DDN大容量存储平台解决方案.docx
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DDN大容量存储平台解决方案
DDN大容量存储平台解决方案
DDN大容量存储平台解决方案1
1项目需求分析3
1.1概述3
1.2高性能计算机集群存储系统的需求和特点：
3
2存储系统方案设计5
2.1存储系统方案拓扑5
2.2方案概述6
2.3DDNSFA12K-20存储系统7
2.4DDNGS12K9
2.5DDNDirectMon11
2.6方案配置表1..1
2.7SFA12k-20裸设备测试结果1..2
3DDN服务支持13
3.1DDN售后服务支持方案1..3
3.2培训1..5.
4成功案例16
4.1DDN在全球石油气领域客户1.7
4.2中国石油东方地球物理公司（BGP）高性能存储方案17
4.3中国石化石油勘探开发研究院高性能存储解决方案1.9
4.4SaudiAramco地震数据处理存储方案2.0
5DDN公司简介21
1项目需求分析
1.1概述
为了满足企业业务系统对存储性能和容量扩展需求，DataDirect（DDN）凭借全球HPC的丰富经验为用户提供基于DDNSFA12K-20高效能存储系统方案，搭配GPFS并行文件系统，满足用户对大容量高带宽存储应用需求，它可以在业务需求改变时，线性地火独立的扩展性能和容量，不仅能够降低横向扩容存储的复杂性，还能够通过移除存储群集的延迟元素，以提高存储的响应性，以最大限度的灵活性，应对其大数据对系统架构海量数据的规模和吞吐量需求。
1.2高性能计算机集群存储系统的需求和特点：
高性能计算集群中在多个节点进行大规模并行计算的同时，需要进行大量文件及数据访问，对系统的存储性能也提出非常高的要求，系统对存储系统要求主要归结为以下几点：
全局统一命名空间
高性能集群相比较于其它应用而言，一个显著的特点是为了保证与集群中个节点间具有一个统一的命名空间，也就是说在集群中任何一个节点，对一个文件的读写、修改都会在其它节点生效，实现这一个功能，往往需要通过网络文件系统来实现，比较常见的实现方式是NFS。
当前，由于集群规模的不断增大和对存储访问性能的要求逐渐提高，并行文件系统在高性能集群中的使用也越来越广泛。
高性能
对于集群规模较大，或高IO应用的集群用户，由于对存储的访问量很大，对共享存储的访问性能也提出了很高的要求。
通常在硬件方面，可以通过提升存储磁盘阵列的性能、存储介质的性能、存储阵列访问接口性能和IO节点网络性能等，来提高整个共享存储的性能，而对于更高IO需求的系统，可以在软件层，通过并行文件系统来实现海量文件高速并发读写。
高密度、大容量、可扩展性
由于高性能集群规模不断扩大、数据处理能力惊人、业务数据成倍增长，对高性能存储容量需求也是非常惊人，在某些对海量存储需求的系统中，存储量往往可达到TB级甚至PB级。
高密度、大容量、可扩展性存储系统，在用户管理、能耗、扩容性为用户提供了未来存储系统发展的最佳选择。
高可靠、高可用性
高性能集群承担着重要的业务和科研任务，用户的数据具有极高的价值，同时，存储系统为全局系统，一旦出现故障，将导致整个系统不可用。
所以在高性能存储系统中，无论是IO节点、存储交换机、还是存储磁盘阵列、存储介质等，每个环节都要尽可能的保证高高可靠和高可用性
2存储系统方案设计
根据公司存储需求，此次提供两套存储方案供客户选择：
方案一：
DDNSFA12K-20存储系统，依据DDNSFA12K-20产品为基础，配置8台服务器，搭建GPFS文件系统提供用户存储服务。
方案二：
DDNGS12K存储系统，是DDN提供的基于SFA12K-20产品，内置GPFS、
NSD服务器，为用户提供的一整套GS高速存储解决方案。
2.1
存储系统方案拓扑
方案一：
DDNSFA12K-20存储系统解决方案
方案二：
DDNGS12K存储系统解决方案
2.2方案概述
方案一概述：
方案建议采用DatadirectNetworks（DDN）的SFA12K-20高效能存储存储系统，配置一对互为冗余的SFA12K-20控制器，10个DDNSS7000扩展柜（每个扩展柜有60个磁盘插槽），504块4TB7.2KRPM6Gb/sNLSAS硬盘，其裸存储容量为2.016PB，可用容量约在1.6PB
方案使用GPFS文件系统，配置有8台NSD服务器，每台服务器配置2个双端口
FDRHCA卡，分别于DDNSFA12K系统和Cluster计算节点通过56Gb/s高速
Infiniabnd网络互联，该方案存储系统可提供高达16GB/s的实测存储聚合带宽。
方案可与前期项目无缝融合，在不改变现有集群（Infiniband网络集群、万兆网络集群）架构、配置基础上，实现集群节点对新存储系统的高速访问。
方案二概述：
方案二GS12K为客户提供一整套基于Gridscaler（GPFS）并行文件系统方案，采用内置NSD服务器，预装GPFS文件系统，存储与NSD服务器之间采用数据内部交换，存储效率更高。
方案二采用内部集成方式，与方案一比采用内置GPFS文件系统方式，省去8台NSDserver服务器及后续配置工作，为用户直接提供GPFSNAS存储接口，客户在使
