IBM FlashSystem闪存平台介绍

1、IBM FlashSystem闪存平台介绍扩展性FlashSystem 5030FlashSystem 5010SAS全闪存和混合阵列FlashSystem 7200FlashSystem 5100NVMe全闪存和混合阵列IBM FlashSystem全闪存家族性能FlashSystem 9200FlashSystem 9200RNVMe全闪存端到端NVMe支持，高性能闪存盘SCM/FCM入门 企业级中端 企业级高端 企业级全新全闪存产品更新NVMe简介3NVMe是什么？是一种接口和协议。NVMe定义了一种高效的接口，方便主机端软件通过PCIe接口与NVM(non-volatile memor

2、y subsystem） 进行通信功能与SAS/SATA类似，但NVMe设计的初衷是减少OS端应用层、Drive层的消耗，尽可能的实现低延迟NVMe通过PCIe Fabric进行数据交互，扩展性不如SAS。NVMe磁盘以U.2接口为主。NVMe of Fabric(FC/Ethernet)是当前最热的主题NVMe的高并发设计，可以提供高吞吐、低延时能力NVMe利用多核能力、高Queue Depth，可以发挥出闪存和SCM的高性能为什么NVMe接口的SSD性能比SAS接口的SSD高？4Serial Attached SCSI (SAS) ProtocolOne Channel One Queue

3、 32 CommandsSoftware stack at each layerNon-VolatileMemory (NVMe) ProtocolUp to 64,000 Queues 64,000 Commands per QueueEach Core has dedicated queues per SSDNVMeDesigned for Flash MemorySASDesigned for Disk12Gbps32GbpsNVMe over PCIe reduces latency and increases throughputSAS SSDNVMe SSDFlashCore Mo

4、duleSCM SSD闪存介质3D NAND3D NAND3D NANDOptane, zSSD协议SASNVMeNVMeNVMe尺寸2.5”2.5”2.5”2.5”容量1.92TB 30TB800GB 15.36TB4.8TB 38.4TB350GB 1.6TB特性NoneNone硬件压缩和加密超低时延/高写入寿命5010/5030FlashSystem 5100FlashSystem 7200 FlashSystem 9200/RFlashSystem 5100FlashSystem 7200 FlashSystem 9200/RFlashSystem 5100FlashSystem 72

5、00 FlashSystem 9200/R业界全闪存存储介质比较FlashSystem 9200/R-企业级高端全闪存FlashSystem 9200RFlashSystem 9200定位：多控架构的高端全闪存面向高性能、低时延的核心数据库类应用和数据中心级数据整合存储级内存提供极致低时延，应对最严苛的响应时间要求端到端NVMe支持，降低时延和主机CPU使用率自研硬件压缩闪存盘在不损失性能情况下，提供2倍存储空间FS 9200R最低4控起配，工厂预安装完毕，方便现场快速部署单机柜支持32PB有效空间，68.8M IOPS和720GB/s吞吐多控互联交换机随机柜配置每个控制器支持2个Intel

6、Cascade Lake16核Xeon CPU单控制柜支持64核CPU 单集群支持256核CPUFCM（FlashCore Modules） -自研硬件压缩闪存盘主机接口(2)内置4个万兆网口T口2个USB端口2个2KW电源主机接口卡(1)SCM（存储级内存）最大支持4个SCM盘单控制柜支持256G- 1.5TB缓存单集群最大支持6T缓存单控制柜最大支持6个 主机接口卡，24个 16/32Gb FC端口FlashSystem 9200硬件视图单集群支持17.2M IOPS和180GB/s 吞吐带宽单控制柜集成两个 Active-Active控制器，支持24个双端口NVMe闪存盘，板载硬件压缩卡

7、FlashSystem 7200-企业级中端全闪存FlashSystem 7200集群定位：多控架构的中端全闪存面向数据库、虚拟机和应用整合支持存储级内存，配合智能存储分层实现应用性能加速端到端NVMe支持，降低时延和主机CPU使用率支持自研硬件压缩闪存盘FS 7200最低2控起配，最大支持8控/集群8控FlashSystem 5100-企业级入门全闪存定位：入门级全闪存面向小型数据库、虚拟机和应用整合端到端NVMe支持，降低时延和主机CPU使用率FS 5100支持自研硬件压缩闪存盘FS 5100/5030最多支持4控/集群FS 5010面向普通类应用需求FlashSystem 5100Fla

