VMAX 全闪存架构介绍及容量管理、监控管理运维手册 | 最新资料分享

一、 VMAX全闪产品架构及特性

1、 云规模的整合

VMAX全闪存可在单一VMAX全闪存阵列上并发运行成千上万混合工作负载，同时保持一致的高性能。即使在大规模环境下，也能够提供可预测且快速响应的服务。

2、 专门为实现高性能而构建

针对PB 级规模的企业，VMAX全闪存系列进行了专门的构建，可在存储PB级关键数据的同时轻松管理高要求、事务繁重的工作负载。VMAX全闪存硬件设计采用大幅增强的Dynamic Virtual Matrix体系结构，可实现极高的速度和始终如一的亚毫秒级响应时间。VMAX全闪存体系结构可超出单个系统占用空间的限制进行大规模扩展，从而根据需要提供可扩展的性能。它可以将数百个多Intel CPU按需加以池化和分配，从而满足动态混合工作负载的性能要求。这一点可通过强大的多线程技术以及业界首个动态、用户控制式核心分配功能来实现，从而确保所有工作负载都不会缺乏所需资源。

3、 运行HYPERMAX的可扩展的开放式虚拟机管理程序

VMAX利用聚合开放式存储和虚拟机管理程序的操作系统HYPERMAX OS。HYPERMAX OS 采用实时无中断的存储虚拟机管理程序，该虚拟机管理程序将高可用性扩展到传统上在阵列外部运行的嵌入式服务，从而管理和保护这些服务。它还提供对硬件资源的直接访问，以最大程度地提高性能。虚拟机管理程序可以无中断升级。

4、 嵌入式管理可节省时间和成本

嵌入式管理(eManagement)利用HYPERMAX OS虚拟机管理程序来降低资本和运营支出。借助该功能，客户能够直接在阵列上运行VMAX全闪存管理软件，从而进一步简化管理、降低成本并提高可用性。eManagement的关键要素包括：在VMAX全闪存上运行嵌入式UNISPHERE、Solutions Enabler和SMI-S管理软件。

5、 eNAS将存储和嵌入式网络连接存储 (NAS) 统一起来

VMAX全闪存统一存储推出了嵌入式文件数据服务，使客户可以对孤岛式数据块和文件存储进行整合，同时还可简化管理。嵌入式NAS (eNAS)采用HYPERMAX OS所提供的虚拟机管理程序，可在VMAX全闪存控制器上运行一系列虚拟机。这些虚拟机托管着eNAS 的两大要素：软件Data Mover和控制台，并且虚拟机基于VMAX全闪存的镜像对体系结构合理分布，从而均匀地占用资源，兼顾性能和容量。常见的eNAS使用情形包括：在NFS上运行Oracle，在NFS上运行VMware，在SMB 3.0上运行Microsoft SQL，主目录以及Windows服务器整合。

6、 实现简化的管理

EMC UNISPHERE for VMAX是一个直观的管理界面，它使运维工程师能够通过大大减少调配、管理和监视VMAX全闪存存储资产所需的时间，从而最大程度地提高工作人员的生产率。UNISPHERE 360软件最多可聚合和监视单个数据中心中多达200个VMAX全闪存/VMAX阵列。UNISPHERE 360使存储管理员能查看每个VMAX的站点级别运行状况报告，或者协调对代码级别和其他基础架构维护要求的法规遵从性，实现全面化管理。

7、 VMware虚拟卷

VMware虚拟卷可简化管理并提供按每个VM执行的存储控制，而突破性的VMAX全闪存则将VVol集成提升到全新的水平。VMAX全闪存不仅旨在支持VVol存储的扩展（当前支持多达64000个虚拟卷，未来将支持更多），同时VMAX全闪存管理范式还可显著简化存储管理，从而充分发挥VVol存储策略的全部价值。VMAX全闪存可直接为VM提供最高级别的可用性、数据保护和性能。此外，客户还可按更高的粒度级别（虚拟机）来管理VMware存储，从而实现更高的效率。

8、 动态主机I/O 限制

VMAX全闪存主机I/O限制（针对VMAX的服务质量控制）支持定义限制，以强制执行服务级别，使应用程序性能更易预测。用户可以对每个应用程序设置最大IOPS和/或吞吐量限制。VMAX全闪存可以跨控制器和端口自动平衡这些限制，并支持两种级别的级联限制，可简化多应用程序、多租户和云环境中的性能管理。

