所有功能服务;

通过Pass through 进行迁移

总结

基于Pass-through功能,轻松实现了数据迁移,数据备份操作,降低了企业用于系统迁移总体投入成本,降低了操作复杂性,数据迁移备份可以短时间高效率完成,通过H-CLoud 存储虚拟化网关成熟的技术安全进行操作,迁移失败会的恢复流程同样简单高效;


条带化技术

H-Cloud 基于开放式的虚拟化整合,往往后端的节点将是若干个阵列,通过RAID技术进行整合后,存储单元将被整合为磁盘池,提供数据的并行写入及读取;



Striping技术


潜在的成本效益保护:

þ  扩大了存储能力 可由多个硬盘组成容量巨大的存储空间。

þ  降低了单位容量的成本 市场上最大容量的硬盘每兆容量的价格要大大高于普及型硬盘,因此采用多个普及型硬盘组成的阵列其单位价格要低得多。

þ  提高了存储速度 单个硬盘速度的提高均受到各个时期的技术条件限制,要更进一步往往是很困难的,而使用RAID,则可以让多个硬盘同时分摊数据的读或写操作,因此整体速度有成倍地提高。

þ  在不依靠物理功能的前提下,实现RAID功能,是数据信息并行写入与读取,并且写入数据横向的分配至每个磁盘,在发挥每个磁盘性能同时,体现了磁盘节点间的负载均衡;

þ  通过存储阵列之间的实时镜像技术(Synchronism Mirroring),允许在线维护及替换存储阵列,应用主机不会受到中断影响。


þ  数据根据需要搬迁至另一个磁盘池,业务 不受影响


持续数据保护-CDP技术

CDP技术分为True CDP Near CDP两类

CDP的分类是相对于数据保护时间点而言的。准CDP技术是按照一定的时间频率,持续的记录并备份数据变化,每次备份有一定时间窗口,需要数据恢复时,可以恢复到过去备份的时间点,并不能形成完全意义上的持续保护,因此称为准CDP技术。而真CDP技术是持续不间断的监控并备份数据变化,可以恢复到过去任意时间点,是真正的实时备份。

在实际应用中真CDP技术应用较少,一方面是技术原因,需要解决数据的持续不间断监控和记录的技术难题;另一方面是由于真CDP技术持续备份时产生的大量数据,远大于其他备份方式产生的数据量,对数据存储形成巨大压力,也给用户造成费用负担,所以大多数CDP备份产品都采用准CDP技术。

 H-Cloud  CDP基于True CDP技术,实现周期内最高级别的数据保护,备份恢复机制为CDP中最为严谨的: H-Cloud  CDP 功能即使抓取应用服务器写入磁盘的每个I/O并存入系统日志中,同时给予每笔记录时间戳记;在需要进行数据恢复时,根据日志内容,将数据恢复至保护期内任意时间点状态,这种机制才能实现真正CDP


þ回拨一个14天的时间框架内恢复任意时间点

þ所有I / O到选定的虚拟磁盘的日志和时间戳

þ无需停顿或中断应用程序

þ无需主机代理

þ易于打开和恢复

þ恢复手段包括分离实体数据或覆盖原数据

回退数据至上一个可用的时间点



回滚到最新的快照或备份可能意味着失去大量的更新,逻辑错误发生等问题 。连续数据保护(CDP)的提供了一个严谨恢复策略,以恢复快照和备份所涵盖较长的时间间隔之间时间点。CDP的连续记录和时间戳的I / O写入到虚拟磁盘指定让您恢复到一个时间您在48小时备份周期。

 

总结

在传统运维中,也许涉及到对应用系统频繁的数据采集,物理升级,部署规划,如果这些操作需要不中断生产在线来完成,CDP将是最佳的安全措施, H-Cloud  CDP基于True CDP技术,对数据恢复时间点更加精细。


实时镜像技术(Synchronous Mirroring)

 H-Cloud 提供高可用解决方案,在存储结构中任何设备带来的意外停机,均能够转为业务连续性,不会以为单节点故障而带来的业务中断或停顿。高可用解决方案适用于同一机房或者有限距离内的同一地区。

 H-Cloud 存储服务器允许您配置由两个节点之间的同步镜像的冗余存储池。主节点与备援节点提供镜像虚拟卷给前端应用主机,应用主机配合本身的多路径管理软件协调 H-Cloud Server之间的首选与备选,

如下图:


Synchronous Mirroring 运作原理


 H-Cloud 节点之间通过镜像链路保障两个镜像卷的IO一致性,而这一点无需依靠应用主机性能支撑。当应用主机多路径察觉写入失败,会及时转移IO到备援 H-Cloud 节点,在此之前 H-Cloud 备援主机与应用主机并没有数据交互。

另外一点,对于一些高级别的集群程序不仅仅实现应用主机之间的故障恢复—Failover,还能够进行主机之间对于业务的负载均衡—Load balancing,而这时候要求存储节点之间支持双向的IO写入,也就说存储1与存储2之间同时接写入IO, H-Cloud Server能够完全支持这一机制,实现真正意义双活—Active/Active;

从物理的角度来看,最好的方案在于建议保持独立的存储节点位于不同的地点,与各自的部分磁盘池,使每个节点都能受益于单独的电源,冷却系统和不间断电源(UPS), H-Cloud 的节点。目前的技术支持节点间的距离可达100公里。

