Инновационные решения H ITACHI для оптимизации бизнеса ОАО «РЖД»

1. Инновационные решения HITACHI для оптимизации бизнеса ОАО «РЖД» Иван Кожемякин Санкт-Петербург, Октябрь 2010 г.

2. НАЧАЛО Компания Hitachi основана в 1910 году

3. На сегодня мы занимаем 5-е место по количеству патентов в США Source: Intellectual Property Owners Association ПАТЕНТЫ

4. За 3 года в решения по хранению инвестирован $1 миллиард ИНВЕСТИЦИИ

5. БУДУЩЕЕ $7 миллиардов будет инвестировано в R&D в следующие 3 года

6. Трансформация серверной инфраструктуры Для поддержки трансформации серверной инфраструктуры требуется по настоящему масштабируемая инфраструктура хранения! • Процессорные мощности масштабируются вертикально • Новая архитектура Intel • Многоядерность – 2, 4,16 • SMT – Simultaneous multi-thread • L1, L2, L3 cache • Виртуальные серверы и гипервизоры • Множество VM на физический сервер • Множество потоков I/O от VM на физический сервер • Увеличение нагрузки I/O • Повышение случайностиопераций I/O • Увеличение скорости передачи данных • FC 4Gbs -> 8Gbs • FCoE 10Gbs -> 40Gbs -> 100Gbs • Виртуальные серверы меняют ЦОД посредством консолидацииприложений и серверов

7. Представляем Hitachi Virtual Storage Platform 3D В сочетании с возможностями управления Hitachi Command Suite она меняет центры обработки данных Первая система хранения с масштабируемостью в трёх измерениях Единственная архитектура, гибко адаптирующаяся к потребностям виртуальной среды

8. Лучшие показатели в индустрии 3D Наибольший объём виртуализуемого пространства Наивысшая производительность Only 3D scaling На 40% выше плотность хранения В 15 разбольше объем тома Удвоенное количество портов ввода/вывода Automated Dynamic Tiering Сентябрь 2010 На 40% ниже энергопотребление Интеграция VMware VAAI

9. Virtual Storage Platform: идеальное решение!

10. Принципы построения системы нового поколения Основная идея： Эффективность • По объёму: • Наивысшая плотность хранения данных • По утилизации ресурсов: • Автоматическое перемещение данных и высвобождение ресурсов • По масштабируемости: • Расширение в любом направлении – 3D • По энергопотреблению: • Самый низкий показатель энергопотребления на единицу объёма • По управлению: • Более быстрый и простой интерфейс управления

11. 3D Масштабирование Scale Deep • Scale Up Scale Out

12. Архитектура системы VSP – непревзойденная гибкость! • Интра-контроллерная архитектура VS интер-контроллерной архитектуры • Расширение внутренних контроллерных компонентов – максимально независимо друг от друга и дисковых носителей • Специализированная коммутируемая архитектура с глобальной доступностью контроллерных ресурсов

13. Поддерживаемые типы дисков Новейшие дисковые технологии 13 U • Поддержка дисковых накопителей с интерфейсом SAS 2.0 • Поддержка архитектуры коммутируемых соединений между контроллерными модулями и дисковыми носителями 3.5” диски x 40 x 2 или 2.5” диски x 64 x 2 • Большая производительность • Увеличение количества одновременных операций ввода-вывода • Увеличение объёма на единицу площади • Снижение энергопотребления

14. Охлаждение: Холодные/Тёплые коридоры Вытяжки Горячий коридор Горячий коридор Холодный коридор • Повышение эффективности охлаждения при меньших затратах • Охлаждение спереди назад способствует более равномерному распределению потоков воздуха Фальшпол

15. Программно-аппаратные особенности решения

16. Унификация хранения на базеVirtual Storage Platform ERP Order Systems Data Mining Sales Dept. No. 02 Финансовый отдел No. 01 Отдел маркетинга No. 03 Отдел продаж No. 02 Email Отдел ИТ No. 04 Данные разных отделов изолированы друг от друга Отд 01 Отд 02 Отд 03 Отд 04 Унифицированные сервисы хранения Lightning 9980V EMC DMX2000 IBM Shark ESS 800

17. Выделение виртуальной емкости:Hitachi Dynamic Provisioning HDP Volume (Virtual LUN) • Виртуальные тома из пуловаллоцируются страницами • Динамическое выделение ресурсов новым серверам за секунды • Устранение выделенного, но неиспользуемого пространства • Расширение HDP на внешние СХД • Преобразование классических томов в «тонкие» • Оптимизация производительности за счет распределения I/O 120 100 HDP Pool 80 Response Time (ms) 60 LDEV LDEV LDEV LDEV LDEV LDEV LDEV LDEV 40 LDEVs 716% more transactions 20 0 0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 7,000 Transactions (IOPS) Single LDEV Windows LVM HDP Pool

