DS4700 표준제안서 2006. 7 Techline.

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1 DS4700 표준제안서 Techline

2 IBM System Storage 디스크 제품군
IBM은 Entry level부터 Enterprise level까지 Full line up 제품군을 보유하고 있습니다 서비스 레벨 가격 / 성능 IBM System Storage SVC SAN Volume Controller Common Copy Services Centralized Management IBM System Storage DS6800 FC & FICON® 접속 최대 224 drives 8,192 LUNs 64 파티션 4GB 캐쉬 FC drives IBM System Storage DS8000 ESCON®, FICON® and FC 접속 최대 640 drives 65,280 LUNs 256GB 캐쉬 FC drives IBM System Storage DS4300 FC 접속 최대 112 drives 1024 LUNs 64 파티션 2GB 캐쉬 FC & SATA drives IBM System Storage DS4100 FC 접속 최대112 drives 1024 LUNs 64 파티션 512MB 캐쉬 SATA drives IBM System Storage DS4800 FC 접속 최대 224 drives 2,048 LUNs 64 파티션 16GB 캐쉬 FC & SATA drives IBM System Storage DS400 FC 접속 최대 40 drives 1024 LUNs 64 파티션 512MB 캐쉬 SCSI drives IBM System Storage DS4700 FC 접속 최대 112 drives 1,024 LUNs 64 파티션 4GB 캐쉬 FC & SATA drives IBM System Storage DS4500 FC 접속 최대 224 drives 2048 LUNs 64 파티션 2GB 캐쉬 FC & SATA drives

3 DS4700 개요 및 특장점 DS4700 스토리지 시스템은 고객사의 스토리지 통합을 용이하게 해주는 미드레인지급 스토리지 시스템입니다. 4Gbps 파이버 채널 Connection을 지원하며, 이를 통해 고성능 어플리케이션에 필요한 대역폭을 제공할 수 있습니다. 높은 IOPS와 MB/s을 제공해 주므로 트랜잭션과 대역폭을 많이 활용하게 되는 어플리케이션에 적합하며, 높은 성능을 요구하는 워크로드에서도 이러한 성능 요구를 충족 시킬 수 있습니다. 그뿐 아니라 DS4700은 FlashCopy, VolumeCopy 및 Enhanced Remote Mirror에 필요한 추가 성능 요구까지도 충족시켜줄 수 있도록 설계되어 있으므로, 고도의 복제 기능이 요구되는 환경에 매우 적합한 제품입니다. 완벽한 Data 보호와 시스템 장애에 대비한 고가용성 지원 주요 구성요소 이중화 및 Cache Mirroring 시스템 자가 진단을 통한 장애 예방 장애 발생 시 및 SNMP를 통한 알림 가능 Service Alert 서비스 제공 데이터 채널 Fail-over를 위한 multi-path driver (RDAC) 기본 제공 Global Hot Spare Disk 지원 최상의 성능을 구현하기 위한 시스템 아키텍쳐 4Gbps Fibre Technology 구현 Back-end 이중 루프 구성하여 성능 향상 (최대 120,000 IOPS와 990MB/s throughput) 최상의 성능 튜닝이 가능한 다양한 파라미터 지원 용이한 시스템 관리와 유연한 확장성 GUI 기반의 시스템 관리도구 기본 제공 (DS4000 Storage Manager) 유연한 용량관리를 위한 온라인 RAID Array/Volume의 확장 및 변경 기능제공 최대 33.6TB까지의 확장성 및 다양한 용량의 디스크 지원 (SATA 디스크 장착시 최대 56TB 가능) 데이터 보존을 위한 DACstore 기술 적용

4 DS4700 개요 및 특장점 총소유 비용 절감 및 다양한 Solution 지원
다양한 High Level 솔루션 지원 (FlashCopy / VolumeCopy / Remote Mirroring 등) 다양한 RAID 및 OS, Clustering 지원 3년간 무상 유지 보수 End to end 4Gb Technology 2006년 말까지 IT는 신규 투자는 4 Gbps 기반으로 이루어짐 4Gb/s 기술 적용으로 2Gb/s 기술에 비해 호스트 어답터와 케이블 수가 절반만 필요, DS4700 Express의 저렴한 TCO 4 Gbps 포트의 역 호환성으로 기존 인프라 투자 보호 미드레인지에 환경에 적합한 확장성과 성능을 제공하는 최적의 스토리지 시스템 용량과 성능 중심의 어플리케이션을 위한 향상된 스토리지 기술 적용 개방형 시스템을 위해 최적화된 뛰어난 성능 기존 DS4300에 대비 최대 두 배의 속도 제공 강력한 기능과 직관적인 DS4000 Storage Manager 소프트웨어 제공 FlashCopy, VolumeCopy, Enhanced Remote Mirroring DS4800으로 업그레이드 가능, 데이터 유지 NEBS level 3 인증