用和管理起来更为简洁、方便，其余物理硬件配置与方案一相同，文件系统性能也与方案相同。
2.3DDNSFA12K-20存储系统
DataDirectNetworksSFA12K-20:
直接提供给应用系统裸设备，裸设备读写带宽可达20GB/s，支持EXascaler、Gridscaler并行文件系统。
1.行业领先技术优势
DDN存储在解决极端存储挑战方面有着行业所认可的丰富经验，DDN存储在高性能计算和富媒体行业处于霸主地位，被用于全球最大型网站、存档设备、数百处全球最大的超级计算机和超过600家媒体。
SFA12K-20
DDN大规模多线程处理存储架构，将当今最先进处理器技术、总线技术和内存架构技术融为一体，并搭配最最优化的RAID引擎和数据管理算法；
SFA12K-20E采用内置存储系统处理流程，减少用户基础设施建设、降低用户存储系统总体使用成本；
可满足对都延迟要求较高的应用系统的需求；
存储内部采用冗余、无阻塞内部SAS光纤网络，以支持数据的并发访问和保护；
存储高密度，单机柜（42U）最大可支持840块硬盘；在同一磁盘存储柜内，可支持任意比例的SSD、SAS和SATA同时使用；支持16个FDR（56GB/s）Infiniband网络端口；为高事务性和高带宽应用提供无与伦比的性能均衡。
2.大容量/体积小
高密度存储机箱:
每个存储机箱最大容量为336TB（4U机箱，4TB磁盘），每
个存储机柜最大可容纳840块硬盘（42U机柜）；
每个机柜高达3.36PB存储容量（42U机柜，4TB磁盘）；
高达40GB/s带宽，以进行读写操作；
4KB随机IOPS读写缓存性能高达170万，超过140万到存储持续读写性能；
超过960Gb/s存储系统内部光纤带宽；
高达64GB高速镜像缓存；
DDNREAct可提供即时数据优化和缓存管理功能。
3.高可用性
存储系统采用active/active双控制器模式，保障存储系统的高可用性；
采用Raid技术保障系统可用性，可支持最多损失机箱内20%磁盘；存储系统支持冗余、热插拔的硬件组件，可最大程度存储系统的可用性；
高速存储缓存、镜像和备用电池保护
DDN自主DirecProtect+技术。
4.数据保护
高效能Raid1，5，6技术；
DDN磁盘错误检测和校正功能（DIF）；
日志快速驱动器重建。
5.高效能
相比较传统的存储系统，SFA20k高密度结构设计，减少不必要的存储机柜、
转换开关、电源和风扇，可节省成本高达50%。
6.易管理
SNMP；
基于Web图像界面；
CLUI；
电子邮件告警；
2.4DDNGS12K
DDNGS12K存储特性：
ClientAccess
NativeLinuxandWindowsClientsHighlyAvailableNFSv3
ClientConnectivity
16x10/40GbEHostPortor
16x56GbIn_nibandHostPort
SupportforIn_niBandRDMAI/O
ClienttoGatewayLoadBalancing
ManytoOne,andOnetoManyClientto
GatewayAccess
VolumeScalability
Upto3.45PBsofusablecapacity（840drives）
OptionalMetadataacceleratordrives
Upto3.45PBsofusablecapacity（840drives）
Over10PB+ofAggregatedCapacity
Performance
20GB/sperGS12KSystem（read&write）
AggregatedPerformanceupto200GB/sec
100,000sofFileOperations/sec
Scale-Out
networkfor
AddadditionalGS12KsystemstotheConfigurationautomaticstoragescaling
DataProtection
Data:
RAID6（8+2）
Metadata:
RAID60256Snapshotsper_lesystem
DirectProtectDataIntegrity
SynchronousFileSystemReplication
DataandSystemsManagement
DirectMon-Centralizedconfigurationandmonitoringsolution
OnlineFileSystemGrowth
Object-BasedFileLocking
MonitoringandEventNotificationSystem
2.5DDNDirectMon
本方案配置一套DDNDirectMon存储系统监控管理软件，用于对存储系统硬件系
统、并行文件系统进行监控管理
2.6方案配置表
PRODUCT
QTY
DESCRIPTION
12K20IB-7K10
1
12K20D-56IBwith10xSS7000enclosures,10xHMSMS-3Mand10xHMSMS-6Mcables,powerandICLcables,railkits,licensesforSFAOS,dualUPSsandATSs.