9、 利用CLOUDARRAY分层至云

借助CloudArray for VMAX全闪存，用户能够将存储在VMAX全闪存的“冷数据”分层到混合云，以提高存储效率。这样就将云的低成本/可扩展性和VMAX全闪存的强大功能结合在一起了。CloudArray支持数据块和文件数据，并为众多云存储提供商提供支持，无论客户正在利用现有的云投资还是向云中增添新的路径，都可享受充分的灵活性。CloudArray具备本地缓存、企业加密和云中快照功能，可确保数据安全可用，同时让 VMAX全闪存客户能够访问一个额外的云存储层。

10、 闪存优化

VMAX全闪存专为3D NAND闪存而设计，利用FlashBoost技术来消除瓶颈，可为读取密集型OLTP应用程序提供最高的性能和最低的延迟，同时利用大量的写缓存来缩短繁重的写入工作负载的响应时间。每个VMAX全闪存阵列均采用最新的电子元件和闪存技术，可支持最严苛的动态环境。每个VMAX全闪存型号均提供高级3D NAND闪存，Intel Broadwell多核处理器、InfiniBand 56 Gb/s互联技术、PCIe Gen3 I/O和本机 6 Gb/s SAS 驱动器基础架构。

11、 高密度闪存驱动器

VMAX全闪存在性能密度方面实现了无与伦比的突破性，独特的产品包设计可降低成本并满足您的所有数据中心需求。每个阵列在一块地砖上可存储多达480个高密度驱动器，并提供一个完整的VMAX全闪存引擎——这是业界首次实现在单个机架中容纳承载 170万IOPS。

12、 数据中心部署的灵活性

为实现最高的灵活性，VMAX全闪存机架可以最长25米的距离进行分隔，以避免数据中心内存在立柱和其他障碍物，且无需为将来的阵列扩展预留空地砖。所有VMAX全闪存阵列均支持业界标准19英寸机架以及可选第三方机架，可以满足数据中心基础架构的需要。

13、 无中断可用性 (HA/RAS)

VMAX全闪存以其出色的可靠性、可用性和可维护性(RAS)优势，成为无中断可用性的开放式系统和大型机环境的理想平台。这些阵列经过专门的设计，单机可在最严苛的任务关键型环境中提供6个9的可用性；通过SRDF Metro实现双活，可达到7个9的可用性。

14、 安全复制解决方案

EMC SnapVX和EMC SRDF软件是业界功能最强大和最值得信赖的本地和远程存储复制应用程序。这些存储应用程序启用本地与远程快照和克隆以实现快速的阵列备份和恢复，便于并行处理多个活动（如应用程序测试和开发），防止主站点发生灾难和宕机。

二、 VMAX全闪容量管理

1、 采购策略

VMAX全闪存储有单引擎到多引擎的选配，最多可达八引擎十六控，其有关配置

可参见下图。在采购时，主要参考其用途，即用于哪些类型的系统，预估容量需求是多少，未来几年容量增长情况。在实际部署安装时，也要考虑到数据中心有多少空间可以使用，如果未来有需要，还可以通过横向和纵向扩容来满足新的增长需求。

2、 应用系统部署策略

VMAX全闪阵列具有并发运行成千上万混合工作负载仍能保持一致高性能的优势。所以，部署核心系统放在全闪上都将成为发展的趋势。但正所谓“好钢用在刀刃上”，系统重要程度分三六九等，系统特点也存在极大差别。例如，有些系统要求存储单位时间能处理的IO能力较高，且存储的响应时间较短；有些系统则对时间响应没有那么敏感。对于在线联机交易类系统，由于对时间相当敏感，往往此类系统跟客户的账户关系紧密，重要性不言而喻，选择VMAX全闪作为存储是比较合适的，也非常推荐，因为它强大的SLO功能可以将应用定义不同的服务级别，确保核心应用在服务优先级上得到充分的保证。总之，VMAX全闪存储在处理各类各种关键业务和高性能负载的应用上，其优势可以得到很好地体现。