5 DS4700 제품 사양 Controller / 캐쉬 Controllers 개수 Dual Active/Active
항목 상세 항목 세부 사양 Controller / 캐쉬 Controllers 개수 Dual Active/Active Processor 667 Mhz Xscale w/ XOR 캐쉬 70A 모델 : 2GB A 모델 : 4GB 확장성 DDM 개수(최대) 112 지원되는 DDM 종류 FC 디스크 : 36GB 15K rpm, 73GB 10K/15K rpm, 146GB 10K/15K rpm, 300 GB 10K rpm SATA 디스크 : 500GB 7200 rpm 용량 (최대) 33.6TB FC / 56TB SATA Host ports (최대) 4Gbps FC 12개 ( Host/Disk 겸용 ) 관리/RAS 지원 RAID 레벨 0, 1, 3, 5, 10 지원 LUN 개수 (최대) 1,024 관리 소프트웨어 DS4000 Storage Manager 제공 (무료) Multi-path 및 load balancing 소프트웨어 RDAC (무료) 제공 / Native OS Multipathing 지원

6 DS4700 제품 성능 Results in IOPS DS4700 Drive type FC SATA
Burst I/O rate 512b cache reads 120,000 Sustained I/O rate 4k disk reads 44,000 - Sustained I/O rate 4k disk writes 10,900 Number of drives used in testing 112 Results in MB/s DS4700 Drive type FC SATA Sustained throughput 512k disk reads 990 Sustained throughput 512k disk writes 850

7 DS4300 – DS4700 Spec 비교 DS4300 Model 70 DS4300 Turbo Model 72 가용성
Mar 2003 2Q2006 tgt Sep 2003 CPU 프로세서 One 600 Mhz Xscale w/XOR One 667 Mhz Xscale w/ XOR One 600Mhz Xscale w/ XOR 총 캐시 메모리 512MB 2GB 4GB 호스트 FC 포트 4 – 2Gbps Autoneg. 2,1 4 – 4Gbps Autoneg. 4,2,1 8 – 4Gbps Autoneg. 4,2,1 디스크 FC 포트 2 – 2Gbps 4 – 4Gbps or 2Gbps 최대 디스크 드라이브 수 56 112 최대 HA 호스트 수 256 512 최대 스토리지 파티션 / LUN 16 / 1024 64 / 1024 주요 기능 FlashCopy, VolumeCopy. Intermix FlashCopy, VolumeCopy, RVM Intermix FlashCopy, VolumeCopy, RVM, Intermix 성능 Maximum Cached Read IOPS Maximum Disk Reads IOPS Maximum Write IOPs 45.5k 17k 4.4k 120k est 44k est 9k est 77k 25k 5k 120k 44k 9k Maximum Cached Reads MB/s Maximum Disk Reads MB/s Maximum Disk Writes MB/s 800 400 300 1500 est 990 est 850 est 1500 990 850 * Results obtained in Laboratory testing, actual results may vary.

8 30.05 kg / 44.47 kg(with 14 drive modules)
DS4700 설치 환경 19 Inch DS 4700 크기 (cm) 48.18(W)x63.5(D)x17.45(H)cm 무게(KG) 36.38 kg 전압 100~240V AC 전 력 0.6KW 발열량 0.804 KBTU/hr 전원사양 단상 3선식 EXP810 48.26W)x55.88(D)x13.21(H)cm 31.3 kg (min)/ kg (max) 100~240 V AC 0.449 KW 1.57 KBTU/hr (Max) EXP710 48.2(W)x59.7(D)x13.2(H)cm 30.05 kg / kg(with 14 drive modules) 198~257 V AC 0.39 kVA 1.23 KBTU/hr (Max) DS4700 Server (3U) DS4000 EXP810/710/100 (3U) 36 U

9 DS4700 하드웨어 Controllers or ESMs Power/cooling FC Drives 컨트롤러 모듈
듀얼 액티브 컨트롤러 호스트/SAN 연결 확장 드라이브 루프 이더넷 연결 핫 스왑 CRU 16개의 FC 드라이브 스위치 아키텍쳐 EXP810 확장 모듈 4 Gb/s ESM 이중화 경로 설계 Controllers or ESMs Power/cooling FC Drives