18. Hitachi Dynamic Tiering: расширяем возможности Dynamic Tiering • Все преимущества технологии Dynamic Provisioning • + • Дальнейшее упрощение менеджмента • Дальнейшее снижение расходов • Сохранение инвестиций Dynamic Provisioning

19. Автоматическое управление уровнями хранения • Автоматически подстраивается под изменения нагрузки • Управляет всеми уровнями как единым целым • Автоматическая оптимизация: производительность Flash дисков для данных, обычно хранящихся на более дешёвых носителях • Специально оптимизированные алгоритмы для обеспечения высокой нагрузки и эффективности использования пространства • Перемещение данных страницами для максимальной производительности и эффективности Коэффициент утилизации Уровни хранения Максимум запросов Среднее кол-во запросов Минимум запросов Нужные данные, в нужном месте, в нужное время!

20. Основные преимущества использования HDT Pool • TIER 0 • Flash Drives • Frequent Accesses • TIER 1 • SAS • Infrequent References • TIER 2 • SATA • Потребности: • Снижение расходов • Управление уровнями хранения данных сложный процесс занимающий много времени, требующий высокой квалификации персонала и сложно оптимизируемый. • Возможности: • Оптимизация управления уровнями хранения данных силами рядовых администраторов • Не требует усилий по оптимизации производительности • Снимает большинство сложностей в управлении • Преимущество: • Упрощение администрирования

21. Основные преимущества использования HDT Pool • TIER 0 • Flash Drives • Frequent Accesses • TIER 1 • SAS • Infrequent References • TIER 2 • SATA • Потребности : • Необходимо увеличить производительность • Необходимо снизить стоимость хранения • Возможности: • Максимальная эффективность использования пространства в сочетании с высокой производительностью за счёт блочной миграции данных • Производительность Flash дисков для данных, обычно хранящихся на более дешёвых носителях • Преимущество: • Увеличение производительности, снижение стоимости хранения

22. Hitachi Dynamic Tiering HDT Pool • TIER 0 • Flash Drives • Frequent Accesses • TIER 1 • SAS • Infrequent References • TIER 2 • SATA • Потребности: • Сложность или невозможность классифицировать данные для достижения всех преимуществ многоуровневого хранения • Возможности: • Получить все преимущества многоуровневого хранения данных без дополнительных усилий по классификации данных • Алгоритмы HDT не требуют какого либо вмешательства в работу приложений. • Преимущество: • Нет необходимости в проведении сложных анализов данных

23. HDT + HDP Основные преимущества Том Tier 0 Снижение OPEX и CAPEX Tier 1 Least Referenced pages Упрощение администрирования Tier 2 Повышение утилизации Повышение производительности

24. Управление:Hitachi Command Suite v7

25. Hitachi Command Suite v7: пересмотр подхода к управлению Hitachi Command Suite v7 воплощает все пожелания заказчиков • Внедрение инструментов управления облачной инфраструктурой • Компоненты для предоставления блочных объёмов данных как сервиса • Упрощение управления и обслуживания • Единое управление всеми системами • Инсталляция на одном DVD • Использование хост агентов сведено к минимуму • Новая модель лицензирования 6 1 • Улучшенные масштабирование и производительность • Существенное увеличение максимального количества управляемых систем • Снижение времени на выполнения стандартных задач администрирования • Оптимизация скорости работы интерфейса командной строки • Максимальная интеграция продуктов • Новые интерфейсы управления • Применение заданий и очередей заданий для многопотокового управления • Единая база данных всех компонент Основные пожелания заказчиков HCS v7 2 5 3 4 • Улучшение пользовательского интерфейса • Улучшения как для продвинутых, так и для начинающих пользователей • Интегрированы мастера настроек • Инструмент управления HDT • Полная интеграция процесса создания и обслуживания HDT пулов. • Оставлены инструменты для стандартной миграции данных

26. Упрощение выделения ресурсов 3 шага Какому хосту? Какой объем? Сколько томов?

