Von Dirk Pelzer*

Das am unteren Ende des Midrange-Bereichs positionierte "Clariion CX3 Model 20c" von EMC wartet mit einer ganzen Reihe interessanter Funktionen auf. In der Grundkonfiguration besteht das Produkt aus einem Disk Array Enclosure (DAE), das bis zu 15 Festplatten aufnimmt. Hinzu kommt ein Storage Processor Enclosure (SPE), das zwei redundant arbeitende Storage-Controller samt Cache-Speicher beherbergt. Ergänzt wird die Grundausstattung durch eine Dual-Standby-Power-Supply-Einheit (SPS), die mit einer Batterie ausgestattet ist, um bei einem etwaigen Stromausfall den Inhalt des Schreib-Caches zu puffern und ein kontrolliertes Herunterfahren des Systems zu ermöglichen. Die Basiskonfiguration lässt sich durch Hinzufügen weiterer Disk Array Enclosures auf bis zu 120 Laufwerke erweitern. Hierfür werden die DAEs über zwei kupferbasierende 4-Gbit/s-Fibre-Channel-Loops kaskadiert.

Die Drive Array Enclosures können mit Festplatten unterschiedlichen Typs bestückt werden, die teilweise auch im Mischbetrieb einsetzbar sind. Auf diese Weise lässt sich ohne großen Aufwand ein Tiered-Storage-Konzept mit unterschiedlichen Speicherkategorien realisieren. Ein Mischbetrieb von 2- und 4-Gbit/s-Fibre-Channel-Platten ist zwar möglich, jedoch kann die FC-Loop dann nur mit 2 Gbit/s arbeiten. Auch die SATA-Disks lassen sich mit den FC-Festplatten mischen, jedoch nicht innerhalb einer DAE, sondern nur in unterschiedlichen Chassis.

Speicherprozessoren

Jeder der beiden Storage-Prozessoren, über welche die Host-Systeme an den Speicher angeschlossen werden, verfügt über eine 2,8-Gigahertz-Xeon-CPU. Zusätzlich steht jedem Speicherprozessor jeweils 1 GB Schreib- und Lese-Cache zur Verfügung. Für den Anschluss an das Unternehmens-SAN sorgen je Storage-Prozessor zudem vier 1-Gbit/s-Ethernet-iSCSI- und zwei 4-Gbit/s-FC-Ports. Die CX3 gestattet einen Mischbetrieb von Fibre Channel und iSCSI. Die Nutzung von Jumbo-Frames zur Performance-Optimierung für iSCSI ist erst mit dem neuen, seit Dezember 2006 verfügbaren "Flare-24"-Betriebssystem möglich.

Speichermigration

Um das bereits angesprochene Tiered-Storage-Modell umsetzen zu können, hat EMC ein Virtual-LUN-Konzept implementiert. Mit dessen Hilfe ist es möglich, Daten im laufenden Betrieb von einer Logical Unit Number (LUN) auf eine andere zu migrieren. Dabei spielt es keine Rolle, welcher Raid- oder Festplattentyp der jeweiligen LUN zugrunde liegt. Auf diese Weise lassen sich Daten einer Anwendung nach dem Ablauf der produktiven Phase von einem leistungsstarken FC-Raid auf ein preiswertes SATA-Raid verschieben. Die LUN-Migration funktioniert jedoch nur innerhalb einer CX3. Sofern LUNs auf andere EMC-Storage-Systeme migriert werden sollen, sind kostenpflichtige SAN-Copy-Lizenzen erforderlich. SAN Copy arbeitet aber nicht unterbrechungsfrei und funktioniert zudem nur über Fibre Channel.

Die Softwareausstattung der CX3 ist beachtlich, wenngleich viele der verfügbaren Optionen aufpreispflichtig sind. Für eine erhöhte Verfügbarkeit durch Multipathing sorgt "EMC Powerpath SE", das sowohl für iSCSI als auch für Fibre Channel verfügbar ist. In der kostenfreien Grundausstattung unterstützt die Software lediglich einen Adapter mit Failover-Funktion bei Ausfall eines Storage-Prozessors.

Snapshot-Methoden

Snapshots können über das ebenfalls kostenpflichtige "Snap View" erstellt werden. Bei den Snapshots unterscheidet der Hersteller zwischen "Copy-On-Write" und "Clone". Während Copy-On-Write weniger Plattenplatz beansprucht, da nur jeweils die erste Änderung im Snapshot protokolliert wird, erzeugt Clone eine Eins-zu-eins-Kopie der jeweiligen LUN.

Zur Spiegelung von Daten von einem Standort an einen anderen bietet EMC das Programm "Mirror View". Damit kann der Systemverwalter Daten synchron oder asynchron auf ein anderes Storage-System von EMC an einem anderen Standort duplizieren. Mirror View steht jedoch nur über Fibre Channel zur Verfügung, nicht per iSCSI. Zudem bietet der Hersteller für den Fall eines Failovers der Host-Systeme auf das Spiegelsystem bis jetzt keine schnelle Möglichkeit, die Daten wieder vom Spiegelsystem auf den Originalspeicher zurückzuspiegeln.

