Трудные времена на рынке СХД старшего класса

Анализ товарного предложения на российском рынке high-end-СХД

На рынке систем хранения класса high-end за два последних года произошли заметные качественные изменения. Несмотря на традиционную активность вендоров (все игроки этого сектора рынка СХД выпустили новое поколение своих продуктов), спрос на СХД старшего класса и общий рост рынка систем хранения сокращается. Наиболее ярко эти процессы демонстрирует развитие ситуации вокруг корпорации EMC. Напомним, что эта компания еще в 90-х годах первой выпустила дисковый массив high-end и все эти годы считалась ведущим вендором данного сектора рынка СХД. Однако последние кварталы продажи ее систем VMAX сокращались примерно на 10%, и вполне возможно, что запущенный сейчас процесс ее поглощения компанией Dell в значительной степени обусловлен падением прибыли EMC от дисковых массивов старшего класса.

Объективные проблемы

Попробуем разобраться в причинах сокращения спроса на системы хранения high-end. Традиционно у этих СХД по сравнению с более дешевыми дисковыми массивами среднего класса было три основных преимущества:

– более высокая производительность и масштабируемость емкости (это достигалось за счет использования в массиве четырех и более контроллеров, в то время как СХД среднего класса построены по двухконтроллерной архитектуре);

– более эффективные средства обеспечения высокой готовности данных High Availiability (HA);

– широкий спектр поддерживаемых серверных платформ, включая мэйнфреймы и другие «закрытые» архитектуры (HP NonStop и OpenVMS, IBM AS/400).

Однако внедрение в индустрии СХД полностью твердотельных массивов предоставило привлекательную альтернативу крупным корпоративным заказчикам, ранее покупавших СХД high-end для обеcпечения высокой производительности доступа к данным своих бизнес-критичных приложений. Сравнительно небольшой твердотельный массив, занимающий всего несколько дисковых полок, может обеспечить тот же уровень производительности, который раньше можно было получить только с помощью СХД класса high-end с сотнями жестких дисков. Такая замена позволяет значительно сэкономить на суммарной стоимости оборудования СХД, даже несмотря на более высокую цену твердотельной памяти. Кроме того, в несколько раз сокращается пространство дата-центра, которое занимает СХД, и затраты, связанные с энергопотреблением и охлаждением дискового массива.

Еще существеннее то, что высокая производительность уже больше не является преимуществом систем high-end. Благодаря использованию в современных СХД среднего класса твердотельных дисков, а также более мощных процессоров контроллеров массива и новейших интерфейсов PCI и SAS производительность этих систем стала сравнима с уровнем производительности предыдущего поколения СХД старшего класса. Поэтому во многих случаях их можно использовать для замены устаревших СХД high-end. То есть достаточно емкий рынок замены в значительной мере уходит из сектора систем класса high-end.

Разница в масштабируемости емкости между СХД старшего и среднего класса сохраняется, но она уже не настолько значительна. Например, у Hitachi модель старшего класса VSP G1000 в максимальной конфигурации вмещает 2304 диска, а модель среднего класса VSP G800 – 1440. Применяемая рядом вендоров систем хранения технология «федерации» позволяет объединить дисковые ресурсы нескольких дисковых массивов (обычно до четырех), между которыми в онлайновом режиме можно переносить данные. Таким образом, с помощью систем хранения среднего класса можно масштабировать дисковую емкость до нескольких тысяч накопителей. Кроме того, для тех заказчиков, которым требуется максимальная емкость, альтернативой СХД класса high-end могут стать программно-определяемые системы хранения на базе серверов стандартной архитектуры с внутренним дисками, существенно снижающие стоимость в расчете на один гигабайт дискового пространства.

Похоже, что главным преимуществом систем high-end сейчас остается HA – высокая доступность, в частности, возможности построения катастрофоустойчивых конфигураций, хотя многие функции постепенно переносятся и на системы среднего класса. Также благодаря своей многоконтроллерной архитектуре системы high-end лучше защищены от отказа одного из контроллеров массива – при такой ситуации нагрузка сбойного контроллера относительно безболезненно перераспределяется между несколькими остальными контроллерами массива. А вот если сбой произойдет в СХД среднего класса с их двумя контроллерами, то всю нагрузку на массив должен будет обрабатывать один контроллер, что может привести к существенному падению быстродействия приложений.

