皇璽會000011: iThome 新聞【全快閃儲存陣列：Hitachi Vantara VSP F400】解放舊有規格束縛，持續進化的全快閃儲存家族皇璽會 http://www.iwin688.com

2018年2月9日星期五

iThome 新聞【全快閃儲存陣列：Hitachi Vantara VSP F400】解放舊有規格束縛，持續進化的全快閃儲存家族皇璽會 http://www.iwin688.com

就形式來說，VSP F400不算是新產品，但就實質規格來說，目前的VSP F400和發表之初已有很大的不同，I/O效能提升了60%，最大容量更擴大了10倍，再搭配功能顯著擴展的軟體，幾乎可說是全新世代的產品。

VSP F系列是Hitachi VSP G系列中階款式的全快閃化版本，而VSP F400則是VSP F全快閃儲存陣列家族的入門款式，可提供最高2.7PB的快閃儲存容量與60萬IOPS效能，並支援FC與iSCSI SAN應用環境，也能選購的NAS模組，支援NAS檔案存取功能。

憑藉著與VSP G系列共通的底層作業系統軟體，VSP F系列可使用大多數VSP G系列的系統管理與資料服務功能，兼顧了快閃儲存的高效能，與完整的進階資料應用服務。

規格大幅擴展的VSP F最新版本

VSP F400發表於2015年11月，我們則是在2016年中首次介紹這款產品，不過現在的VSP F400，已經與我們早先介紹時大不相同，雖然型號仍維持不變，但無論硬體規格還是軟體功能，都有大幅度更新，已經可以看作是全新一代的款式。

在硬體方面，現在的VSP F400在IOPS效能、儲存組態、容量擴展能力，與I/O介面規格等方面，均有顯著提升。

以I/O效能來說，VSP F400剛發表時設定的規格是37.5萬IOPS，但我們在2016年首次報導這款產品時，效能規格就已提高到50萬IOPS，而到了2017年以後，藉由支援更多數量的儲存模組，VSP F400的效能規格更進一步提高到60萬IOPS，比最初發表時提高了60%，已直追VSP F中階款式F600的效能規格（80萬IOPS）。

在儲存組態方面，最初VSP F系列限定只能使用Hitachi專屬的Flash儲存模組（FMD），VSP F400早先的最大容量只能擴充到40個FMD模組，加上2個作為spare的FMD模組，一共42個FMD模組，當使用最大容量6.4TB的FMD模組時，可提供的容量上限為224TB。

而現在的VSP F400，除了能使用FMD模組外，也允許搭配一般的SSD，不僅搭配組合更為靈活，FMD模組也從第二代更新為第三代，單一模組的最大容量倍增為14TB，且最大擴充能力也達到192個FMD模組或384臺SSD，讓VSP F400的最大容量達到2.7PB，是早期版本的10倍，藉此也提升了效能。

而在I/O介面方面，現在的VSP F400不僅新增支援32 Gb FC規格，控制器機箱的I/O模組搭配也更彈性。先前VSP F400每組控制器只允許安裝最多4個前端I/O模組，現在則能安裝7個前端I/O模組，讓前端FC與iSCSI埠的最高數量增加了75%之多。

最後，在軟體功能方面，VSP F家族使用的Hitachi專屬SVOS儲存作業系統，不僅擁有傳統SAN儲存系統軟體豐富資料服務功能，從7.0版起還新增支援壓縮與重複資料刪除功能，可支援資料縮減應用，並藉此具備了與原生型全快閃儲存作業系統抗衡的規格。

雖然在定位上屬於VSP F家族的入門級款式，但VSP F400仍採用了類似中高階產品的控制器機箱與儲存櫃分離，以及徹底模組化的硬體架構，由1組4U控制器機箱，搭配至少1組外接儲存櫃組成，所有I/O介面都以模組型式安裝在控制器後端。

