VNX da EMC Corporation: guia completo sobre esses storages de rede

Índice:

• O que é um sistema de armazenamento EMC VNX?
• A arquitetura unificada do VNX: acesso a bloco e arquivo
• Componentes principais: Storage Processors (SPs) e Data Movers (DMEs)
• Gerenciamento de storage pools e LUNs
• Recursos avançados: FAST VP e FAST Cache
• Proteção de dados e alta disponibilidade
• Opções de conectividade: Fibre Channel, iSCSI e Ethernet
• O papel do Unisphere no gerenciamento
• Casos de uso comuns para os sistemas VNX
• A evolução do VNX para as soluções modernas da Dell

Muitas empresas enfrentam o desafio constante do crescimento exponencial dos dados. A necessidade por uma infraestrutura de armazenamento que seja ao mesmo tempo flexível, confiável e de fácil gerenciamento se tornou uma prioridade para inúmeros gestores de TI. Nesse cenário, soluções de armazenamento centralizado surgiram para consolidar diferentes tipos de dados em uma única plataforma, o que simplifica bastante a administração e otimiza os recursos.

A linha de storages VNX da antiga EMC Corporation, agora parte da Dell, foi uma das respostas mais populares para essa demanda durante muitos anos. Esses sistemas foram projetados para unificar o armazenamento de arquivos e blocos em um único equipamento, uma abordagem que atende diversas cargas de trabalho. Entender seu funcionamento e seus conceitos ainda é muito útil, pois várias tecnologias atuais herdaram seus princípios fundamentais.

O que é um sistema de armazenamento EMC VNX?

Um sistema EMC VNX é essencialmente uma plataforma de armazenamento unificado que combina acesso a dados em nível de bloco (Block) e de arquivo (File) em um único chassi. Essa solução foi projetada para ambientes de médio e grande porte, que frequentemente precisam de suporte para aplicações variadas, como bancos de dados, virtualização e compartilhamento de arquivos. A arquitetura do equipamento centraliza o gerenciamento e reduz a complexidade da infraestrutura.

A principal proposta do VNX sempre foi a flexibilidade. Em vez de adquirir um storage SAN para bancos de dados e um servidor NAS para arquivos, as empresas podiam usar um único sistema VNX para ambas as finalidades. Isso não apenas otimizava o espaço físico no datacenter, mas também diminuía os custos operacionais. O equipamento também oferecia vários modelos com diferentes capacidades e desempenho para se ajustar a orçamentos e necessidades distintas.

A arquitetura unificada do VNX: acesso a bloco e arquivo

A abordagem híbrida do VNX é seu maior diferencial. Para o armazenamento em bloco, ele utiliza protocolos como Fibre Channel (FC) e iSCSI, ideais para cargas de trabalho que exigem alta performance e baixa latência, como máquinas virtuais e bancos de dados. Os servidores acessam o storage como se os discos estivessem localmente conectados, por meio de LUNs (Logical Unit Numbers) configuradas no sistema.

Para o armazenamento de arquivos, o equipamento utiliza protocolos de rede como NFS (Network File System) para ambientes Linux/Unix e SMB/CIFS (Server Message Block) para ambientes Windows. Essa funcionalidade permite que o VNX atue como um servidor de arquivos centralizado, onde múltiplos usuários e aplicações podem acessar e compartilhar pastas pela rede. Essa dualidade simplifica a infraestrutura, pois um único administrador pode gerenciar os dois ambientes.

Componentes principais: Storage Processors (SPs) e Data Movers (DMEs)

A arquitetura do VNX se divide em dois tipos de controladores para executar suas tarefas distintas. Os Storage Processors (SPs) são responsáveis por todo o processamento em nível de bloco. Eles gerenciam os arranjos de discos (RAID), o cache e as conexões iSCSI e Fibre Channel. Geralmente, os sistemas VNX operam com dois SPs em uma configuração de alta disponibilidade, onde um pode assumir as funções do outro em caso de falha.

Já os Data Movers (DMEs), também conhecidos como X-Blades, são servidores dedicados que rodam dentro do chassi do VNX e cuidam exclusivamente do acesso em nível de arquivo. Cada DME possui seu próprio sistema operacional, processador e memória, e gerencia as conexões NFS e SMB. Essa separação de tarefas garante que o desempenho das operações de arquivo não impacte as cargas de trabalho de bloco, e vice-versa. Alguns modelos ainda suportam múltiplos DMEs para escalar a performance.

Gerenciamento de storage pools e LUNs

A administração do armazenamento em um VNX é feita principalmente através da criação de storage pools. Um pool é um conjunto de discos físicos, geralmente de diferentes tipos (SSD, SAS, NL-SAS), que são agrupados para fornecer capacidade de forma flexível. Em vez de criar LUNs diretamente sobre grupos de RAID tradicionais, o administrador provisiona o espaço a partir desses pools, o que simplifica bastante o processo.

Uma vez que um pool está criado, o administrador pode criar LUNs para as aplicações de bloco ou volumes para os sistemas de arquivos. O uso de pools também viabiliza recursos avançados, como o thin provisioning, que aloca espaço em disco sob demanda. Isso melhora a eficiência do uso da capacidade total, pois o espaço só é efetivamente consumido quando os dados são gravados.