27. HITACHI –технологический лидер! Эффективность, эффективность и еще раз эффективность!!! Эффективность занимаемого пространства Дисковые носители SFF/SSD; в 2 раза больше HDD / м. кв. Больше TB/ м.кв. Высочайшая межкомпонентная независимость, память с низким потреблением, 2.5” диски, SSD, кэш с защитой на flash (минимум батарей), разные режимы управлением питания вентиляторов и дисков Эффективное энергопотребление меньше KVA/ м. кв. Dynamic provisioning, иерархическое хранение Эффективность использования ресурсов Выше утилизация Использование функциональности VSP совместно с имеющимися ресурсами Виртуализация и связанные сервисы Оптимизация использования Проще в использовании, настройке, оптимизации, ниже TCO Операционная эффективность Улучшенный GUI, CLI, политики Глобальный кэш, Быстрее CPU, высокоскоростная память, более эффективное использование контроллерных компонентов, HDP+HDT, скоростные внешние интерфейсы БОльшая пропускная способность Производительность

28. Сравнение VSP и USPV

29. Три основных преимущества VSP для виртуальных сред HDT Pool • TIER 0 • Flash Drives • Экономия в занимаемом пространстве и питании/охлаждении • Архитектура Scale-up снижает требования к мощности серверов(на порядок) и количеству оборудования SAN длявиртуальных сред • Page tiering и dynamic provisioning снижают стоимость решения • Frequent Accesses ESX ESX ESX ESX • TIER 1 • SAS • Infrequent References • TIER 2 33.4 kVA and 40260 sq cm • SATA 52 kVA and 81608.8 sq cm ESX ESX ESX ESX VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM LU

30. Многогранность обеспечения устойчивости данных • Различные типы данных требуют разного уровня защиты • Оценка рисков должна быть адекватной требованиям бизнеса и стоимости восстановления • Обеспечение безопасного и целостного храненияданных Кластеризация на уровне СХД Стратегия нескольких ВЦ (вне региона) Полное резервирование на уровне РВЦ больше Удаленное зеркалирование Удаленные PiT копии РК на дисковое пространство Локальное зеркалирование РК на РВЦ Критичность данных РК вне ВЦ РК на ленту Безопасность ↑ Виртуализация меньше Объем данных немедленно ↓ Время восстановления с задержкой

31. 3 x Data Center MultitargetHitachi Universal Replicator – Hitachi Virtual Storage Platform Hitachi Virtual Storage Platform In-region Recovery Data Center Primary Data Center Hitachi TrueCopy™ Remote Replication for synchronous remote copy JNL Primary Data Volumes (Synchronous) Hitachi Virtual Storage Platform Hitachi Virtual Storage Platform Journal read requests Primary Data Volumes (Asynchronous) Primary Data Volumes JNL JNL Journal data transfers Out of Region Remote Data Center Hitachi Universal Replicator asynchronous remote copy

32. 4 x Data Center Multi-target and Cascade Hitachi Universal Replicator – Hitachi Virtual Storage Platform

33. Hitachi Storage Cluster • Решение по обеспечению непрерывности бизнес-процессов Это решение, которое позволяет интегрировать серверный кластер с географически распределенными системами хранения данных Полная поддержка серверных кластеров IBM AIX, HP-UX, MS Windows, Enterprise Linux

34. Hitachi High Availability кластер – максимальная защищенность Уникально для открытых систем в классе СХД старшего уровня Бесперебойная миграция данных между СХД старшего класса Данные доступны приложению даже в случае, если у сервера осутствует доступ к Virtual Storage Platform вследствие внешних факторовнаподобие потери питания, отказа SAN и т.д.) HUR P-VOL S-VOL S-VOL Quorum P-VOL S-VOL Quorum Quorum S-VOL EVOL EVOL Кластер на уровне систем хранения данныхпозволяет реализовать максимально надежную и отказоустойчивую инфраструктуру без риска потери данных

35. Насущные проблемы ИТ РЖД • Возрастает контроль за расходованием средств, а значит на первый план выходит вопрос эффективности использования ресурсов • Как следствие – необходимость снижения операционных затрат и капиталовложений • Компания решает задачу консолидации ресурсов и в этих условиях требуется обеспечитьповышение качества сервисов ИТ и устойчивости инфраструктуры • Кризис может закончиться завтра, но ресурсы, готовность сервисов и стабильная инфраструктура нужны уже сегодня

36. Единая виртуализированная среда для всех типов данных Технологическая стратегия Единое управление структурированные частично структурированные неструктурированные медиа-контент Виртуализированная инфраструктура

37. Инфраструктура хранения Hitachi • Виртуализованная • Быстрое и гибкое выделение ресурсов • Автоматизированная • Снижение операционных затрат и повышение производительности труда ИТ персонала • Cloud-ready • Прозрачность в сочетании с гарантированной безопасностью • Устойчивая • Энергоэффективность и непревзойдённая отказоустойчивость

38. Заключение Использование технологий HITACHI значительно повышает эффективность хранения и сокращать расходы Некоторые технологии позволяют получить преимущества в течение определенного периода времени, а некоторые – немедленно по завершении внедрения Решения Hitachi позволят получать больше, а тратить меньше Компания Hitachi, обладает всей необходимой экспертизой и практическим опытом для реализации самых сложных и комплексных проектов по оптимизации инфраструктуры хранения