Western DigitalUltrastarディスクシェルフに基づいてITインフラストラクチャを作成するための実際的なケース

今日の世界では、情報は最も価値のある資産です。情報は、ビジネスプロセスを最適化し、市場を分析し、会社の将来を形作る戦略的決定を下し、さらには顧客との信頼を築き、顧客の忠誠心を高めるのに役立ちます。ただし、処理されるデータの量が増えると、どの企業も必然的にストレージスペースの不足という問題に直面します。計算能力ではなく、利用可能なディスクスペースの量が重要な状況では、JBODディスクシェルフはITインフラストラクチャを拡張するための最も費用効果の高いソリューションです。今日の資料でお話しするのは彼らについてです。

UltrastarDataハードウェアプラットフォームの主な利点

Western Digitalは、UltrastarブランドでData60とData102の2つのモデルのJBODアレイを提供しています。これらの変更は、実装されているテクノロジに関しては完全に同一であり、容量のみが異なります。これは、名前の数値インデックスによって雄弁に示されています。若いモデルは、60個の3.5インチSAS（12 Gb / s）またはSATA（6 Gb / s）に対応できます。 ）ドライブ、フラッグシップには最大102台のドライブがあります。したがって、1つのUltrastarData60ディスクシェルフに最大840のRAWデータを格納でき、Ultrastar Data102の最大容量はすでに1.4ペタバイトに達する可能性があります（それぞれ14TBの容量のWesternDigital Ultrastar DC HC 530ハードドライブを使用する場合）。同時に、利用可能な24のベイを使用して、SASまたはSATAソリッドステートドライブをインストールできます。高可用性が最優先されるシナリオでJBODを活用することにより、容量とパフォーマンスの最適なバランスを実現します。



Ultrastar Dataシリーズのディスクシェルフを設計する際、システムの機能に対する振動と高温の悪影響に対抗することに特別な注意を払いました。Western Digitalのエンジニアの仕事の結果、2つの支援技術が同時に登場し、JBODの運用特性であるIsoVibeとArcticFlowが大幅に改善されました。それぞれについて詳しく見ていきましょう。

IsoVibeロータリー振動抑制テクノロジー

IsoVibeは、HDDスピンドルが回転するときに発生する回転振動のアレイのパフォーマンスへの悪影響を中和するように設計されています。外的要因の影響で磁気ヘッドがトラックからずれると、ディスクマイクロメータは位置決め手順を再度開始するように強制され、そのためデータの読み取り/書き込み時間が大幅に増加することを思い出してください。したがって、たとえば、動作中のハードドライブが50ラジアン/秒2の角加速度の回転振動にさらされると、パフォーマンスの低下がしきい値の70％を超える可能性があります。 JBODの場合、比較的コンパクトなケースではドライブの密度が高いため、相互の相互影響が何倍にもなるため、この問題はさらに深刻になります。



IsoVibeのフレームワークに実装された技術的ソリューションは、ディスクシェルフのベイ間での振動の伝播を防ぐことを目的としています。これは、英語の「振動から分離された」というフレーズの頭文字である技術自体の名前からすでに推測できます。そのため、Ultrastar Dataの設計中に、スクリューファスナーの使用を完全に廃止しました。現在、ドライブは衝撃吸収ミニスレッドを使用して固定されています。これにより、ディスクの取り付けと交換のプロセスが簡素化されるだけでなく、ケース内の共振の影響が大幅に軽減され、振動が1つに集中します。区画。









JBODの背面パネルにある防振コネクタは、振動減衰スキッドにも寄与し、バックプレーンPCBのスロットによる高周波の機械的振動の伝播を最小限に抑えます。





バックプレーンPCBのスロットは、JBOD内の振動伝播を低減



します。RVS（回転振動セーフガード）テクノロジーをサポートするJBODアレイでの使用をお勧めするWestern DigitalUltrastarハードディスクマイクロコントローラーのインテリジェントファームウェアが全体像を完成させます。専用のアルゴリズムが内蔵の多軸加速度計からの信号を監視し、磁気ヘッドユニットの動きの軌跡をリアルタイムで補正するために必要な補正力を計算します。