其中控制器機箱含有2組控制器，構成高可用性組態。儲存櫃則有2種款式，一為搭配FMD模組的2U/12Bay儲存櫃，另一為搭配2.5吋SSD的2U/24Bay儲存櫃，均利用12Gb SAS介面與控制器連接。

控制器機箱與控制器

4U高度的控制器機箱內含2組2U高度的控制器單元，每組控制器各自搭載了2顆用於通用管理的4核心Xeon（Ivy Bridge EP）處理器，1顆用於I/O處理的FPGA晶片，以及64GB記憶體。

風扇兼備援電池模組

每組控制器的正前方，都配置了4組可熱抽換的風扇兼備援電池模組，其中備援電池模組可在外部供電中斷時提供備用電力，足以讓控制器完成2次將快取記憶體資料寫入到備援用SSD的作業。

快取記憶體備援Flash模組

每組控制器另含2組備援Flash模組，當外部供電中斷時，可透過備援電池模組的電力，承接寫入快取記憶體內的資料，以維持資料完整性。

FMD專屬儲存櫃

VSP F400可以使用兩種儲存櫃，照片中是專門搭配Hitachi專屬FMD儲存模組的2U/12Bay儲存櫃，可容納12組FMD模組。另外也能使用搭配標準2.5吋SSD的2U/24Bay儲存櫃。

支援專屬FMD儲存模組與標準SSD

VSP F400以前只能使用Hitachi專屬的Flash儲存模組（Flash Module Device，FMD），現在也能選用標準SSD。

目前最新的第3代FMD HD模組，有7TB與14TB兩種容量可選，使用2U/12Bay儲存櫃機箱來部署。SSD則有1.92與3.84TB兩種規格，使用2U/24Bay儲存櫃部署。VSP F400最多可配備192組FMD模組或384臺SSD，雖然FMD模組的最大數量規格較低，但個別模組容量較高，所以總容量更大。

專屬FMD模組解剖

FMD模組本身是寬約16公分、厚2.2公分的熱抽換模組，尺寸比3.5吋磁碟大了一倍以上，其中搭載了Hitachi專屬ASIC控制器晶片、DRAM記憶體與MLC Flash儲存晶片，並透過SAS介面與儲存櫃機箱背板連接。

藉由專屬硬體架構的幫助，FMD模組無論存取延遲還是儲存容量表現，都比一般的2.5吋 SAS SSD更好，目前已從第1代的FMD模組、第2代FMD DC2模組，發展到第3代FMD HD模組，每張模組均含有1顆ASIC晶片（內含1顆32位元4核心處理器），2顆負責壓縮功能的協同處理器、8GB DDR3 DRAM記憶體，以及64或128顆15奈米製程的128GB NAND MLC晶片，可提供7或14TB儲存容量，還能提供了垃圾回收、寫入均衡，卸載即時壓縮作業與優先負載存取等一系列功能，可幫助VSP控制器減輕負擔。

Hitachi VSP F400硬體解剖—I/O介面組態

與更高階的VSP系列機型一樣，VSP F400的I/O介面也完全是模組化的，無論前端I/O介面（iSCSI或FC）、後端I/O介面（SAS），還是管理介面（GbE），全都是透過可抽換的模組型式，安裝在控制器機箱背面。

VSP F400每組控制器各含1個管理模組槽，與8個I/O模組槽，先前VSP F400限制在8個I/O模組槽中只能使用6個（其餘2個不使用），而且，其中2個I/O模組槽也預設安裝後端模組，所以最多只能安裝4個前端I/O模組。而現在的VSP F400則大幅擴大了I/O模組安裝彈性，允許安裝最多7組前端I/O模組，讓FC埠數量上限從32組提高到最多56組，iSCSI埠數量上限也從16組增加為28組，還支援最新的32Gb FC介面。

用戶也能選擇將4個相鄰的I/O模組，替換成1個1U高度的內接式NAS模組，作為NAS閘道器來提供檔案共享存取功能，每個NAS模組都含有6個專用於NAS檔案存取的10GbE埠。VSP F400最多能使用2個內接式NAS模組，一共可提供12個檔案存取用的10GbE埠。