8、shSystem 5030/5010每个控制器支持2个 Intel Cascade Lake Xeon CPUFCM（FlashCore Modules） -自研硬件压缩闪存盘主机接口(2)内置4个万兆网口T口2个USB端口2个2KW电源主机接口卡(1)SCM（存储级内存）最大支持4个SCM盘单控制柜支持256/768G-1.5TB缓存单集群最大支持6T缓存单控制柜最大支持6个 主机接口卡，24个 16/32Gb FC端口FlashSystem 9200硬件视图单控制柜集成两个 Active-Active控制器，支持24个双端口NVMe闪存盘，板载硬件压缩卡每个控制器支持2个 Intel Ca

9、scade Lake Xeon CPUFCM（FlashCore Modules） -自研硬件压缩闪存盘主机接口(2)内置4个万兆网口T口2个USB端口2个2KW电源主机接口卡(1)SCM（存储级内存）最大支持4个SCM盘单控制柜支持256/768G-1.5TB缓存单集群最大支持6T缓存单控制柜最大支持6个 主机接口卡，24个 16/32Gb FC端口FlashSystem 7200硬件视图单控制柜集成两个 Active-Active控制器，支持24个双端口NVMe闪存盘，板载硬件压缩卡每个控制器支持1个 Intel Sky Lake Xeon CPU单控制柜集成两个 Active-Activ

10、e控制器，支持24个双端口NVMe闪存盘，板载硬件压缩卡FCM（FlashCore Modules） -自研硬件压缩闪存盘主机接口(1)2个USB端口2个2KW电源T口内置4个万兆网口SAS接口卡(1)SCM（存储级内存）最大支持4个SCM盘单控制柜支持64/192/576G缓存单集群最大支持1.1T缓存单控制柜最大支持2个 主机接口卡，8个 16/32Gb FC端口FlashSystem 5100硬件视图每个控制器支持1个Intel Xeon CPU单控制柜支持32-64GB缓存T口板载12Gb SAS口管理口(2x10GbE)电池LED灯主机接口卡控制器LED灯USB端口最大支持2个主机接

11、口卡，8个16Gb/s FC端口FlashSystem 5030硬件视图单控制柜集成两个 Active-Active控制器，支持24个双端口SAS盘每个控制器支持1个Intel 2核Xeon CPU单控制柜支持4核CPU单控制柜支持16-64GB缓存T口板载12Gb SAS口管理口(1x10GbE)电池LED灯主机接口卡控制器LED灯USB端口最大支持2个主机接口卡，8个16Gb/s FC端口FlashSystem 5010硬件视图单控制柜集成两个 Active-Active控制器，支持24个双端口SAS盘内存扩容选项Cache upgradeSystemmemoryTotalDIMMs1 -

12、256 GB8x32 GB2 FC ACGJ768 GB24x32 GB3 FC ACGJ + FC ACGB 1536 GB 48x32 GBBase256GB - - 256 GB256GB 512 GB 768 GB256GB 512 GB 768 GB 1536 GB每个控制器支持2个IntelCascade Lake Xeon CPU每个支持128G-1.5T缓存， 单集群最大支持6T缓存单控制器最大支持3个主机接 口卡，12个16/32Gb FC端口Spectrum Virtualize（SVC） SA2/SV2硬件视图SA2/SV2控制器主机接口卡(3)10GbE端口(4)T口U

13、SB端口(2)2KW电源 (2)FlashSystem全线产品支持的卡信息主机接口卡22FC光纤卡4口16Gb4口16Gb24口32Gb4口16Gb64口32Gb4口16Gb64口32Gb4口16Gb4口10GbE - iSCSI板载4口10GbE - iSCSI板载4口10GbE - iSCSI板载4口10GbE - iSCSI双口25Gb - iSCSI双口25Gb - iSCSI, iSER, NVMe双口25Gb - iSCSI, iSER, NVMe双口25Gb - iSCSI, iSER, NVMe10GbE以太网4口10GbE - iSCSIEthernet RoCEv2 双口2

14、5Gb - iSCSI Ethernet iWarp双口25Gb - iSCSI双口25Gb - iSCSI双口25Gb - iSCSI, iSER, NVMe双口25Gb - iSCSI, iSER, NVMe双口25Gb - iSCSI, iSER, NVMe硬件压缩卡None通过DRP板载板载板载SAS扩展卡选件选件选件包含不支持FlashSystem 5010FlashSystem 5030FlashSystem 5100FlashSystem 7200FlashSystem 92004口16/32Gb FC卡双口RoCE/iWarp网卡12Gb/s SAS卡SCM闪存盘可用容量（4个