7K-4T6SX3UN
504
4TB7,200RPM6Gb/sSASdrivemoduleforSS7000enclosure,Gen2
RK42-9900EU-R
1
42URackwithfourPDUsforEurope-9.9kWMax
SER-1U-268C2S
8
1UDDNServer-Dual2.6GHzIntelE5-2650v2（8core）,64GB（upgradeableto192GBmax）,2x146GB15KSAS,4x1GigE,3xemptyPCIe3Slots,rails.NoOS.RHELsubscriptionorevidenceofsitesubscriptionrequiredifRHEListobeinstalled.
MHQH39B-XTR
16
ConnectX-3VPIadaptercard,dual-portQSFP,FDRIB（56Gb/s）/40GigE,PCIe3.0x88GT/s,tallbracket
GSS4S+DVD-UL-UR
16
GRIDScalerServer:
1-SocketLicense+1yearsupportforGPFSv4StandardEdition,includesRHEL1year1socketsupportandDVD
INS-GRDS-16
1
InstallationandconfigurationofGRIDScalersoftware;Upto16Servers
INS-SFA-FR10
1
InstallationandConfigurationofSFAblockstoragesystems;upto10enclosuresfactoryassembledrack;30U,42Uand45Uracksonly（50UracksrequireonsiteassemblyINS-SFA-OS10）
SUP-BSPO-3
1
BasicPartsOnlySupport;storagesystems,storageservers,diskdrivesandaccessories;7x24remotesupport;partsonly;replacementpartsonsiteNBD;doesnotincludeSWsupportforappsorfilesystems;3-yrpricing
2.7SFA12k-20裸设备测试结果
Read
Writes
Rawdevice（XDD）
19.6GB/s
17.4GB/s
GRIDScaler（IOR2NDS
servers）
17.3GB/s
15.8GB/s
3DDN服务支持
3.1DDN售后服务支持方案
作为SAN基础设备技术的领导者，DDN很好的理解关键任务数据的重要性，最大程度的提供24×7×365的工作需求。
我们根据客户需求，提供弹性的、人性化的支持方案。
免费的标准服务承诺：
DDN提供2年的硬件有限质保和90天的软件产品支持。
在质保期内，提供无限制的电话技术支持，30天内承担故障机器维修和运输。
技术支持时间为周一到周五的7:
00AM‐6:
00PM（节假日除外。
）以下内容包含在免费的标准服务承诺：
•支持30天内部件的邮寄更换服务
•电话技术支持：
周一到周五的7:
00AM‐6:
00PM
•90天的软件技术支持
•技术服务简报
•90天的私有网页及软件升级下载
•质保部件在质保期内免费维修及设备维修的运费
除了标准服务，DDN还为部件邮寄更换和上门服务提供三种额外增加的支持服务。
扩充服务–包括备用部件的交换，7×24小时的电话支持，进入私有技术支持网页权限。
这种方案适合想要自己执行现场维修或是想快速更换替换部件的用户。
电话技术支持提供24小时服务。
此项支持方案包括软件支持和软件的网页下载。
这个方案是以年为单位来销售。
以下内容包含在本方案中：
•核准的24小时内替换部件邮寄更换服务
•7×24×365电话技术支持
•软件技术支持
•技术服务简报
•私有网页和软件升级下载
高级服务–包括上门服务，多余备件的邮寄更换，7×24×365电话技术支持，私有技术网站的接入权限。
DDN有一支高服务质量的SAN专家来为您服务，可很好的解除您的维修烦恼。
我们全球支持能力保证您一个电话可避免现场支持。
软件支持和软件的网页下载包含在此支持包中。
此方案是以年为单位来销售。
以下内容包含在本方案中：
•DDN服务工程师的下一工作日的现场技术维修支持
•核准的24小时内替换部件邮寄更换服务
•7×24×365电话技术支持
•软件技术支持
•技术服务简报
•私有网页和软件升级下载
关键任务服务–这项服务方案是为承担不起长时间宕机的DDN苛刻用户而设。
这项服务需要同时购买DataDirect公司及我们的关键任务服务合作伙伴Anacomp公司的服务。
方案服务包括，本地的备件，4小时到达现场，备件的邮寄更换，7×24小时的电话支持，软件支持和升级，以及进入我们私有支持网页的权限。
DDN有一支高服务质量的SAN专家来为您服务，可很好的解除您的维修烦恼。