控制器

控制器機箱分為上下兩層，各是1組2U高度的控制器，每組控制器各含1個管理模組槽，與8個I/O模組槽。管理模組槽固定安裝內含2組RJ45管理埠（圖示2）的管理模組，至於8個I/O模組槽能安裝用於提供後端磁碟介面後端模組（Back-End），或是提供主機端埠的前端模組（Front-End）。

每個後端模組含有2個12Gb SAS埠（圖示3），前端模組則含有2或4組主機端埠（圖示4），主機端埠模組有5種類型可選，包括8/16/32Gb FC、10Gb iSCSI與10Gbase-T等，用戶可搭配不同數量與類型的前端模組組合。

電源供應器

每臺控制器機箱含有2組電源供應器單元，提供具備熱備援能力的電力供應。

前端I/O模組

前端模組（Front-End）負責提供主機端埠，目前VSP F400的前端I/O模組有5種類型可選，包括8Gb FC、16Gb FC、32Gb FC、10Gb與10Gbase-T iSCSI，其中FC埠最多可支援56個，iSCSI埠則為28個。

管理模組

用於提供登入控制臺介面的管理埠，每組控制器各含2組RJ45管理埠。

後端I/O模組

後端模組（Back-End）負責提供連接儲存櫃的後端I/O介面，每個模組含有2個12Gb SAS埠。

FMD儲存櫃

每臺FMD儲存櫃含有2組SAS控制器，每組SAS控制器各有2組用於連接VSP控制器、與其他FMD機箱的12Gb SAS埠（圖示1）。

VSP F400系統管理與軟體功能

包括這裡介紹的VSP F400在內，Hitachi的整個VSP儲存家族，從VSP G系列混合式儲存陣列，到VSP F全快閃儲存陣列，搭載的軟體核心都統一採用Hitachi專屬的儲存虛擬化作業系統（Storage Virtualization Operating System，SVOS），目前已發展到7.3.0版。

SVOS最初是針對傳統混合儲存陣列設計，能提供快照、Clone、本地端複製、遠端複製與加密等資料服務功能，但缺少資料縮減功能。直到6.4版時，SVOS才增加了即時壓縮功能，但限定必須配合FMD儲存模組使用。

而自2016年底發表的7.0版起，SVOS終於引進稱作自適應資料縮減（Adaptive data reduction）的軟體功能，包含即時壓縮與重複資料刪除兩項功能，可由SVOS軟體來提供資料縮減應用。

其中重複資料刪除功能還可選擇inline即時處理，或後處理兩種方式，若系統負荷比較重，可選擇後處理方式；若系統負荷較輕，則可選擇inline即時處理。而當系統底層搭配使用FMD儲存模組時，還可選擇將即時壓縮運算負載，卸載給FMD儲存模組處理，減輕控制器的負擔。

VSP F全快閃儲存陣列搭載的SVOS作業系統，都針對全快閃架構的特性精簡了部份功能，例如省略了介接第3方儲存設備的異構儲存虛擬化功能，以及其他在全快閃架構下用不到的功能，例如自動分層儲存、與稱作Active Flash的Flash儲存裝置優先存取功能。

訴求易用的Hitachi Storage Advisor管理介面

VSP系列提供了2種管理控制介面，其中Hitachi Storage Advisor（HSA）網頁式管理軟體是針對一般使用者，訴求簡單易用，藉由直覺式的圖形介面，簡單幾個步驟即可完成儲存空間配置、LUN掛載等功能。

傳統Hitachi Command Suite管理介面

專業管理者可選擇使用Hitachi Command Suite（HCS）管理介面，相較於HSA控制臺一目了然的圖形化儀表板，HCS控制臺介面較為傳統，操作程序也較繁瑣，但提供了更完整的資訊與管理功能，能檢視詳細系統組態，或自行調整設定參數細節。