DS5000 표준제안서

1. DS5000 표준제안서 Platform 사업부 이 화 영 / hwylee@kr.ibm.com

2. DS5000 Positioning • DS5000 • FC connectivity (up to 16) • Up to 448(256) FC/SATA drives • Partitions, FlashCopy, VolumeCopy and ERM • DS4000 • FC connectivity (4 or 8) • Up to 224 FC/SATA drives • Partitions, FlashCopy, VolumeCopy and ERM Performance / Scalability • DS3000 • FC (4 ports), SAS (2 or 6), iSCSI (4) connectivity • Up to 48 SAS/SATA drives • Partitions, FlashCopy and VolumeCopy

3. DS5000 개요 및 특장점 DS5000은 4/8Gbps 파이버 채널 Host port 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. 또한 DS5000은 FlashCopy, VolumeCopy 및 Enhanced Remote Mirror에 필요한 추가 성능 요구까지도 충족시켜줄 수 있도록 설계되어 있으므로, 고도의 복제 기능이 요구되는 환경에 매우 적합한 제품입니다. 뿐만 아니라, 향후 iSCSI를 지원하여 투자를 보호합니다. • 완벽한 Data 보호와 시스템 장애에 대비한 고가용성 지원 • 주요 구성요소 이중화 및 Cache Mirroring • 시스템 자가 진단을 통한 장애 예방 • 장애 발생 시 email 및 SNMP를 통한 알림 가능 • Service Alert 서비스 제공 • 개별 Disk에서 암호화 가능 • 데이터 채널 Fail-over를 위한 multi-path driver 기본 제공 또는 OS의 Multipath 기능 사용 • Global Hot Spare Disk 지원 (디스크 중 어느 것이나 원하는 개수만큼 Hot spare로 사용가능) • 최상의 성능을 구현하기 위한 시스템 아키텍쳐 • 4/8Gbps FC host port 지원 • Back-end 이중 루프 구성하여 성능 향상 (최대 700,000 IOPS와 6,400MB/s throughput) • 최상의 성능 튜닝이 가능한 다양한 파라미터 지원 • 용이한 시스템 관리와 유연한 확장성 • GUI 기반의 시스템 관리도구 기본 제공 (DS5000 Storage Manager) • 유연한 용량관리를 위한 온라인 RAID Array/Volume의 확장 및 변경 기능제공 • 최대 201.6TB(FC기준)까지의 확장성 및 다양한 용량의 디스크 지원 (SATA 디스크 장착시 최대 448TB 가능) • 총소유 비용 절감 및 다양한 Solution 지원 • 다양한 High Level 솔루션 지원 (FlashCopy / VolumeCopy / Remote Mirroring 등) • 다양한 RAID 및 OS , Clustering 지원 • 별도의 하드웨어 추가 도입 없이 10Gb iSCSI지원하여 기존 투자를 보호 • 1년간 HW/SW 무상 유지 보수

4. DS5000 제품 사양

5. DS5000 설치 환경 19 Inch DS5000 Server (4U) DS5000 EXP5000 (3U) 36 U

6. 3 2 4 2 3 5 5 4 5 시스템 Architecture - Controller • 초고속, 낮은 지연, 실환경에 적합한 성능을 위한 아키텍쳐 • 차세대 XOR 엔진과 2.8 GHz 의 Xeon processor • RAID 5, 6 연산을 위한 하드웨어 기반의 ASIC • ASIC와 외부 인터페이스 간 2GB/s PCI-E X8 bus • 동적으로 read/write을 할당하는 전용 데이터 캐쉬 • 전용 2 GB/s PCI-E X8 캐쉬 미러링 버스 • 16개 백엔드 드라이브 채널 1 1 [ DS5000 Controller Architecture ]

7. 시스템 Architecture – Host Ports • DS4800 대비 두 배의 Host channel 제공 • 시스템 당 16개의 4/8Gbps의 FC host port • 각각의 port 는 최대 400 MB/s의 대역폭으로 Data 전달 • 1, 2, 4, 8 Gbps 의 speed에 맞게 자동으로 speed 설정됨 • 기존 투자 보호 및 유연한 통합 및 신기술 이전 환경 제공 [ DS5000 Host Ports ]

8. 시스템 Architecture - Host Interface • 8 Gbps FC 지원 • 향후 고객 요구에 따라 호스트 인터페이스 추가, 변경, 믹스 가능 Flexible Host Interface Cards 4 Gbps FC 8 Gbps FC 10 Gbps iSCSI 4 Gbps FC 8 Gbps FC 10 Gbps iSCSI Today 2009 DS5300 Shown

9. 1 2 3 4 Channel 8 7 4 3 2 1 6 5 Port Port 3 4 1 2 7 8 5 6 Channel 8 5 6 7 시스템 Architecture – Drive Ports • DS4800 대비 두 배의 Drive channel 제공 • 시스템 당 16개의 4Gbps의 FC port • 각각의 port 는 최대 400 MB/s의 대역폭으로 Data 전달 • 채널의 모든 포트(loop switch)는 같은 속도로 제공 • 1, 2, or 4 Gbps 의 speed에 맞게 자동으로 speed 설정됨 • 기존 투자 보호 및 유연한 통합 및 신기술 이전 환경 제공 [ DS5000 Drive Ports ]