Recursos avançados: FAST VP e FAST Cache

Uma das tecnologias mais importantes da linha VNX é o FAST VP (Fully Automated Storage Tiering for Virtual Pools). Esse recurso move automaticamente os dados entre diferentes tipos de discos dentro de um mesmo storage pool com base na frequência de acesso. Dados "quentes", ou frequentemente acessados, são movidos para discos mais rápidos como SSDs, enquanto dados "frios" migram para discos mais lentos e baratos, como os NL-SAS. Isso otimiza o desempenho sem exigir intervenção manual.

Outro recurso poderoso é o FAST Cache, que utiliza um conjunto de SSDs como uma grande camada de cache de leitura e escrita para todo o sistema. Quando ocorrem picos inesperados de I/O, o FAST Cache absorve essa carga de trabalho, o que acelera a resposta das aplicações. Essa tecnologia é particularmente útil em ambientes de virtualização, onde os padrões de acesso aos dados mudam constantemente e de forma imprevisível.

Proteção de dados e alta disponibilidade

Os sistemas VNX foram construídos com a redundância em mente para evitar pontos únicos de falha. Quase todos os seus componentes críticos, como fontes de alimentação, ventoinhas e controladores (SPs e DMEs), são duplos e hot-swappable. Isso significa que um componente com defeito pode ser substituído sem a necessidade de desligar o equipamento, o que garante a continuidade das operações.

Além do hardware redundante, o software do VNX também oferece várias ferramentas para proteger os dados. O SnapView, por exemplo, cria snapshots, que são cópias pontuais de um LUN ou sistema de arquivos, para recuperação rápida de dados. Para cenários de recuperação de desastres, o MirrorView e o Replicator permitem a replicação síncrona ou assíncrona dos dados para um segundo sistema VNX em um local remoto.

Opções de conectividade: Fibre Channel, iSCSI e Ethernet

A flexibilidade do VNX se estende às suas opções de conectividade. Para ambientes SAN que exigem o máximo desempenho, o Fibre Channel (FC) é a escolha tradicional, com velocidades que variavam de 8 a 16 Gb/s. O FC oferece uma rede dedicada e de baixa latência, ideal para bancos de dados críticos e aplicações empresariais que não toleram atrasos.

Como uma alternativa mais acessível ao FC, o iSCSI encapsula os comandos SCSI em pacotes de rede TCP/IP, o que permite a construção de uma SAN sobre a infraestrutura Ethernet existente. Com portas de 1GbE e 10GbE, o iSCSI se tornou uma opção muito popular para pequenas e médias empresas. Além disso, as portas Ethernet também são usadas para o tráfego de arquivos via NFS e SMB, consolidando toda a comunicação em uma única tecnologia de rede.

O papel do Unisphere no gerenciamento

A complexidade de um sistema unificado exige uma ferramenta de gerenciamento centralizada e intuitiva. A EMC desenvolveu o Unisphere exatamente para esse propósito. Trata-se de uma interface de gerenciamento baseada na web que oferece uma visão completa sobre todos os aspectos do storage VNX, desde a configuração de hardware até o provisionamento de LUNs e o monitoramento do desempenho.

Com o Unisphere, um administrador consegue gerenciar tanto os recursos de bloco quanto os de arquivo a partir de um único painel. A ferramenta fornece assistentes para tarefas comuns, como a criação de pools de armazenamento ou a configuração da replicação remota, o que simplifica muito a administração diária. Relatórios detalhados e alertas automáticos também ajudam a identificar problemas de forma proativa, antes que eles afetem os usuários.

Casos de uso comuns para os sistemas VNX

Devido à sua natureza flexível, os storages VNX foram frequentemente implementados em ambientes de virtualização com VMware vSphere e Microsoft Hyper-V. A capacidade de fornecer LUNs de alto desempenho via FC ou iSCSI para os hosts ESXi ou Hyper-V, ao mesmo tempo que oferece compartilhamentos NFS para armazenar arquivos ISO e templates, tornava o sistema uma escolha natural para datacenters virtualizados.

Outro uso bastante comum era como armazenamento central para bancos de dados Oracle e Microsoft SQL Server. A performance do acesso em bloco, combinada com recursos como o FAST Cache, garantia que as transações fossem processadas rapidamente. Simultaneamente, o mesmo equipamento podia servir como um servidor de arquivos robusto para departamentos inteiros, consolidando os dados da empresa e simplificando as rotinas de backup.

A evolução do VNX para as soluções modernas da Dell

A linha VNX foi um grande sucesso de mercado, mas a tecnologia de armazenamento evolui rapidamente. Após a aquisição da EMC pela Dell, a arquitetura unificada do VNX serviu de base para as novas gerações de produtos. A série Dell EMC Unity, por exemplo, surgiu como sua sucessora direta, com um design mais moderno, maior integração e um sistema operacional totalmente novo.

Mais recentemente, a linha PowerStore levou esses conceitos ainda mais longe, ao incorporar suporte nativo para discos NVMe e uma arquitetura baseada em contêineres que oferece ainda mais flexibilidade e desempenho. Embora os sistemas VNX já não sejam mais produzidos, muitos dos seus princípios, como o armazenamento unificado e o tiering automatizado, se tornaram padrões na indústria. O conceito unificado do VNX é a resposta direta para a consolidação da infraestrutura.