Как оптимизировать системы для хранения данных: практическое решение от Western Digital

Western Digital создает условия для эффективной работы с данными. Инновационные разработки компании помогают заказчикам осуществлять сбор, хранение, доступ и трансформацию самых разнообразных данных. Где бы они не использовались, начиная с передовых ЦОД и заканчивая мобильными датчиками и персональными устройствами, ведущие отраслевые решения компании позволяют максимально полно раскрыть их потенциал. Продукция Western Digital® для работы с данными выпускается под брендами G-Technology™, Ultrastar, SanDisk® и WD®.

Для каждого бизнеса нужна собственная стратегия обработки данных. Как показывает исследование ESG, почти каждая третья организация (32%) видит важность аналитики данных для развития бизнеса и направляет туда основной объем технологических инвестиций. Главная цель - как можно быстрее и увереннее принять меры для повышения операционной эффективности, снижения затрат и масштабирования бизнеса. Фактически, 53% респондентов назвали повышение операционной эффективности одной из главных бизнес-целей, определяющих алгоритм развития в области анализа данных. Но, чтобы компания могла извлекать из них пользу , нужна стратегия обработки, соответствующая конкретному бизнесу, и подходящее оборудование. Чем больше данных, тем больше мест хранения они требуют.

Проблему хранения большого объема данных призваны решить гибридные платформы Ultrastar Data60 и Data102 от Western Digital. Первая способна вместить 60 накопителей (максимальный объем 1080ТБ при использовании дисков Western Digital Ultrastar HC550 на 18 ТБ), а в Data102 их будет 102 (общая емкость до 1.8ПБ).

Эти платформы подключаются к серверам стандартной архитектуры через SAS (на борту у обеих моделей 12 портов mini-SAS HD 4x12Гбит/с). Обе полки занимают 4U в 19-дюймовой стойке, при этом для Data60 требуется глубина не меньше 900 мм, а для Data102 понадобится уже стойка с глубиной 1200 мм из списка совместимости. Полки работают от входного напряжения переменного тока 200-240 Вт и потребляет 700-1000 Вт в обычных условиях и максимум 1250 Вт при полной нагрузке. Все ключевые компоненты – блоки питания, контроллеры, вентиляторы – задублированы. Платформа вместила в себя последние разработки вендора.

Преимущества инновационных технологий Western Digital

- Основным носителем информации для больших объемов данных в ЦОД на сегодняшний день являются жесткие диски сегмента capacity enterprise. Это диски большого объема (до 18 ТБ на текущий момент), которые предназначены для круглосуточной эксплуатации в условиях постоянной нагрузки, имеют прекрасные показатели надежности (вероятность отказа 0.35% в год) и достойную скорость чтения и записи при потоковой нагрузке.

Технология производства дисков большого объема вышла на новый уровень в 2014 году, когда компания HGST (подразделение Western Digital) выпустила на рынок первый диск серии Ultrastar Helioseal, заполненный гелием. Особенностями таких дисков стали повышенная емкость относительно «воздушных» HDD, большая надежность, меньшая температура работы и низкое энергопотребление. Эти характеристики улучшаются из-за свойств гелия –газ имеет плотность значительно ниже атмосферного воздуха, и его использование внутри жесткого диска снижает вибрацию на пластинах и сопротивление вращению. «Гелиевые» диски являются стандартом в сегменте высоких емкостей – флагманские продукты 12-18 терабайт (Western Digital Ultrastar® DC HC520, HC530 и HC550) могут быть произведены только с использованием гелия. Меньшие емкости изготавливаются по традиционной «воздушной» технологии и позволяют получать платформы небольших объемов с минимальными затратами. Линейка «воздушных» дисков, поддерживаемых полками Ultrastar Data60/102 начинается от 4 ТБ (Ultrastar® DC HC310) и включает все востребованные объемы – 6, 8 и 10 терабайт с интерфейсами на выбор – SATA или SAS (Ultrastar® DC HC320, HC330).

- В платформе могут использоваться не только жесткие диски, но и SSD Ultrastar от Western Digital. Их можно установить до 24 на одну полку и получить гибридную конфигурацию с двумя уровнями хранения.

С технической точки зрения решение с дисковыми полками хорошо тем, что диски в таких платформах служат максимально долго и показывают лучшую производительность. Основными факторами, уменьшающими срок службы диска, являются высокая температура и вибрация.

Каждые 10 градусов свыше нормальной рабочей температуры диска по статистике уменьшают срок его службы вдвое. В решениях с высокой плотностью размещения дисков особенно страдают накопители в глубине шасси, максимально удаленные от холодного коридора. Эти диски, зачастую, приходится менять вдвое чаще, чем передние ряды. Чтобы решить даннуюпроблему в сверхплотных 102-дисковых полках Western Digital используется запатентованная технология ArctiCool™ - по специальным воздуховодам холодный воздух поступает к задним рядам дисков, не нагреваясь о передние. Отсутствие внутри полки горячих серверных компонентов, таких как процессоры или GPU, также помогает поддерживать термальную стабильность шасси. В результате все диски работают на оптимальной температуре, а заказчик может быть спокоен за сохранность данных.