3、 空间划分及回收规划及实施

   在全闪上部署相关系统后，下一步就是给应用系统划分存储空间。尽管全闪产品单个LUN容量最大为64TB，而是实际使用中，LUN大小规格过于五花八门，现在采用图形化管理工具Unisphere，可轻松完成LUN规格的划分与管理。鉴于都是采用精简配置与资源的池化管理，用户在LUN规格上可适当放宽，因为，只有真正的写I/O才从资源池中分配真正的存储空间。以LUN空间划分为例，通过Unisphere，选择Volumes，再选择Create，再按照要求录入相关需求，如一次性创建几个大小一样的LUN，它的LUN Size是多大（缺省单位是GB），从哪个资源池中获得，等，然后添加到Job List后，选择Run即可。

当业务系统下线时，如果相关存储数据已经迁移或者无需保存，可以通过Unisphere图形化界面进行空间回收工作，包括删除VIEW、IG、PG、SG，最后完成空间回收。此处就不再赘述。

4、 扩容规划及实施

4.1 业务系统扩容

业务系统扩容比较简单，只要整套全闪空间比较富裕，就可以为其扩容。参考之前建立的LUN规格，将新建立的精简设备加入SG(storage group)即可。如果业务系统突然存储需求量变得很大，且为其扩容后可能导致整套全闪空间比较紧张，那需要综合考虑近期系统数据量变化趋势及需求的合理性，再决定是否需要进行紧急扩容。

这里不得不提一下VMAX全闪存储的硬件压缩功能，它能给用户带来平均2:1以上的压缩比，无异于用户用一倍的价格买到两倍或更高的使用空间。

 4.2全闪存储整套设备扩容

   通常全闪设备会部署多套系统，所以各系统空间的使用情况均会对整套存储空间的利用率带来影响。一般，可每个季度观察一下存储空间使用情况。原则上，当存储空间使用率达到60%时，即要考虑存储扩容事宜。由于整套存储会分时先后部署很多系统，所以在起初上线时，了解系统一定时间内的容量需求及扩容可能性是有必要的，这将为后续的计划性扩容提供必要的准备。

在实际操作时，扩容实施并不复杂。扩容之前需对设备进行加锁取bin，待厂商将新的bin文件灌入后，按流程一步一步完成扩容操作。厂商工程师进行这些扩容动作之后，整套设备的SRP空间就扩大了，运维工程师期间无需做任何操作。对于Dell EMC VMAX全闪，它通常采用一个大的、全闪层的资源池，这将对存储运维工程师的工作压力得到大幅的释放。

三、 VMAX全闪监控管理方法

VMAX闪存存储通常都是用于用户的关键核心业务，所以在日常运维中需要做好LUN及SRP的使用监控，确保系统的稳定运行，并为后续的存储使用与规划提供决策依据。

以下提供三个视角的监控方法。

1、基于主机层面监控

一般而言，LUN映射给服务器做两种用途：1、建立文件系统；2、建立数据库表空间。主机层面对于文件系统使用率及数据库表空间使用率均有相关的监控，当使用率超过阈值时，需结合历史使用情况进行分析，如果是合理的使用情况增长，则可以考虑增加LUN数量扩文件系统或表空间；如果是突发的使用情况增长，则应在查明原因的基础上对空间及时清理降低使用率，而无需进行存储扩容。

2、基于UNISPHERE界面

UNISPHERE工具是用于存储配置管理及性能分析的图形化工具，使用起来比较直观。通过下图可以看到SRP使用率已达到73.29%。

Unisphere还提供Representational State Transfer (REST) API接口，通过这个API接口，你能访问存储的配置信息、性能信息和资源池的使用信息；它还可以在任何支持标准REST的编程环境中使用API客户端，如Web浏览器和可编程平台上发布基于HTTP的请求。

3、基于SE（Solution Enabler）层面

   对于习惯命令行的工程师而言，Dell EMC同样提供基于命令行的SE工具，它是通过CLI命令行来配置管理Dell EMC的存储。通过命令行，它可以看到SRP的使用率；还可以基于SE配置snmp trap，实现对纳管阵列的实时监控。Symmetrix SNMP是通过SE软件发trap包给 SNMP 服务器，盘柜如果有告警产生，会触发事件，从而传递相应的事件参数给SE, SE再打包成trap包传递给SNMP服务器，等等。

总之，Dell EMC作为存储行业的领军者，已从传统的机械盘存储迈步到全闪存储；此外，Dell EMC处于业界领先的基于NVMe技术的全闪存储已在2018年5月推向市场；而性能高于当下全闪介质10倍的SCM（存储级内存）介质也将在2019年择时推出。Dell EMC正以“更高、更强、更快”的节奏帮助用户高效完成数字化转型，以迎接数字化时代的到来。