10. 낮은 Back end latency 보장 Short, quick drive loops reduce latency and create more responsive applications 16개의 스위치 방식 back-end drive ports 256개 드라이브 총 구성 시 Dual loop당 32개만의 디스크만 구성되어짐으로써 낮은 Disk Latency 보장 448개 드라이브 구성시 Dual loop 당 Max 64개 디스크로 구성 시스템 Architecture – Backend DS5300 Shown

11. DS5000 Cabling

12. EXP5000 Architecture 4Gbps FC host connections ESMs Power/cooling Disabled: future use

13. Rotational vibration issues를 제거한 신 기술 1개의 Enclosure에 FC/SATA 혼용 구성 4 Gbps FC drive loop는 그대로 유지 Allows optimal configurations Maximize backend channels Fully utilize purchased enclosures Increase system availability 1개의 Enclosure로 구성되는 Tier storage Tier 1 – OLTP, ERP, Email Tier 2 – Engineering; Development Tier 3 – Archives, backups, user files Tier 1 15K FC RAID 10 Tier 2 15K FC RAID 5 Tier 3 SATA RAID 6 FC FC FC FC FC FC FC FC FC FC FC FC FC FC FC FC SATA SATA SATA SATA SATA SATA SATA SATA FC FC FC SATA SATA SATA FC SATA FC SATA FC SATA DS5000 Enclosure-based Tier 구성 - FC/SATA 혼용 구성 No restrictions or limitations of FC/SATA drive locations within EXP5000

14. 제품 성능 Vendor test를 통한 성능 수치임. RAID5, FC 드라이브를 사용하여 테스트한 결과임.

15. 고가용성 – 주요 구성 요소 이중화 • 주요 구성 요소의 이중화를 통한 고가용성 구현 • Dual RAID Controller (Hot Swap 지원 ) • 배터리를 이용한 캐쉬 메모리 데이터 보호 • 이중 Power supply, Cooling Fan (Hot Swap 지원) [ 전면부 ] [ 후면부 ] Controller A Controller B 4Gbps FC host connections Dual Ethernet connections power switch & connection power supply & fans Serial connection 4Gbps FC drive connections [ DS5000 제품의 이중화 구조 ]

16. 1 3 B A A B 2 Write data copy Write data AB AB AB AB 4 고가용성 – Cache Mirroring • Cache Mirroring • Disk에 Data를 직접 쓰지 않고 Cache에 먼저 기록 • 이후에 Disk에 기록 • Mirrored Cache 옵션이 선택되어 있으면 다른 쪽 controller에 먼저 기록 후 디스크에 기록 [ Cache Mirroring On 상태의 데이터 Write ]

17. 고가용성 – Management SW를 통한 가용성 확보 • DS5000 Storage Manager를 통한 고가용성 지원 • Recovery Guru – DS5000 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 • DS5000 Service Alert monitoring 기능 • 장애 발생 시 e-mail 및 SNMP를 통한 알림 가능 • Performance 모니터링 • 자동 코드 정합성 유지 • 주요 이벤트 로그 관리

18. 고가용성 – Storage Alert Service • DS5000 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 DS5000 appliance Modem Serial / PPP Connections Private Ethernet for DS5000 controllers DS5000 Alert Manager Services IBM Service DS5000

19. C O N T R O L L E R 확장성 • 최대 201.6TB의 확장성 및 다양한 용량의 디스크 지원 • 1Unit에 16개의 HDD 장착 가능 • 최대 16개의 Unit 구성이 가능하여 448개(DS5100은 256개) 디스크 구성 • FC 디스크 15K RPM(146GB, 300GB, 450GB) 지원 가능 • FC 암호화 디스크 15K RPM(146GB, 300GB, 450GB) 지원 가능 • SATA 디스크 7200 RPM(750GB, 1TB) 지원 가능 • FC, SATA 혼용 가능 [ EXP5000 ]

20. EXP HotAdd Technology 온라인 상태에서 디스크 또는 인클로져 확장, 구성 Dynamic Array Expansion (DAE) 온라인 상태에서 Array에 디스크 추가하여 용량 확장 Dynamic Volume Expansion (DVE) 온라인 상태에서 Logical Drive (LUN) 확장 Dynamic RAID Level Migration (DRM) 온라인 상태에서 RAID level 변경(ex. R5 <-> R0, R10 <-> R5) Dynamic Segment Size Migration (DSS) 온라인 상태에서 디스크 세그먼트 사이즈 (stripe size) 변경 Dynamic mode switching (DMS) 온라인 상태에서 리모트 미러링 모드 변경 (Sync <-> Async) Dynamic Function (온라인 중 변경 기능)