15、盘DRAID5）SCM 375/750GB750/1500GBSCM 800/1600GB1.6/3.2TBNVMe FCM 2.0单盘容量硬件压缩2:1比例2U控制柜支持的最大容量 硬件压缩2:1比例单盘容量-DRP缩减比例(2:1 5:1)2U控制柜支持的最大容量 DRP缩减比例(2:1 5:1)FCM 4.8/9.6TB9.6TB 21.99TB230.4TB 527TB9.6/19.2TB 24/48TB230.4/460.8TB 576TB/1.1PFCM 19.2TB38.4TB 43.98TB921.6TB 1PB38.4TB 96TB921.6TB 2.3PBFCM 38.4T

16、B76.8TB 87.96TB1.8PB 2.1PB76.8TB 192TB1.8PB 4.6PBNVMe闪存盘单盘容量-DRP缩减比例(2:1 5:1)2U控制柜支持的最大容量DRP缩减比例(2:1 5:1)NVMe 800GB1.6TB 3.0TB38.4TB 72TBNVMe 1.92TB3.84TB 9.6TB92.6TB 230.4TBNVMe 3.84TB7.68TB 19.2TB184.32TB 460TBNVMe 7.68TB15.36TB 38.4TB368.64TB 921.6TBNVMe 15.36TB30.72TB 76.8TB737.28TB 1.8PBSAS闪存盘单

17、盘容量-DRP缩减比例(2:1 5:1)2U控制柜支持的最大容量DRP缩减比例(2:1 5:1)SAS 1.92TB3.84TB 9.6TB92.6TB 230.4TBSAS 3.84TB7.68TB 19.2TB184.32TB 460TBSAS 7.68TB15.36TB 38.4TB368.64TB 921.6TBSAS 15.36TB30.72TB 76.8TB737.28TB 1.8PBSAS 30TB60TB 150TB1.4PB 3.6PB扩展柜控制柜控制柜控制柜FlashSystem全线产品支持的闪存盘容量合理的闪存盘数量配比是确保高性能的基础。推荐至少配置8-12个闪存盘。大

18、容量闪存盘，默认使用DRAID6保护模式IBM如何最大化保护用户投资？Flash System全系列产品和全新虚拟化网关支持与客户已 购产品组成集群，最大化保护客户投资Gen2Gen391007200/9200Flash System集群IBM Flash System全闪存家族软件功能概览FlashSystem 5010IBM Spectrum Virtualize SoftwareVmware和Red Hat OpenShift 容器集成三站点容灾高级数据服务功能（快照/容灾/上云备份和迁移）Easy Tier智能数据分层（ AI驱动的自动数据分层）透明数据迁移数据缩减（除重/压缩）多控互

19、联集群HyperSwap双活加密NVMe闪存盘和 NVMeoF持研性能压缩/加密代FCM闪存盘持多达500多个外部存储系统存储级内存IBM Storage Insights (AI-based Monitoring, Predictive Analytics, and Proactive Support)FlashSystem 5030FlashSystem 5100FlashSystem 7200FlashSystem 9200FlashSystem 9200RSCMSolid-State ArraysNL-SAS HDD Arrays热点数据上移冷数据下移FCMs / NVMe SSD A

20、rraysSCM-存储级内存：提供业界极低的时延SCM存储级内存提供最快的时延和极高的写入寿命适用于数据库日志访问，高性能文件系统的日志盘配合存储智能分层技术，以最小代价使应用获取最佳性能全闪存阵列缩减技术DRP的元数据存放在SCM上可加速I/O性能IBM FlashCoreIBM Enhanced 3D TLCHardware accelerated I/OIBM MicroLatency module Advanced flash managementIndustry standard chip technologyIndustry standard interface22FlashCor

21、e 久经验证的2D RAID保护Who has it?IBM is the only vendor to provide this ability!最大化擦写寿命更好的读写性能良好的扩展性双重维度的RAID保护优点:VSR可以实现不可恢复错误的保护DRAID实现整盘故障保护盘内芯片监控chip内nand芯片性能， 确保高性能和更好的写寿命跨盘做2D RAID盘内通过VSR可变长度RAID实现保护23为什么选择FCM盘-FlashCore的价值2FlashCore FeaturesStrong ECC w/Deterministic Performance (Stronger and more

22、performant than LDPC)Block-level Endurance of 18K P/E Cycles (10 DWPD before compression)Inline CompressionRead Voltage ShiftingHeat SegregationLarge overprovisioning (for performance, endurance)Health BinningBlock Sweeper (constant 5-day sweep within drives)Variable Stripe RAID*Encryption: FIPS 140