10 DS4700 Controller 모델: Model 72 – 컨트롤당 4개의 호스트 포트
1 DIMM 메모리 슬롯: Model 72 – 컨트롤러당 2 GB Model 70 – 컨트롤러당 1 GB XOR엔진이 내장된 667MHz Xscale 프로세서 사용 컨트롤러당 2개의 4 Gb/s FC 외장형 드라이브 인터페이스 네트워크 원격 관리를 위한 듀얼 이더넷 포트 RS232 진단 캐시를 위한 듀얼 리듐 이온 배터리 시스템

11 DS4700 (Model 72) Controller Module
Drive interfaces Ethernet Host interfaces Battery Power/cooling Controller

12 DS4700 Controller - Model 72 shown (one of two)
4 host ports on Model 72 2 host ports on Model 70 Dual Ethernet Ports Battery CRU 2 Drive Ports LEDS, Tray Identifier Serial Port Latching Handle

13 DS4700 Controller Architecture

14 Controller / Expansion Module
DS4300에 비해 스토리지 밀도 14% 향상 적은 랙 공간에 더 큰 용량 스위치 아키텍쳐 Drive isolation, high diagnostic capability High per, low latency NEBS level 3 인증

15 DS4700 Enclosure with controllers (Rear view)
Power/Fan CRU RAID Controller

16 DS4700 Enclosure Exploded View
Power & Cooling Controllers or ESM 16 bay Drive Cage

17 DS4700 Cabling (Full Configuration)

18 고가용성 – 주요 구성 요소 이중화 주요 구성 요소의 이중화를 통한 고가용성 구현
Dual RAID Controller (Hot Swap 지원 ) 배터리를 이용한 캐쉬 메모리 데이터 보호 (최대 72시간) 이중 Power supply, Cooling Fan (Hot Swap 지원) [ 전면부 ] [ 후면부 ] Controller A 4Gbps FC host connections Controller B power switch & connection power supply & fans 4Gbps FC drive connections [ DS4800 제품의 이중화 구조 ]

19 [ Cache Mirroring On 상태의 데이터 Write ]
Disk에 Data를 직접 쓰지 않고 Cache에 먼저 기록 이후에 Disk에 기록 Mirrored Cache 옵션이 선택되어 있으면 다른 쪽 controller에 먼저 기록 후 디스크에 기록 A B AB Write data Write data copy 1 2 3 4 [ Cache Mirroring On 상태의 데이터 Write ]

20 고가용성 – Management SW를 통한 가용성 확보
DS4000 Storage Manager를 통한 고가용성 지원 Recovery Guru – DS4000 시스템 전체의 이상 유무를 점검하여, 문제 발생 시 원인 및 해결책 제시 Media Scan – Back-end disk단의 상태를 자동으로 점검하여 bad sector 등 장애 요인을 미리 발견,조치 DS4000 Service Alert monitoring 기능 장애 발생 시 및 SNMP를 통한 알림 가능 Performance 모니터링 자동 코드 정합성 유지 주요 이벤트 로그 관리

21 시스템 관리 GUI 기반의 시스템 관리도구 기본 제공(DS4000 Storage Manager)
새로운 Array(Disk Group), Logical drive(volume)을 생성 기존의 Array(Disk Group), Logical drive(volume)을 확대 다양한 RAID 구성으로 변경 스토리지 파티셔닝 구성 진단(Diagnostic Task)과 Troubleshooting 작업 수행 Management Client

22 고가용성 – Storage Alert Service
DS4000 Storage Alert Service 옵션 제공 장비를 모니터링하며 문제에 대한 자동 경보 서비스 제공 Modem을 통한 외부 접속 허용 IBM support 센터에서 alert 모니터링 및 원격 지원 가능 문제 해결을 위한 정보 및 Log 수집 장비의 정상 가동 여부 확인를 위한 “heartbeat” 기능 제공 Service Alert Server Dial-up Gateway Remote Access & Heartbeat Modem Voice Telephone Dial-up / PPP Customer Site DS4000 appliance Modem Serial / PPP Connections DS4800 Private Ethernet for DS4800 controllers Alert Manager Services IBM Service DS4000

23 확장성 최대 56TB의 확장성 및 다양한 용량의 디스크 지원
1Unit에 16개의 HDD 장착 가능 (EXP810의 경우 1Unit당 16개 HDD 장착) 최대 6개의 Unit 구성이 가능하여 112개 디스크 구성 FC 디스크 10K RPM(73.4GB , 146.8GB, 300GB) , 15K RPM(73.4GB, 146.8GB) 지원 가능 SATA 디스크 7200 RPM(500GB) 지원 가능 C O N T R O L L E R [ EXP710/810 ]