RVS回転振動補償のしくみ



従来のHDDと比較して、RVS対応ドライブは、最も要求の厳しい動作条件でも、最大20倍のパフォーマンス向上を実現します。

冷却システムArcticFlow

ディスクシェルフのもう1つのよく知られた問題、つまり後列にあるドライブの過熱は、商品名ArcticFlowを受け取った独自のシャーシアーキテクチャのおかげで正常に解決されました。振動と同様に、空冷に関しては、主な問題は、ドライブを複数の列に配置しすぎることです。また、ほとんどのモデルは、シャーシの前部から後部に空気を循環させ、最初の列を通過するため、空気が熱くなり、その結果、後列の冷却効率が大幅に低下します。



Ultrastar Dataは、この問題を次のように解決します。ディスクシェルフは、互いに分離された2つの冷却ゾーン（各4列）に分割されています。フロントエリアに換気を提供する空気の流れは、側面のリアコンパートメントの周りを回るバイパスダクトを介して体から除去されます。後列については、冷却用に別のエアダクトが中央に配置されており、そこから空気が5日から8日までアキュムレータの後列に直接流れます。さらに、冷気の別の流れが、電源と背後にあるI / Oモジュールに直接供給されます。





Ultrastar Dataディスクシェルフ内の空気循環パターン



この設計は、本当に印象的な結果を達成するのに役立ちました。 ArcticFlowは、フロントゾーンとリアゾーンの間の温度差を大幅に減らしました。それらの間の広がりは10°Cを超えません。第4世代のHelioSealプラットフォームに基づいて作成されたUltrastarドライブを使用する場合（データセンター用のハードドライブの製造に使用されるテクノロジーの詳細については、「星よりも明るい」の記事を読むことができます）、8行目である「最もホットな」エリアで電源ベイに隣接して、HDDの最大温度が49°Cを超えて上昇することはありません。同時に、それぞれの冷却に平均1.6 Wの電力が費やされます。これは、競合モデルの2分の1です。







したがって、ArcticFlowは3つのタスクを同時に解決します。

1. 効果的な冷却は、JBODに取り付けられたドライブの寿命を延ばすのに役立ち、過熱によるドライブの故障の可能性を完全に排除します。
2. 強力な高速クーラーを設置する必要はありません。これは、機器の状態とその性能の両方に悪影響を与える全体的な振動レベルの低減にも役立ちます。
3. 消費電力が少ないため、JBODUltrastarを搭載したデータセンターを維持するための運用コストを大幅に削減できます。

Acronisの例を使用してUltrastarディスクシェルフを使用してクラウドインフラストラクチャを構築する

Western Digital Ultrastarディスクシェルフは誰のためのものですか？最初に頭に浮かぶのは、大量のデータを処理するクラウドサービスです。ビジネスが拡大するにつれて、そのような企業は必然的にITインフラストラクチャのスケーリングと保守のコストの急激な増加に直面します。これは、ITインフラストラクチャの編成が複雑になるほど、複雑になることが判明しています。



特に、これらの問題は、クラウドサービスを提供するSaaSベースのモデルを使用する急速に成長している企業に典型的です。変化する市場に対応し、同時に収益性を維持するために、多くの企業が同時に複数の異なるソリューションを使用しています。最初のカップルでは、​​そのようなアプローチは確かに特定の利点を提供することができますが、長期的には、これは既存のインフラストラクチャを管理、維持、およびさらに拡張するコストの大幅な増加につながります。



ここでは、企業および個人のクライアントにクラウドサイバーセキュリティソリューションを提供することを専門とするAcronisの経験が非常に示唆的です。現在、同社は地球のさまざまな場所に14のデータセンターを所有しており、その容量は50万を超える企業によって業務に使用されています。





メンテナンスコストを最適化しながらストレージ容量を増やすために、Acronisは、統合されたハードウェアプラットフォームがないため、多くの重大な課題に直面しました。同社は長年の技術パートナーであるDIAWAYに支援を求めました。資本コストと運用コストを予測するために、システムインテグレーターは、今後5年間の徹底的な財務モデルを作成しました。現代の市場で提示されたオファーを比較すると、DIAWAYの専門家は、ハイブリッドストレージのWestern Digital UltrastarData60とData102がそのようなプロジェクトの実装に最適なオプションであるという結論に達しました。



今年、同社はクラウドインフラストラクチャのUltrastarディスクシェルフへの移行を完了しました。AcronisのグローバルテクニカルオペレーションディレクターであるAlex Beikによると、この移行は成果を上げました。新しいプラットフォームへの移行は、いくつかの重要な利点を提供しましたが、その中で強調する必要があります。