23、-2 Certification (post GA)使用Micron 64L 3D TLC Chip继承大量来自FlashCore技术的优点业界密度最高的企业级SSD盘把多个Chip(PPC, Flash FPGA, System Interface FPGA) 整合 到单个FPGA w/embedded ARM cores(NVMe core and Flash Translation core)更大的逻辑块(16KB)多个Chip以RAID0模式组成，仍保留有冗余Chip保护FCM 2.0-更好、更快的自研硬件压缩闪存盘FCM闪存盘：IBM定制开发的高性能闪存盘，提供无损压缩性能FCM 2

24、.0内置SLC容量作为读缓存智能AI算法把最热的数据存放在更快的NAND芯片上，降低读时延写放大降低45%，提供更好的写寿命适合部署于高性能要求的数据库环境容量分别为4.8/9.6/19.2/38.4T为什么选择IBM Flashsystem闪存？FS闪存产品，功能全，支持范围广硬件采用最新CPU，支持主流SCM/NVMe SSD架构上分层清晰，CPU主要负责前端IO&高级功能，后端自定义闪存盘offoad压缩IONVMe端到端支持，降低主机端CPU负载，释放出NVMe闪存盘性能已够产品可在后期通过升级微码获得最新功能增强支持跨代产品集群，保护用户投资，使数据迁移在线无缝完成完整的数据服务功能

25、，包括快照、双活、3站点容灾分布式DRAID技术介绍RAID中的所有磁盘都是数据盘RAID没有固定热备盘，只有保留的热备空间所有磁盘都参与数据I/O，提高Array性能（SSD Array效果更明显）.更多的磁盘参与重建过程，消除单磁盘写入瓶颈，提 高了数据可用性.相比传统RAID，DRAID重建时间预计有5-10倍的提 升支持在线扩容磁盘容量，数据自动重新打散功能等同于HW的RAID2.0+双活HyperSwap功能介绍FlashSystem全闪存支持Hyperswap双活功能，实现 存储级6个9的高可用性双活卷在集群内部的两个LUN间通过同步复制技术实 现数据的同步双活功能无需特定多路径软

26、件支持，广泛支持主流操 作系统支持本地读优化，避免跨站点访问远端资源支持使用外部存储空间，形成4份数据保护模式支持坏1-3个控制器和3份拷贝数据，应用继续对外提 供服务外部卷存储池1存储池2站点1 服务器站点2 服务器双活卷实时同步外部卷ABCABC星型模式级联模式同步复制异 步 复 制同步复制异 步 复 制备 用 链 路备 用 链 路生产中心同城中心生产中心同城中心远程站点远程站点3站点容灾支持星型和级联两种拓扑架构支持在线将双站点同步复制更改为3站点容灾架构任一站点故障，剩余两个站点形成新的保护拓扑故障站点恢复后，数据以增量方式进行恢复支持FlashSystem到Storwize和SVC的

27、容灾复制，允许更灵活 的混合部署模式3站点容灾功能价值：原生支持3站点容灾架构生产主机公有云主机生产数据中心公有云（AWS）iSCSIiSCSI/FC/NVMeoFFC, NVMe 存储EC2EC2IBM Spectrum Virtualizefor Public CloudIBM Spectrum Virtualizefor Public CloudClusteringAmazon EBSAmazon EBSEC2数据备份到公有云价值：实现灵活的数据 上云灾备目标支持将现有数据中心的数据，以压缩/加密形式， 通过IP复制到公有云公 有 云 上 的 Spectrum Virtualize集群随

28、需扩展， 存储的数据支持重删压缩，最大程度节省使用 空间IP复制存储整合-支持多达500种外部存储FlashSystem支持多达500多种类型外部 存储，实现数据的整合通过一个界面管理诸多存储，实现数据的 灵活、高效管理数据在FlashSystem平台下，可灵活实现 跨存储流动FlashSystem支持的功能都可应用在外部 存储上，而不仅仅是把外部存储当作一个 磁盘容量使用通过结合SCM/闪存和智能数据分层，实 现对原部署在外部存储上的应用进行加速FlashSystem 9200全闪存竞品分析FlashSystem 9200Dell PowerMax 2000Pure/X90NetApp A8

29、00HDS VSP 5100HPEPrimera 670外部虚拟化功能YesNoNo有限YesNoNVMe SSDsYesYesYesYesYesYes自研硬件压缩闪存盘YesNoNoNoYesNo2:1无损性能压缩Yes/FCMNoNoNoYes/FMDNoAI驱动的自动数据分层YesYesNoNoNoNoSCM支持YesYesNoNoNoReady最大控制器数量8421244FlashSystem全线产品对应竞品高端FlashSystem 9200Dell PowerMax 2000Pure/X90NetApp A800HDS VSP 5100HPEPrimera 670中端FS 7200