Широкий спектр поддерживаемых серверных платформ также теряет статус значимого функционала. Тенденции серверного рынка таковы, что серверы x86 постепенно вытесняют Unix-серверы и серверные системы с закрытыми архитектурами. Разнообразие поддерживаемых серверных платформ стало не так актуально для СХД high-end, и это уже находит отражение в новых разработках.

Новые функции

Представленные сегодня на рынке системы хранения класса high-end можно условно разделить на две группы – «ветеранов» и «новичков».

К ветеранам мы относим EMC VMAX3, Hitachi VSP G1000 (и ее OEM-версию HP XP7), IBM DS8000 и NetApp FAS8000. Первые поколения этих систем вышли на рынок еще в 90-е годы, и многие корпоративные заказчики используют эти СХД на протяжении нескольких поколений. Поэтому технологии этих четырех семейств дисковых массивов хорошо проверены на практике. Однако следует учитывать следующее: поскольку основы архитектуры «ветеранов» были заложены около 20 лет назад, в них трудно реализовать новый функционал, который появляется в связи с расширяющимся применением флэш-памяти, прежде всего онлайновое сжатие и дедупликацию.

Остальные системы high-end вышли на рынок на рубеже нынешнего десятилетия, а их архитектура была разработана в «нулевые» годы (за исключением Fujitsu Eternus DX8000 – первое поколение этих систем появилось еще в прошлом веке, однако до 2009 г. они не поставлялись на европейский рынок). Относительная новизна архитектуры «новичков» позволяет достаточно легко реализовать в них новые функции интеллектуального хранения, однако сравнительно небольшой опыт использования может быть сильным минусом для тех заказчиков, которые при выборе СХД high-end предпочитают проверенные на практике технологии.

Практически все системы high-end (за исключением IBM XIV) поддерживают использование твердотельных дисков, а некоторые поставляются и в полностью твердотельных конфигурациях (например, HP 3Par 20450) (см. таблицу).

Но хотя использование полностью твердотельных high-end-СХД дает существенное улучшение производительности приложений, из-за высокой стоимости твердотельных дисков такая система обойдется корпоративному заказчику значительно дороже, чем аналогичная конфигурация с жесткими дисками или гибридная конфигурация. По-видимому, более привлекательным вариантом применения флэш-памяти на современном этапе являются гибридные конфигурации, в которых сочетаются накопители обоих типов.

В гибридных конфигурациях вместе с твердотельными дисками можно использовать скоростные (10 тыс. и 15 тыс. оборотов/мин) жесткие 2,5-дюймовые диски и медленные (7200 оборотов/мин) многотерабайтные 3,5-дюймовые диски. Для сокращения результирующей стоимости хранения имеет смысл организовать распределение данных между уровнями хранения, что достигается с помощью технологий auto-tiering (автоматической миграции данных между уровнями хранения). Первоначально решения auto-tiering осуществляли перемещение данных в зависимости от частоты обращения, т. е. по мере сокращения частоты операций чтения и записи данные перемещались на более медленные и дешевые диски.

Еще одно направление совершенствования возможностей систем high-end – это развитие функционала катастрофоустойчивости, т. е. сохранения доступности данных в случае катастроф с помощью географически-распределенной инфраструктуры из двух или трех дисковых массивов, установленных в разных дата-центрах. Применение новейших технологий катастрофоустойчивости и защиты от локальных сбоев позволило увеличить показатель доступности данных СХД старшего класса с пяти до шести девяток (с 99,999% до 99,9999%), и продолжительность простоя данных сократилось с 5 мин до 31 с в год.

Вышедшие в течение последних двух лет системы high-end оборудованы новейшими многоядерные процессорами Intel Xeon. В них используют высокоскоростные интерфейсы PCI Express Gen3 и Fibre Channel 16 Гбит/с (в некоторых моделях, например, в Fujitsu Eternus DX8000 S3, также применяется дисковый интерфейс SAS 12 Гбит/с. В сочетании с расширением кэш-памяти и использованием твердотельных дисков все это обеспечивает значительный рост производительности по сравнению с предыдущим поколением массивов.