对于备份中心的主机系统配置,用户可以采用同生产中心完全相同的配置,实现“同级备份”;也可采用备份中心主机配置小于生产中心的方式,实现“降级备份”。

从扩展性角度分析,由于 H-Cloud 支持多种主机操作系统和多种群集技术,因此未来用户新增不同业务和不同的主机平台时,都可利用已构建好的容灾平台,真正实现“业务持续性企业统一虚拟化存储平台”的技术目标。

从性能方面分析,除了已建议的高性能虚拟化存储平台和 H-Cloud 容灾软件外,我们还需要考虑到主机端的I/O负载均衡问题,因此,我们建议在服务器端配置 H-Cloud 的MPIO负载均衡软件,实现多个I/O通道和路径之间的负载均衡与错误保护,使整个容灾虚拟化存储平台的性能达到最优。



H-Cloud 高可用结构示例图




 H-Cloud 同步方式容灾方案的特点是:实时容灾,无数据丢失,自动业务切换,可扩展成两个互相容灾备份的业务生产中心,多平台支持、可扩展的容灾平台。



利益体现

从单个节点至整个存储层面,保障业务的持续性;是存储层的磁盘节点资源有效的利用;H-Cloud 存储虚拟化软件所提供的高可用存储集群功能,可在多台存储服务器间建立高可用性的存储集群,透过存储服务器与实体存储设备自动备份机制,实现最佳的数据保护方案;

þ  消除了单点故障的SAN或存储多路径I / O驱动程序相结合

þ  增强生存能力使用物理上独立的节点

þ  实时同步两个主,副本数据

þ  镜像虚拟磁盘的行为就像一个多端口的共享驱动器


þ  可结合群集文件共享,以实现高可用性的NAS



恢复机制

当存储服务器或实体存储设备故障发生时,为了完整实现存储网络的高可用自动备份机制,应用程序主机可以透过多重存取路径功能(multi-Passing),自动经数据路径切换到备援 H-Cloud Server。切换过程中,应用程序作业不会中断,而在故障修复后,可以将实体的存储路径切换回原始实体路径。此外,H-Cloud 高可用的构架下,由于存储服务器属于Active/Active备份方式,如果主机端多重存取路径功能支持负载均衡,则可将数据存取作业,分散至多台存储服务器。

 H-Cloud 在业内首先采用的自动修复功能-Auto repair重新诠释了高可用理念,在之前两个运行镜像的虚拟卷,其中一个故障,而另一个则自动接管,Auto repair机制在于丢弃故障虚拟卷,重新建立镜像关系到另一个健康的磁盘池或 H-Cloud 节点,这一切均是自动且透明的。


存储架构开放性

在存储技术高速发展的今天,当企业还在对不同存储架构的优劣争论不休时。赫然回首,发现企业面临的存储问题已经不再是技术本身,而是在异构的环境下,面对庞大的存储资源时,如何对资源进行有效的利用和管理。对此,H-Cloud 早已洞烛先机,通过存储虚拟化技术,打破实体存储设备间的疆界,助企业构建高弹性的存储基础架构。H-Cloud 作为存储行业技术优胜者,通过存储虚拟化技术,帮助企业以最经济的方式部署高弹性的存储基础架构。

高效管理: H-Cloud  先进的自动化技术能完成大部分的管理和维护工作,大幅降低存储管理成本。

业务连续性:通过 H-Cloud 软件消除存储单点故障。

节约成本: 精简配置技术大大减少了企业的初始投资,存储资源使用率从 40% 大幅提升到 80%

弹性架构: H-Cloud 先进的虚拟技术为存储资源无缝扩展提供了可行性。灵活的扩展性为 IT 系统打下坚实的基础。

ü  分割成不同的价格/性能/容量特性的池

ü  创建和分配所需大小的虚拟磁盘

ü  定义访问权限

ü  显式地分配虚拟磁盘,以特定的主机或主机组

ü  不宕机的情况下展开的能力

ü  消除滞留的磁盘空间

 

虚拟磁盘池是 H-Cloud 提供存储阵列的整合功能。如前所述,池可能包括多种品牌和型号的磁盘存储层,从而有效地创建不同的价格/性能/容量特性。


池是存储虚拟化的基础,能够迅速从块空间上的物理设备创建虚拟磁盘(或逻辑)。这些虚拟磁盘可以使用一个中央管理界面,然后分配给应用服务器的整个物理或虚拟的SAN与特定的访问权限,可能在不同的服务器,虚拟机或集群应用共享。H-Cloud 存储池的上限是到PB级,取决于所选择的产品级别。


异步复制技术

为了进一步保护用户已有投资,  H-Cloud 更是提供一种绝无仅有的系统扩展技术,其 H-Cloud 存储服务器之间可以无缝架构升级,即:在原有的虚拟化整合架构中,扩展为基于本地的同城容灾(高可用) ,以及进一步提升为2+1模式的本地高可用,远程异地容灾的容灾架构。




典型案例:


https://www.nyhy-cloud.com/addons/wwh/index/partner_detail?id=22



高密度桌面云一体机增值服务:


在基于H-Cloud 超融合/双活数据中心/存储虚拟化网关 解决方案基础上,提供高密度桌面云一体机解决方案,完美解决传统桌面云无法解决的2大痛点:


1.成本:   

    ★ 挥之不去的痛点,阻碍桌面云推广的拦路虎,硬件服务器、存储、瘦客户机的硬件及软件许可投入成本高昂。

                     

2.用户体验:    

    ★ 体验不佳、卡、慢

    ★ 批量虚拟机登录风暴

    ★  IO瓶颈


详情请点击https://www.nyhy-cloud.com/cases_detail/11.html


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