24 용이한 시스템관리와 유연한 확장성 Dynamic Volume Expansion 기능 제공 온라인 파일 시스템 확장 지원
유연한 용량관리를 위한 온라인 RAID Array 확장 및 변경 기능제공 Global Hot Spare 디스크 중 어느 것이나 원하는 개수만큼 Hot spare로 사용가능 다양한 RAID 및 OS , Clustering 지원 RAID 0,1,3,5,10 등 다양한 RAID 레벨 지원 다양한 OS 지원 IBM AIX , MS 2000/2003 Sun Solaris , HP-UX , Linux Novell Netware , VMWare 다양한 Clustering 지원 IBM HACMP , MS Cluster Service HP MC/Service Guard , Solaris Cluster Linux GPFS

25 무상 제공(DS4000 Storage Manager)
총소유 비용 절감 총 소유 비용 절감 무상 유지 보수 기간 : HW & SW 포함 3년간 무상 보증 설치 비용 : 초기 구매 비용 포함 Upgrade 비용 : DS4000 Series간의 EXP 활용으로 Upgrade 비용 절감 기본 소프트웨어 : 무상 제공(DS4000 Storage Manager) 사양 DS4000 Series 타사 경쟁 제품 무상유지보수 H/W & S/W 포함 3년 H/W 2 or 3년, S/W 90일 설치 비용 초기 구매 비용 포함 별도 부가 Upgrade 비용 DS4000 Series간의 EXP 활용 Upgrade 어려움 기본 관리 소프트웨어 무상 제공(DS4000 Storage Manager) 유료 구매

26 스토리지 파티셔닝 스토리지 파티셔닝 (LUN Masking) 이기종 서버가 하나의 DS4000 서버에 연결
Standalone 및 클러스터 Mode 지원 최대 64개의 파티셔닝 지원(SM 8.x이상)

27 [ Cache Real-Ahead Multiplier 알고리즘 ]
Cache block size Cache Read-Ahead multiplier(pre-fetch) Enabling or disabling write cache mirroring Write-back and Write-Through mode Cache Black Size 4K or 16K 사이즈 선택 어플리케이션의 데이터 사이즈가 8K가 많다면 4K로 선택하는 것이 효율적 이 경우 16K로 선택하면 50%의 Cache 부분이 낭비 Sequential 워크로드 또는 transfer size가 8K가 넘는 경우에는 16K가 적당 Cache Real-Ahead multiplier(pre-fetch) Sequential Read의 성능 향상 하나의 데이터가 요청되면 이와 연관된 Sequential Data를 미리 읽어 Cache에 상주 시키는 기능 미리 읽어올 데이터의 수 Setting 가능 (1~4) Sequential access의 경우 디스크에서 인접한 page들을 캐시에 미리 로딩함(prefetching). Random I/O나 기타 Non-Sequential Job의 경우 prefetching 하지 않음. Server ① ③ ① Cache miss 발생 ② Cache page staging(demand paging) -> 디스크에서 캐시로 page를 읽어옴 ③ 서버에 해당 page(4K 또는 16K)를 전송하여 I/O response 완료 ④ I/O 성격을 파악하여 Sequential access의 경우 디스크에서 인접한 page들을 캐시에 미리 로딩함(prefetching). Cache ... ② ④ Disk IBM DS4000 [ Cache Real-Ahead Multiplier 알고리즘 ]

28 FlashCopy 순간복제를 통하여 원본볼륨의 특정시점(Point-in-time) 복제 이미지를 만들어주는 기능
Repository 볼륨 두 볼륨의 Meta-data 및 변경된 정보를 보관하며 원본 Volume 용량의 약 20% 크기로 형성 Base Volume과 FlashCopy Volume 사이의 세션에 대한 Meta-data를 보관 Base, FlashCopy Volume에 변경이 생겨 데이터를 Write를 할 때 원본 데이터를 옮겨 놓음. 특정한 할당이 없으면 Base Volume의 20%로 형성 Base Volume Snapshot Reserve FlashCopy Volume A’ B C A B C C’ A C Physical Logical