В системах EMC, Fujitsu и Hitachi появилась возможность разносить отдельные шкафы, из которых состоит СХД, на несколько десятков метров, что упрощает их размещение в помещениях дата-центра.

Массивы EMC, Hitachi и NetApp наряду с хранением блоков поддерживают и хранение данных в виде файлов. Хотя такая дополнительная функциональность позволяет консолидировать на одной системе хранение разные типы данных, следует учитывать, что для большинства покупателей систем high-end хранение файлов не является критически-важным приложением, поэтому для них не имеет смысла выделять часть ресурсов СХД под файловое хранилище.

Модели, представленные на российском рынке

Основные модели товарного предложения СХД high-end на российском рынке сведены в таблицу.

Таблица. Основные модели СХД класса high-end на российском рынке

В данном классе сейчас работают семь вендоров: EMC, Fujitsu, Hitachi, HP, Huawei, IBM и NetApp. Все компании в рассматриваемый период провели модернизацию своих линеек систем хранения.

High-end-массивы EMC VMAX3 вышли на рынок во втором полугодии 2014 г. Для повышения производительности по сравнению со вторым поколением VMAX у этих массивов увеличен объем внутренней флэш-памяти, а для соединения контроллеров («директоров») массива в матрицу использован высокоскоростной интерфейс InfiniBand. В нынешнем году в VMAX3 реализована поддержка механизма FAST.X для перемещения томов данных между этими массивами и твердотельными массивами EMC Xtremio, а также некоторыми СХД других вендоров.

Компания Fujitsu в текущем году серьезно переработала архитектуру своих Eternus DX8000, объединив внутренние коммутаторы массива в четырехугольную звезду Quad Star. В результате максимальное количество контроллеров массива выросло с 8 до 24, а вместе с ними увеличились масштабируемость производительности и дисковой емкости Eternus DX8000 S3, а также отказоустойчивость массива.

Система старшего класса Huawei OceanStor 18000 вышла на мировой рынок только в прошлом году, поэтому пока еще рано говорить о том, насколько китайской компании удалось зарекомендовать себя как поставщика СХД уровня high-end. Судя по заявленным техническим характеристикам производительности и емкости, Huawei OceanStor 18500/18800 V3 вполне может стать альтернативой системам high-end от лидеров рынка систем хранения.

Компания IBM предлагает две системы high-end: одна рассчитана на обслуживание мэйнфреймов DS8000, другая предназначена для хранения данных серверов с открытой архитектурой XIV. Представленные осенью нынешнего года массивы серии DS8880 построены на базе контроллеров с RISC-процессорами IBM POWER8, и них реализована широкая поддержка твердотельных дисков и новые средства обеспечения катастрофоустойчивости.

Как видно из таблицы, система XIV, которая позиционируется IBM как СХД старшего класса, сильно уступает другим high-end-системам по максимальному числу контроллеров и масштабируемости. Кроме того, в ней пока не поддерживается твердотельная память. Стоит отметить, что последние два года основная маркетинговая активность подразделения систем хранения IBM сосредоточена на продвижении СХД среднего класса StorWize, которые по масштабируемости превосходят XIV, поэтому перспективы дальнейшего развития XIV остаются неопределенными.

Системы хранения NetApp FAS получили возможность масштабироваться свыше двух контроллеров после выхода два года назад операционной системы Data ONTAP 8.2, в которых реализована поддержка горизонтальной кластеризации. FAS8000 стандартно поддерживает как хранение блоков (в варианте SAN), так и файлов (в варианте NAS). Нынешним летом компания NetApp выпустила полностью твердотельную версию этой системы All Flash FAS (AFF) 8000 вместе с пакетом программ FlashEssentials, который обеспечивает сжатие и дедупликацию данных.

Полная электронная версия этой статьи доступна только для подписчиков. Для получения полной электронной версии статьи сейчас Вы можете оформить запрос.