我们全球支持能力保证您一个电话可避免现场支持。
软件支持和软件的网页下载包含在此支持包中。
此方案是以年为单位来销售。
以下内容包含在本方案中：
•DataDirect或者Anacomp的服务工程师提供4小时上门技术维修支持
•当地“城市”备件支持•高级别的备件支持
•核准的24小时内替换部件邮寄更换服务
•7×24×365电话技术支持
•技术服务简报
•软件技术支持
•私有网页和软件升级下载
3.2培训
DDN可为用户提供专业存储系统硬件管理、维护管理、用户使用、文件系统管理和使用内容，培训计划安排如下：
序号
课程
课时
讲师
备注
1
DDN存储系统介绍
0.5
2
DDN存储系统产品线
0.5
3
DDN存储系统结构
0.5
4
DDN存储系统的安装
0.5
5
DDN存储系统的调试
1.0
6
DDN存储和GPFS的使用
1.0
7
DDN存储管理和日常维护
1.0
8
DDN存储和GPFS故障排除
1.0
9
DDN存储和GPFS性能调优
1.0
10
GPFS安装
0.5
11
GPFS设置与调试
1.0
12
合计课时
8.5
4成功案例
DDN在中国石油气领域，为以下单位提供了高速存储系统：
中石油东方物探
中石油兰州西地所
中石油长庆油田
中石化南京物探院
中石化胜利物探院
中石化北京研究院
并且在全球为几大石油公司提供10PB以上的存储系统，例如，SaudiAramco次购买16套SFA12KE系统，其中5套用于生产系统，一套用于测试系统。
4.1DDN在全球石油气领域客户
4.2中国石油东方地球物理公司（BGP）高性能存储方案
DDN提供高效能存储解决方案，主要解决了中国石油东方地球物理公司在石油勘探领域对高性能、大容量存储需求，运行主要业务平台为GeoEast。
高性能存储方案配置如下：
2套DDNSFA7700存储盘阵：
-2台DDNSFA7700主盘柜，每个主盘柜带一个SFA7000副盘柜；
-每台SFA7700有2个控制器，每个控制器有2个56Gb/sFQRInfiniband接口与IB交换机相连；
-240块4TB7200转硬盘；
共计24个Pools（8+1Raid5）
IO节点基本配置：
-共计8台IO节点；
-每台IO节点2个IntelCPU（Intel（R）Xeon（R）CPUE5-26400@2.50GHz
-每台IO节点64GBMemory
-每台IO节点通过一个双端口56GBFQRInfiniband接口与IB交换机相连文件系统采用GPFS
实测峰值：
最大总聚合读带宽：
9.71GB/s
最大总聚合写带宽：
13.04GB/s单节点服务器实测读带宽：
4.6GB/s
单节点服务器实测写带宽：
5.23GB/s
存储系统拓扑如下：
4.3中国石化石油勘探开发研究院高性能存储解决方案
DDN中石化石油勘探开发研究院高性能存储解决方案，主要满足用户OMEGA软件对高性能存储需求。
存储方案配置如下：
1套DDNSFA7700存储盘阵：
-1台DDNSFA7700主盘柜，每个主盘柜带一个SFA7000副盘柜并配置2个DDNSFA8460副盘柜；
-DDNSFA7700主盘柜配置有2个控制器，每个控制器有2个56Gb/sFQRInfiniband接口与两台IO节点直连；
-168块4TB7,200RPM6Gb/sSAS硬盘；
-1台EF3015存储，用作文件系统元数据。
IO节点基本配置：
-共计2台IO节点；
-每台IO节点2个IntelCPU（Intel（R）Xeon（R）CPUE5-26200@2.00GHz）
-每台IO节点64GBMemory
-每台IO节点通过一个40Gb万兆卡与交换机相连，
-每台IO节点通过一块双端口HBA与EF3015存储相连。
并行文件系统Exscaler（lustre）
方案拓扑：
4.4SaudiAramco地震数据处理存储方案
沙特石油公司是全球最大的油气田公司，DDN提供的高效能存储解决方案解决了其上千节点集群对存储系统高速并发访问的需求。
从2007年至今，DDN已为沙特石油公司提供约500GB/s的文件系统持续读写带宽，设备类型包括DDNS2A9550，S2A9900，SFA10K和在2012年采购的基于GridScaler并行文件系统SFA10K-E（万兆存储解决方案）和SFA12K-20E（万兆和40GBQDR存储解决方案）。
存储系统承载的应用如下：
CSSP（Focus,Paradigm,Disco）since2007
PSDM,PSTM,PSDMLike（GPT）
ReservoirSimulation（P/GP）
R&D,Simulation
Petrel
SaudiAramco20122ndProcurement
Requirement260GBN/N
7900TBuseable+TestFrame15套SFA12KE-20
onefortestframe
7800clientli
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