Installation und Konfiguration der CX3 erfolgt über die "Navisphere Management Suite", die als Java-Applikation beispielsweise unter Windows läuft. Anders als der Mitbewerber EMC liefert Equallogic seine Storage-Lösung in einem einzigen Chassis mit drei Höheneinheiten. Das Gehäuse beinhaltet ein redundant ausgelegtes Controller-Pärchen mit jeweils 2 GB Cache und insgesamt sechs 1-Gbit/s-Ethernet-iSCSI-Ports. Die Controller arbeiten im Aktiv-Passiv-Betrieb, so dass maximal drei Ports für die Datenkommunikation zur Verfügung stehen. Der aktive Controller spiegelt seine Inhalte in Echtzeit auf den passiven. So kann bei einem Fehler ein unterbrechungsfreier Failover-Prozess stattfinden.

Die Anbindung an ein FC-SAN ist nicht vorgesehen, dafür unterstützt Equallogic Jumbo-Frames über iSCSI und bietet Multipathing-(MPIO-)Unterstützung für den Microsoft-iSCSI-Initiator, so dass in einer Microsoft-Umgebung keine separate Software für Load Balancing und/oder Failover-Funktionalität benötigt wird. Für andere Betriebssysteme unterstützt der Hersteller ebenfalls die jeweils dort verfügbaren MPIO-Mechanismen wie zum Beispiel das Teaming von Netzwerkkarten unter VMware ESX Server oder den MPIO-fähigen iSCSI-Initiator-Treiber unter Linux. Im Gegensatz zu anderen Mitbewerbern existiert für das Equallogic-System auch keine strenge Hardwarekompatibilitätsliste.

Skalierbarkeit bis 128 Platten

Das Chassis der PS3800XV fasst insgesamt 16 Festplatten mit jeweils 146 GB und SAS-Schnittstelle (SAS = Serial Attached SCSI). Eine Mischbestückung mit anderen Plattengrößen oder Schnittstellen im selben Gehäuse ist nicht vorgesehen, ebenso wenig wie ein Mischbetrieb unterschiedlicher Raid-Level. Der Systemverwalter muss sich zwischen Raid 5, Raid 10 und Raid 50 entscheiden. Wer unterschiedliche Raid-Levels betreiben möchte, benötigt dafür dedizierte Chassis. Ein Tiered-Storage-Ansatz lässt sich dennoch implementieren, indem der Systemverwalter zusätzlich andere Geräte der PS-Serie von Equallogic beschafft: Das "PS3600X"-Storage-Array beispielsweise bietet 300 GB-SAS-Platten, während das "PS-300-E"-Chassis mit SATA-Disks bestückt wird. Derzeit können maximal acht Chassis zu einer logischen Einheit zusammengefügt werden.

Dynamische Storage-Pools

Die Controller-Software der einzelnen Systeme ist in der Lage, eine Gehäuse-übergreifende Gruppe mit mehreren Storage-Pools zu bilden. Gruppen und Storage-Pools lassen sich jederzeit dynamisch erweitern. Gleichzeitig ist es jederzeit möglich, Daten im laufenden Betrieb von einem Storage-Pool in einen anderen zu verschieben. Somit ist eine ähnliche Funktionalität realisierbar, wie sie auch EMC mit der Virtual-LUN-Technik bietet. Auf Wunsch betreibt die PS3800XV sogar eine automatische LUN-Migration. Dazu überwacht das System das I/O-Verhalten der LUNs und verschiebt diese jeweils dorthin, wo sie entsprechend ihrem Profil den optimalen Durchsatz erzielen. Für den Zusammenschluss mehrerer PS-Chassis hat der Hersteller allerdings keine dedizierten Datenpfade vorgesehen. Vielmehr wird der gesamte Verkehr über die iSCSI-Ports abgewickelt.

Eingeschränktes Mirroring

Als weitere Funktion bietet die PS3800XV Snapshots sowie einen Auto-Snapshot-Manager für Windows. Microsofts "Volume Shadow Copy Services" (VSS) werden dabei unterstützt, so dass es gängigen Backup-Lösungen möglich sein sollte, Snapshot zu sichern und wiederherzustellen. Für ein Disaster Recovery hat Equallogic eine Auto-Replication-Funktion implementiert. Eine "Fast-Failback"-Funktion, um die Replikationsrichtung nach einem Ausfall schnell umkehren zu können und die Daten auf den Primärspeicher zurückzuspiegeln, ist derzeit noch nicht im Lieferumfang enthalten.