30、Unity XT 880/X70A320F700Primera 650入门级FS 5100Unity XT 480/680/X50A220F370Primera 630入门级FS 5030Unity XT 380/X20A220F350Primera 630FlashSystem与友商（双控）参数对比IBM FS9200EMCPowerMax 2000EMCUnity XT880EMCPowerStore 7000EMCPowerStore 9000HW Dorado 18500 V6HW Dorado 6800 V6CPU/每控制器2xCascade Lake 16核 2.1GHzXeon2

31、xBroadwell 12核 2.5GHz Xeon2xSkyLake 16核 2.1GHz Xeon2xSkyLake 20核 2.4GHz Xeon2xSkyLake 28核 2.1GHz Xeon4xKP920 48核2.6GHz4xKP920 32核2.6GHz最大内存1.5T2T768G1.5T2.5T2T2T最大磁盘760961,5009696800800最大FC端口243216161696（最理想化）主机接口32Gb/25GbE16Gb/25GbE16Gb/25GbE32Gb/25GbE32Gb/25GbE32Gb/25/40GbE/IBNVMe支持支持Ready支持支持支持支持

32、压缩&除重支持（硬件压缩）支持（软件压缩）支持（软件压缩）支持（硬件压缩）支持（硬件压缩）支持(软件压缩）支持(软件压缩）SCMYesYesNoYesYesNoNo自研压缩闪盘YesNoNoNoNoNoNo最大卷数量10K64K6K2K2K64K64K8K 100% RR1200K未知700K未知未知640K(7:3)450K(7:3)Cache IOPS4.5M(随机读)1.35M(8K随机读)2.56M(顺序读)未知未知未知未知双活YesNoNoNoNoYesYes带宽45GB/s40GB/s未知未知未知24GB/s21GB/s集群Yes(FC)Yes(IB)NoYes(IP)Yes(IP

33、)Yes(IP)Yes(IP)虚拟化YesNoNoNoNoYesYesCascade Lake比Sky Lake更新，支持最新SCM存储Cache IOPS：Unity XT采用顺序读I/O，4K大小；IBM采用全随机4K读I/O；128个4K顺序I/O可由一个512K大块顺序读操作产生FlashSystem与华为Dorado双控参数对比IBM FS9200HW Dorado 18500 V6IBM FS7200HW Dorado 6800 V6IBM FS5100HW Dorado 55/5600 V6CPU/每控制器2xCascade Lake 16核 2.1GHz Xeon4x48核2.

34、6GHz KP9202xCascade Lake 8核 2.1GHz Xeon4x32核2.6GHz KP9201xSkyLake 8核 Xeon2x32/48核2.6GHz KP920最大内存1.5T2T1.5T2T576G512G/1T最大磁盘760600760400760150/180最大FC端口244824481624主机接口32Gb/25GbE32Gb和25/40/100GbE32Gb/25GbE32Gb和25/40/100GbE32Gb/25GbE32Gb和25/40/100GbENVMe支持支持支持支持支持支持压缩&除重支持（硬件压缩）支持（硬件压缩）支持（硬件压缩）支持（硬件压

35、缩）支持（硬件压缩）支持（硬件压缩）SCMYesNoYesNoYesNo自研压缩闪盘YesNoYesNoYesNo最大支持容量32PB未知32PB未知32PB未知吞吐45GB/s24GB/s20GB/s21GB/s16GB/s12/20GB/s双活YesYesYesYesYesYes集群YesYesYesNoYesYes虚拟化YesYesYesYesYesYesFlashSystem与HPE Primera参数对比IBM FS9200HPE Primera 670IBM FS7200HPE Primera 650IBM FS5100HPE Primera 673CPU/每控制器2xCascad

36、e Lake 16核 2.1GHz Xeon2xSkyLake Xeon2xCascade Lake 8核 2.1GHz Xeon2xSkyLake Xeon1xSkyLake 8核 Xeon1xSkyLake Xeon最大内存1.5T512G1.5T256G576G128G最大磁盘760576760384760144最大FC端口242424241616主机接口32Gb/25GbE16Gb/32Gb32Gb/25GbE16Gb/32Gb16Gb/32Gb16Gb/32GbNVMe支持支持支持支持支持支持压缩&除重支持（硬件压缩）支持（硬件压缩）支持（硬件压缩）支持（硬件压缩）支持（硬件压缩）支持（硬件压缩）