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Pure公司发布机架规模FlashBlade对象与文件存储方案

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FlashBlade为Pure Storage公司的机架规模闪存系统,其采用多种协议以访问非结构化数据,同时也是市场上第一套基于对象的全闪存非结构化数据存储系统。

来源:ZDNet存储频道(编译) 2016年03月15日

关键字:Pure Storage 对象存储 闪存 文件存储

FlashBlade为Pure Storage公司的机架规模闪存系统,其采用多种协议以访问非结构化数据,同时也是市场上第一套基于对象的全闪存非结构化数据存储系统。

不过其机架规模与EMC的DSSD机架规模闪存系统有所区别,后者主要面向延迟敏感型结构化数据。

其属于现有FlashArray//m方案的补充性产品--FlasshArray//m主要面向结构化数据,且与EMC的XtremIO阵列属于同代产品。

FlashBlade设计方案在4U空间内使用15台同侧排列刀片,且该设备能够通过向外扩展实现数PB级别存储容量。

一套刀片从本质上讲就是一台完整的对象存储节点服务器,其主要王牌有以下三种:

• 计算--八核心至强系统芯片外加用于实现外部40GbitE网络的Elastic Fabric Connector。

• 存储--NAND原始存储容量为8 TB到52 TB,内置NV-RAM以提供强大的缓冲存储容量,另外配合ARM CPU核心与一块FPGA。

• 刀片网络--PCIe卡通过专用协议与计算及存储卡相对接。

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Pure Storage公司FlashBlade实物图。

目前其采用的NAND类型尚未公开。我们注意到,FlashArray//m系统采用三星的3D V-NAND TLC(即三层单元)闪存,因此FlashBlade很可能也使用了同样的NAND芯片类型。

与Violin Memory的VIMMS与EMC的DSSD产品类似,Pure也没有直接使用SSD,而是在设计中选择了闪存模块机制,并将其与同一机架内的计算与网络资源加以集成。

该刀片运行有Elasticity软件,这套软件能够实现跨越各至强与ARM CPU的负载分布。FlashBlade由Elastic Fabric Connector提供链路体系以构建整体集群。一台FLashBlade机柜可最高容纳1.6 PB实际可用存储容量(假定数据压缩比例为3:1),并提供每秒15 GB传输带宽。其中总计包含120个CPU计算核心。

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FlashBlade机柜正面视图。

全套机架能够容纳10台FlashBlade机柜,并提供16 PB实际可用容量、每秒150 GB传输带宽以及1200个CPU计算核心。Pure公司并没有公布FlashBlade的集群尺寸限制。客户端系统可通过以太网接入FlashBlade。

Elasticity软件

负责提供一套通用型向外扩展对象存储体系,可经由文件--CFS与CIFS--以及对象协议实现访问,同时具备未来新型协议适应能力,也就是即将推出的HDFS。也许届时S3及其它访问协议也将陆续被纳入支持范畴。

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FlashBlade软件堆栈示意图。

Elasticity软件堆栈的功能特性包括:

• 向外扩展Elastic Core并配合端到端垃圾回收

o N+2+ 擦除编码

o LDPC错误恢复

o 高可用性

• 数据服务:

o 数据体积削减

o 快照功能

o 复制功能

o 加密功能

• 对象存储:

o 创建、读取、更新及删除等功能

文件与对象访问协议皆在此核心上进行分层。

Elastic Fabric通过低延迟集群通信机制提供客户端负载均衡。

Elastic Map则负责提供元数据功能:

• 可扩展及可变块大小元数据引擎

• 元数据查询

• 架构内跨闪存存储统一化

• 分布式事务一致性

Elasticity拥有一套命名空间及元数据寻址能力,其能够"创建每秒创建超过1亿个独特的对象/文件,且使用周期长达20年。"这相当于100000000628992000个对象,约100万亿个对象。

系统更新以支持非破坏性条件下的地址空间扩容。

管理机制

管理工作由基于云的Pure1方案实现。其提供一套Web GUI外加REST API。Pure公司指出,"任何人都能够以任意规模对FlashBlade进行管理。"

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FlashBlade GUI屏幕截图。

FlashBlade市场定位

FlashBlade在用例设计方面面向潜在的大规模非结构化数据集,其主要由物联网、日志数据以及机器数据外加云原生Web规模应用程序所产生。我们可以将其与大规模模拟任务联系起来,具体包括传统气象预报与气流分析、安全威胁分析以及大数据分析等等。

Pure公司表示,FlashBlade能够在非破坏性条件下通过添加刀片设备以提升存储容量、IO与元数据性能、传输带宽以及客户端连接能力。该公司同时指出,FlashBlade提供的一致性低延迟水平应该远远超越基于磁盘的对象存储系统,例如来自IBM/Cleversafe以及Scality等厂商的方案,并有可能在文件访问速度上赶走Isilon的Comparative等向外扩展文件存储机制。

其规格参数亦高于磁盘系统,Pure公司指出,并宣称其能够"凭借着自身4U空间优势取代存储机架"。

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FlashBlade机柜背面视图。

通过以上背面视图,我们可以看到其具备四个供电插槽与两对似乎为以太网端口的连接器。

其能耗水平为每PB 1300瓦。另外,Pure公司解释称,其每GB实际可用容量成本不到1美元,这意味着其性价比非常突出。

概述与上市日期

目前还没有哪家供应商拥有这样一套将NAS与对象存储相结合的全闪存向外扩展型文件与对象存储系统。

一位参与了其早期项目工作的芯片设计师指出,FlashBlade相较于混合型闪存/磁盘文件存储方案能够提供超过50%的数据吞吐增量并将模拟时长降低20%。某家汽车厂商曾借此将模拟任务的处理速度提升了4倍,并将能够同时执行的并发模拟任务数量提升至3倍。

随着这款产品的发布,Pure公司已经启动了其第二套全闪存阵列产品线,并将自身在可寻址市场上的优势扩大到了向外扩展文件与对象存储领域,这意味着其能够承载大规模模拟、基因组处理以及一般性分析任务。我们可以想见其在石油与天然气、生命科学、机械及电气工程、芯片设计、数据密集型娱乐与媒体处理、能源、金融服务以及公共事业等层面的可观发展前景。

根据具体定价与多租户功能,FlashBlade也可能成为云服务供应商们青睐的对象。

Pure公司指出,凭借着FlashBlade在文件与对象存储非结构化数据领域的出色表现,再加上现有FlashArray承载结构化块数据访问及虚拟机运行的卓越能力,客户将能够利用二者实现内部环境(私有云)下的全部存储需求。

这款产品将通过Early Access计划向特定客户交付。工作负载定向可用版本计划于今年下半年投放市场--看来我们还需要等上好一阵子。

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