• TCOの削減

Ultrastarハイブリッドストレージへの移行により、Acronisは、テラバイトあたりのストレージコストを25％以上削減し、CAPEXとOPEXを大幅に節約しました。

• ストレージシステムの信頼性の向上

Ultrastar JBODの高度な冷却および防振技術は、冗長電源およびホットスワップ可能なI / Oモジュールと組み合わされて、DAEとストレージインフラストラクチャの両方の復元力を劇的に向上させるのに役立ちました。

• サービスのしやすさ

グローバルアーキテクチャの標準化により、Acronisの広大なITインフラストラクチャのさらなるストレージ容量拡張と合理化された管理の計画が簡素化されました。現在、同社のスペシャリストは統合されたツールとアルゴリズムを使用して割り当てられたタスクを解決し、必要に応じていつでもWesternDigitalのエンジニアに頼ることができます。

Western Digital UltrastarData60とVeeamSoftwareのソフトウェアに基づくバックアップシステムの展開例

ただし、Ultrastarディスクシェルフが大企業やクラウドプロバイダーだけに焦点を当てていると考えるべきではありません。JBODアレイは、中小企業の武器庫に不可欠なツールになる可能性があります。まず、大容量で生産性の高いバックアップシステムの作成について話します。その組織では、Ultrastar Data60 / 102の形式の既製のバンドルと、バックアップの分野で複雑なソリューションの作成を専門とする戦略的パートナーの1つであるVeeamSoftwareによって開発されたソフトウェアを提供します。データのコピー。





会社のモットーは「うまくいく！」Veeamは、シンプルで効果的、そして最も重要なこととして、信頼性の高い「セットアンドフォーゲット」製品の作成に努めており、それを非常にうまく行っています。2019年に同社の顧客の総数が37万5000を超え、年間売上高が10億ドルを超えたことは偶然ではありません。



UltrastarディスクシェルフとVeeamソフトウェアに基づいてバックアップシステムを設計する場合、2つのアプローチが最も効果的です。

• オンプレミス-バックアップは、会社独自のデータセンターに基づいて作成および保存されます。
• on-premises + cloud tier — , « » , .

それぞれに独自の利点があります。セルフホストソリューションとクラウドソリューションの組み合わせにより、Amazon S3オブジェクトストレージ、Azure Blobストレージ、IBMクラウドオブジェクトストレージ、またはその他のS3互換サービスを接続することで、必要に応じてITインフラストラクチャを簡単に拡張でき、長期的なデータストレージもさらに節約できます。緊急時に災害復旧の機会を残します。一方、オンプレミスでは、企業の活動が顧客の個人データの処理に何らかの形で関連している場合に、外部要因からの独立性、高レベルのプライバシー、および現地の法律への準拠により、これまでに作成されたバックアップの迅速な回復を保証します。



VeeamソフトウェアとWesternDigitalハイブリッドストレージの組み合わせの有効性を具体的な例で示す最も簡単な方法。私たちは、広範な実践から最も実例となる2つのケースを選択しました。

ケースNo.1

クライアント



クライアントは、年間売上高が5億ユーロを超えるヨーロッパの大手家庭用品メーカーであり、オフィスと生産施設はさまざまなEU諸国と中国にあります。同社は約1,800人の正社員を雇用しており、ITインフラストラクチャは世界中の8つのデータセンターによって代表されています。



問題



十分な帯域幅がなかったため、マニフォールドの負荷が増加したため、バックアップを作成するために顧客が使用したハードウェアとソフトウェアの複合体は、割り当てられたタスクに適切に対処できなくなりました。さらに、重複排除手順に関連するタスクの処理にいくつかの問題があり、バックアップ中に頻繁に障害が発生しました。



解決策を見つける



お客様のIT部門は、既存のバックアップインフラストラクチャのアップグレードは費用対効果が低いと結論付けたため、コストを節約するだけでなく、将来のスケーラビリティの問題も解決する新しいアーキテクチャに移行することを決定しました。バックアップシステムの編成には、WesternDigitalのハイブリッドストレージUltrastarData60が選択され、ソフトウェアVeeam Backup＆Replication 9.5、Veeam Backup for Microsoft Office 365、およびMicrosoft Windows Storage Spaces（Windows Server 2016に含まれる）によって管理されました。