29 VolumeCopy Production Server Analysis Server PiT Clone
Technical overview 8 개의 동시 VolumeCopy Clone 가능 GUI 나 CLI를 통하여 구성 5단계 우선순위를 설정 copy 의 속도를 조정 Copy하는 동안 원본 논리드라이브는 Read-only상태 원본논리드라이브의 write는 불가능 VolumeCopy드라이브는 read/write 모두 불가능 FlashCopy 드라이브를 이용함으로 실제 Production 드라이브에는 전혀 영향을 미치지 않는다. Production Server Analysis Server PiT Clone

30 VolumeCopy with FlashCopy
VolumeCopy와 FlashCopy를 이용한 볼륨 복제 Base Volume의 완전한 물리적인 복제본(clone)을 생성 Copy하는 동안 Base Volume은 Read-Only 상태로 write 불가능 FlashCopy와 결합하여 실제 production Volume에 영향을 미치지 않도록 구성

31 Enhanced Remote Mirror
Tier 6 피크 운영 시간 동안 Metro Mirroring의 과부하에 영향을 받는 일부 어플리케이션 IBM DS4700 Express의 다이내믹 복제 모드를 통해 비동기식 복제 모드로 전환 성능 향상 제공 – 동기식에 비해 – 1차 지점의 I/O (서브시스템과 어플리케이션) 피크 운영 시간이 아닌 동안 동기식 복제로 다시 전환해 2차 지점으로 백업등 수행 볼륨단위의 복제 솔루션 동기/비동기 방식의 데이터 복제(Controller의 기능으로 데이터 동기화) 시스템당 64개의 Mirroring Relation 형성 가능 볼륨은 Standard 상태만 가능

32 Global Mirror Tier 6 SAN IBM SAN16B-R IBM SAN32B SAN
10km 이상의 거리에 필요 거리가 훨씬 먼 2차 데이터 센터 중요한 데이터를 다른 지역에 저장해야 할 때 FC보다 훨씬 효율적인 IP 비용 Fibre right-of-way is not available DS4700 Express Global Mirror의 IP연결 비동기식 데이터 복제 데이터베이스의 데이터 무결성과 업데이트 순서를 지원하는 Consistency group 통신 연결 끊김으로부터 신속한 복구를 지원하는 Delta 재동기화 IP IntraNet IP WAN ATM Server IP Router Server Multi protocol Router IP Router Multi protocol Router SAN IBM SAN16B-R IBM SAN32B SAN IBM DS4700 Express Up to 5000 km IBM DS4700 Express

33 DS4700 4Gbit Fibre 를 통한 Metro Mirror
Tier 6 Metro Mirror를 이용해 원격 지점으로 현재의 원본 데이터 저장 및 보호 최대 거리 10km * 어플리케이션과 서버 중단 방지 DS4700 Express와 IBM SAN32B 스위치의 엔드 투 엔드 4Gbit 원격 미러링 솔루션 미러링과 응답 시간의 향상 연결 감소로 전체 비용 절감 IBM DS4700 primary site SAN 4GBit 4GBit IBM SAN32B 4GBit IBM DS4700 Secondary site *) with 2x 2Gbit LWL GBIC till 4Gbit LWL GBIC get available

34 DACstore Technology FC Disk DACstore 저장 정보 물리 드라이브 상태와 상태 정보
논리 드라이브 상태와 상태 정보 컨트롤러와 서브시스템 정보 DACstore의 장점: Creates “data intact” drive portability as drives are not bound to a given enclosure or slot 채널 활용(성능/가용성)의 향상을 위해 각각의 물리 드라이브 재배치 각각의 RAID 어레이를 다른 시스템으로 마이그레이션 컨트롤러 교체를 통해 전체 시스템 업그레이드 고가용성 모든 드라이브에 중요한 구성 데이터 저장 This is an absolutely unique approach to storing configuration data. DS4000 controllers store configuration metadata in a private 512 MB region on every configured physical drive called the DACstore. The DACstore area contains drive state and status information, logical drive state and status information and controller and subsystem information. The DACstore on each physical drive is designed to store that drive’s state and status, the worldwide name of its array, the logical drives it contains and the definitions for those logical drives. Additionally, one physical drive in each array (with a minimum of three in each storage system) stores the controller- and subsystem-level information. Storing metadata in the nonvolatile DACstore is designed to provide high availability and enable easy reconfigurations and migrations. As system configuration data resides on every configured physical drive, it is designed to allow controllers and/or multiple drives to be removed or swapped without losing the system configuration. Drives can be relocated within the storage system to help improve channel utilization/protection or even migrated as a complete array into another storage system. And in both instances, it is designed to allow all configuration metadata and user data remains intact on the drives. USABLE STORAGE FC Disk