Im Testlabor

Nicht zuletzt aufgrund des sehr übersichtlichen Aufbaus und der guten Dokumentation gestaltete sich die Inbetriebnahme des Equallogic PS3800XV erfreulich problemlos. Die vom Hersteller veranschlagte Zeit von 20 Minuten für die Erstinstallation konnten wir problemlos unterbieten. Mit Hilfe eines "Remote Setup Wizard" ließen sich Basiskonfiguration und Netz- sowie Benutzereinstellungen innerhalb kürzester Zeit konfigurieren. Die weitere Administration erfolgte über eine Java-basierende Web-Oberfläche.

Für den Performance-Test konfigurierten wir ein Raid-10-System, das sich über 14 der 16 vorhandenen Disks verteilte, und ein Volume mit einer Kapazität von 10 GB. Zwei Platten waren für den Hotspare vorgesehen. Auch dabei fiel positiv auf, dass die PS3800XV das Volume sofort zur Verfügung stellte, obwohl die Initialisierung des Raid-10 noch nicht vollständig abgeschlossen war. Auf diese Weise stand der Plattenplatz zunächst zwar nur mit verminderter Performance zur Verfügung, konnte jedoch sofort genutzt werden. Im Leistungstest erzielte der Speicher bei 4 KB großen Random-Read-Zugriffen mit vier Worker Threads eine Leistung von zirka 10 900 I/Os pro Sekunde. Bei gleich großen Schreibzugriffen ermittelte Iometer 8900 I/Os pro Sekunde. Für den sequenziellen Lesezugriff einer 10 MB großen Datei konnten wir einen Durchsatz von 80 MB/s erzielen, beim Schreiben waren es sogar 110 MB/s. Als einziges Manko des Equallogic-Produkts fehlte uns ein separater Management-Port: Die Verwaltung musste über die iSCSI-Verbindungen abgewickelt werden, und der iSCSI-Verkehr kann nicht über ein separates, vom Management unabhängiges IP-Subnetz umgeleitet werden.

Installation und Konfiguration von EMCs CX3 20c gestaltete sich schon allein wegen der drei unterschiedlichen Chassis sowie der umfangreicheren Verkabelung etwas aufwändiger als beim Mitbewerber. Gut gefallen hat uns aber, dass EMC neben einem separaten 100-Mbit-Management-Anschluss auch einen seriellen Anschluss für den Technikereinsatz vorgesehen hat. Das Einspielen und Aktivieren der Lizenzschlüssel sowie die Basiskonfiguration der Storage-Prozessoren kostete einiges an Aufwand. Da Aufbau und Wartung der Speichersysteme bei EMC grundsätzlich über einen Techniker abgewickelt werden, überließen wir ihm weitgehend diese Aufgaben.

Als die Basiskonfiguration nach zirka anderthalb Stunden abgeschlossen war, konnten wir damit beginnen, das Storage System über den Web-basierenden Navisphere Manager zu administrieren. Hierbei fiel auf, dass die Bedienoberfläche um einiges nüchterner und weniger intuitiv gestaltet war als bei Equallogic.

Leistungsvergleich

Im Performance-Test für ein 10 GB großes Raid-10-Volume mit 14 Disks lieferte der EMC-Speicher teils etwas schlechtere und teils deutlich bessere Resultate als das Gerät von Equallogic. Bei Random-Lesezugriff mit 4 KB großen Datenblöcken konnten wir bei der CX3 20c nur knapp 8900 I/Os pro Sekunde messen, bei gleich großen Schreibzugriffen waren es 8000 I/Os pro Sekunde. Bessere Resultate als Equallogic erzielte der EMC-Speicher beim sequenziellen Lesezugriff einer 10 MB großen Datei: Dieser erfolgte mit 107 MB/s. Der Schreibzugriff lag mit 106 MB/s nur knapp darunter.

Fazit

Insgesamt präsentierte Speicherneuling Equallogic in unserem Test eine homogenere Lösung als Branchenprimus EMC. Die Entwickler der PS3800XV haben sich große Mühe gegeben, dem Systemverwalter ein leistungsfähiges, aber dennoch einfach zu bedienendes System bereitzustellen. Der zunächst hoch anmutende Einstandpreis relativiert sich angesichts der Funktionen, zumal außer der optionalen Wartung keine weiteren Kosten entstehen.

EMCs CX 3 Model 20c bietet im Vergleich einen deutlich günstigeren Einstandpreis und unterstützt zusätzlich Fibre Channel. Wichtige Funktionen wie Replikation oder SAN Copy sind jedoch nicht für iSCSI nutzbar. Hinzu kommt, dass je nach Anforderung recht happige Lizenzkosten beispielsweise für die Powerpath-Software oder den Navisphere Analyzer verlangt werden, die den Preisvorteil gegenüber der Equallogic-Lösung schnell dahinschmelzen lassen. Trotzdem handelt es sich bei der CX 3 Model 20c um einen sehr guten und praxistauglichen Speicher. (kk)

* Dipl.-Ing. Dirk Pelzer ist Mitglied im Bundesverband Deutscher Sachverständiger und Fachgutachter. Er arbeitet zudem als Consultant und Journalist in München. (dirk.pelzer@pelzer-consulting.de)