Для подавления вибрации используется уникальная технология IsoVibe™ - вокруг каждого посадочного места для диска на плате сделаны специальные вырезы. Таким образом каждый диск оказывается установленным на своего рода независимой подвеске, и вибрация не передается от диска к диску по жесткой общей системной плате. Это позволяет исключить случаи преждевременного выхода из строя дисков из-за вибрации, а также положительно сказывается на производительности накопителей.

Администрирование полки осуществляется либо прямо по SAS протоколу с подключенных хостов (in-band) с помощью ПО работы с SAS дисками (например, sg3_utils), либо через порт управления, подключенный в сеть управления по RestAPI (Redfish).

1. Ручки корпуса
2. Кабельный органайзер (CMA)
3. Лоток CMA
4. Задние вентиляторы
5. Блок питания
6. Крышка корпуса
7. Регулировщик кронштейнов задней крышки
8. Рельсы

1. Состояние соединения SAS (зеленый индикатор)
2. Состояние сбоя SAS (желтый индикатор)
3. Идентификация (синий индикатор)
4. Неисправность (желтый индикатор)
5. Питание (зеленый индикатор)
6. Скорость Ethernet (зеленый/желтый индикатор)
7. Соединение/активность Ethernet (зеленый индикатор)

Международный дистрибутор ASBIS предоставил Western Digital Ultrastar Data для построения инфраструктуры в КРОК Облачные сервисы, который является одним из крупнейших российских облачных провайдеров. До 2018 года облачное подразделение ИТ-компании КРОК использовало серверы другого производителя на 12 дисков с форм-фактором 3,5 дюйма. Это решение было негибким и имело ограничения по использованию свободного пространства в ЦОД. В 2018 году была поставлена задача реорганизовать инфраструктуру объектного хранилища и подобрать оптимальное с точки зрения «цена/качество» оборудование. Заказчику нужны были платформы, которые вмещают значительно больше дисков.

В качестве решения было выбрано оборудование Western Digital от компании ASBIS, имеющей прямую поддержку мировых лидеров ИТ- индустрии и работающую по принципу One-stop-shop. В облачном хранилище S3 в ЦОД заказчика было установлено порядка 30 дисковых полок. Это позволило оптимизировать количество точек управления (теперь на один сервер или операционную систему приходится не 12 дисков, как раньше, а 30). Самый важный результат - удалось увеличить плотность дисков с 48 до 60-ти на 8 юнитов. Предложенные дисковые полки имеют запас с учетом роста клиентской базы заказчика.

Была решена и проблема отсутствия гибкости прежних систем. Теперь заказчик меняет конфигурации, исходя из своих предпочтений – платформу на 60 дисков можно использовать как с одним, так и двумя серверами, причем полку можно к ним подключить на меньшее количество SATA-накопителей.

Применение оборудования Western Digital повысило надежность инфраструктуры: за время эксплуатации ни разу не возникали неисправности дисковых полок, а инциденты с дисками были минимальны. Услугами объектного хранилища на данный момент пользуются более двухсот клиентов КРОК Облачные сервисы, а общий объем хранилища составляет порядка 6 ПБ.

Павел Колмычек, операционный директор КРОК Облачные сервисы: «Мы довольны этим решением. Оно максимально соответствует нашим задачам. В перспективе будем делать ставку на решения Western Digital, предлагаемые ASBIS, так как более подходящих продуктов для объектного хранилища мы так и не нашли на рынке. Отдельно отмечу уровень технической поддержки компаний и клиентоориентированности. К счастью, нам не приходилось контактировать по сложным инцидентам, но команды партнеров неоднократно консультировали нас по вопросам установки оборудования и другим эксплуатационным задачам».

Вячеслав Семин, директор по развитию корпоративного бизнеса ASBIS: «Являясь ключевым поставщиком ИТ-решений, продуктов и услуг в странах Европы, Ближнего Востока и Африки, мы планируем в текущем году уделить особое внимание развитию совместного бизнеса с Western Digital в рамках текущего дистрибуторского контракта, чтобы предложить нашим партнерам качественную экспертизу, лучшие цены и максимально широкий ассортимент продуктов и решений».

Желая использовать больше данных в бизнесе, предприятия и организации постоянно ищут альтернативы их хранению, управлению и анализу. Данные легли в основу фундамента для будущего во всех отраслях, теперь нужны средства, позволяющие компаниям полнее использовать свой потенциал.

Western Digital разрабатывает, производит и продает технологии работы с данными, предоставляя компаниям возможность применить инновации в своей работе, делая бизнес более конкурентоспособным, рентабельным и перспективным.