21. 디스크 드라이브의 상태를 모니터링하여 장애를 사전에 감지하는 기능 응답속도나 error등이 정의된 threshold를 초과할 경우 장애가 발생될 확률이 높아지므로 장애 발생 전에 조치를 취할 수 있도록 하는 기능 PDHM Technology 모든 디스크 드라이브를 모니터링 에러나 비정상적인 상태를 감지 디스크 드라이브의 성능 저하를 감지 에러나 성능저하가 정의된 threshold를 초과할 경우, DS5000 Storage Manager에서 크리티컬 경고메시지를 발생 시킴 상황에 맞게 적절한 조치를 취함 사전장애감지기능 - PDHM(Proactive Drive Health Monitoring)

22. 여러 서버들을 하나의 DS5000을 이용하여 연결 (서버별로 볼륨들을 mapping) 최대 512 파티션 다양한 OS환경의 서버들을 연결 가능 각 서버에 할당된 볼륨에 대한 정합성 보장 Host A Host B SVC Group C StoragePartitionA StoragePartitionB StoragePartitionC LD2 Unmapped Volumes 스토리지 파티셔닝

23. DS5000의 모든 개별 디스크에 구성정보 및 메타데이터를 저장하여 데이터 가용성 및 구성의 유연성을 극대화 시키는 기술 - 물리적 디스크들의 상태와 정보 포함 - 논리적 디스크 및 Array들의 상태와 정보 포함 - 컨트롤러와 서브시스템 정보를 포함 DACstore 장점: 개별 디스크가 구성정보 및 메타데이터를 저장함으로 유연성 극대화 각 RAID array에 포함된 물리적 디스크들을 다른 위치로 또는 다른 DS5000으로 쉽게 마이그레이션 가능 성능 개선을 위해 간단하게 DS5000 컨트롤러만 교체 가능 디스크 컨트롤러에 문제가 발생하더라도 각 디스크들은 RAID array정보를 가지고 있으므로 데이터 손실 발생 없음 가용성 구성정보 및 메타데이터를 모든 디스크에 저장함으로 특정 디스크 장애로 인한 데이터 손실 발생 없음 디스크 컨트롤러 장애 시에도 데이터 손실 발생 없음 DACstore 기술 USABLE STORAGE FC or SATA Disk

24. System p Linux MPIO RDAC MPIO SDD/LVM xSeries Windows2003/2008 MPIO INTEL Network DS5000 Array Storage Technology GUI Storage Management DS5000 RDAC & MPIO (멀티패스 소프트웨어) RDAC (Redundant Disk Array Controller) & MPIO (MultiPath IO) • 서버와 스토리지 간에 이중화된 FC link를 이용하여 Load Balancing 및 Path장애에 대한 대처를 제공함 (Failover/Failback) • RDAC은 무상 제공 • 고객의 환경에 맞게 Veritas DMP나 HP의 Pvlink 등 다른 Multipath 소프트웨어 사용가능

25. C’ A’ B C A B C Base Volume FlashCopy Volume A C Snapshot Reserve Physical Logical FlashCopy • 순간복제를 통하여 원본볼륨의 특정시점(Point-in-time) 복제 이미지를 만들어주는 기능 • FlashCopy 볼륨은 백업, 테스트 등의 용도로 사용 • 원본 볼륨에 대해 최대 16개의 FlashCopy 가능 • 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

26. 원본 논리드라이브의 완전한 물리적인 복제본(Clone)을 생성 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 PiTClone VolumeCopy

27. 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

28. A1mirror A1 B1mirror B1 Enhanced Remote Mirroring • 볼륨단위의 복제 솔루션 • 동기/비동기 방식의 데이터 복제(Controller의 기능으로 데이터 동기화) • 시스템당 128개의 Mirroring Relation 형성 가능 • 볼륨은 Standard 상태만 가능 SAN / WAN Crossmirroring 가능

29. DS5000 구성 및 모니터링 소프트웨어 (무상) GUI 기반의 시스템 관리도구 직관적인 화면 온라인 help | documentation 구성환경 저장 스크립트를 이용한 자동화 구성 자동 디바이스 discovery Recovery guru – 장애나 문제 발생 시, step-by-step으로 문제 해결 가능 이벤트 로그 저장으로 PD 용이 SNMP나 e-mail등을 이용하여 장애알림기능 시스템 관리

30. DS4800에서 DS5000 업그레이드 DS4800 펌웨어 7.10 이후 버전은 DS4800 컨트롤러를 DS5000 컨트롤러로 교체하면 DS5000으로 업그레이드 가능 DS4800 Running firmware 7.10 or later DS5000 Running firmware 7.30 EXP810 EXP810 EXP810 EXP810 EXP810 EXP810

31. DS4800에서 DS5000 업그레이드 DS4800 펌웨어 6.60 이전 버전은 EXP810을 최소한 1개의 EXP5000을 가지고 있는 DS5000으로 마이그레이션 가능 DS5000 Running firmware 7.30 DS4800 Running firmware 6.60 or earlier EXP5000 EXP810 EXP810 EXP810 EXP810 EXP810 EXP810