構成



最終的なハードウェア構成は、Ultrastar Data60 I / Oモジュールにサービスを提供するBroadcom9480-8i8eMegaRAIDコントローラーのペアを備えたHPEProliant DL360G9サーバーで構成されていました。各RAIDコントローラーは、4チャネルHD MiniSASケーブル（P / N 1EX0329）を使用してI / Oモジュールの指定されたポートに接続され、コントローラーごとに最大9.6 GB / sの帯域幅を提供しました。





HPE Proliant DL360 G9サーバープラットフォーム



ディスクストレージは、60個の12 TB Ultrastar SAS HDDとともに展開され、合計容量は720TBになりました。 Ultrastar Data60は、T10ゾーニングを使用して、それぞれ30ドライブの2つのゾーンに論理的に分割されたため、各コントローラーは特定のポートに割り当てられたドライブのみを認識します。 ITチームは、30台のドライブのグループで、Windowsストレージスペースを使用して単一の共有ボリュームにグループ化された複数のストライプボリュームセットを作成しました。これらのボリュームの1つは増分バックアップに使用され、もう1つには、WindowsServerの重複排除を使用してさらに圧縮された完全なバックアップイメージが含まれていました。



結果



1×サーバー+ 2×RAIDコントローラー+ 1×UltrastarData60のバンドルは、内部重複排除をサポートする専用のバックアップデバイスよりも大幅にコストが低くなります。将来的には、このプラットフォームは、サーバープラットフォームをアップグレードすることなく、新しいディスクシェルフ（最大4つ）をデイジーチェーン接続することで簡単に拡張できます。

ケース2

クライアント





GreenPowerは、天然のビタミン複合体と栄養補助食品の製造を専門とする大企業です。会社は博士を所有しています。Hittichとその本社は、Kerkrad（オランダ）にあります。



問題



GreenPowerは、信頼性が高く効率的なバックアップソリューションを必要としていました。当初、24/36ベイのサーバーがこれらの目的で使用され、バックアップに割り当てられた合計ディスク容量は108テラバイトでした。この量が十分でなくなったとき、会社はITインフラストラクチャのスケーリングの問題に直面しました。大規模なストレージサーバーは高額であり、放棄する必要がありました。次に、フルディスクを空のディスクに定期的に交換するというアイデアは完全に受け入れられないことが判明しました：このアプローチでは必要なレベルのバックアップの可用性を提供できず、押収されたディスクのラベル付けでエラーが発生すると、データの回復が困難になり、さらには失われることさえありました。



構成



Veeam Backup＆Replication9.5ソフトウェアを搭載した2台のサーバーとWesternDigitalの2台のUltrastarData60ディスクシェルフに基づくバックアップシステムを実装することが決定されました。各ハイブリッドストレージには、6、8、および10テラバイトの60個のUltrastar SASHDDがインストールされました。





10テラバイトのUltrastarDC HC330データセンター



ハードドライブハードドライブは、Windowsストレージスペースによって管理される複数のRAIDセットに構成されました。データの重複排除のために、Microsoftの組み込みソフトウェアがいくつかの仮想「薄い」ディスクを作成しました（このアプローチは64 TBの制限を回避しました）。最初の例のように、使用可能なディスク領域は2つの論理ボリュームに分割されました。1つは完全バックアップの作成に使用され、もう1つは増分バックアップ用でした。



結果



Ultrastar Data60ストレージプラットフォームへの移行により、ロジスティクスコストが大幅に削減され、テラバイトの情報に関して、ディスクシェルフの取得は、本格的なサーバーの購入と比較してはるかに収益性の高いソリューションであることが判明しました。MicrosoftWindowsServer 2016のデータ重複排除機能を使用するため、約物理ディスクスペース378TBごとに1250テラバイト、会社の現在のニーズを考慮に入れると、そのような1つのシェルフの容量は、6年間の毎日のバックアップに十分です。



同様に重要な利点は、バックアップシステムのパフォーマンスが大幅に向上することであることが判明しました。バックアップの作成と復元は、少なくとも1 GB /秒の速度で行われます。これにより、WindowsServerが新しいバックアップを作成する前に既存のバックアップのデータ重複排除を完了できない状況が発生しなくなります。以前は、このような衝突によりシステム全体のパフォーマンスが大幅に低下していましたが、新しいプラットフォームでは、衝突を完全に忘れることができました。