HPE Alletra Storage MP X10000 với node tăng tốc bảo vệ Dữ liệu: Sao lưu không lo nghẽn cổ chai
HPE đã giới thiệu nền tảng Alletra Storage MP X10000 vào cuối tháng 11 năm 2024 dưới dạng hệ thống lưu trữ mở rộng (scale-out), toàn bộ bằng ổ thể rắn (all-flash) và phân tách độc lập (disaggregated) đầu tiên, được thiết kế để hợp nhất các khối lượng công việc hiện đại dưới một kiến trúc duy nhất. Thiết kế này tập trung vào một nền tảng phần cứng chung được quản lý hoàn toàn thông qua nền tảng đám mây GreenLake (trước đây là HPE GreenLake), mang lại khả năng lưu trữ đối tượng hiệu năng cao, mở rộng linh hoạt và các dịch vụ trí tuệ dữ liệu tích hợp. Vào tháng 8 năm 2025, HPE đã mở rộng nền tảng này với node tăng tốc bảo vệ dữ liệu (DPAN). Sự bổ sung này đã tạo ra một đường dẫn chuyên dụng cho các hoạt động sao lưu tốc độ cao và khôi phục nhanh chóng bằng cách kết hợp StoreOnce Catalyst với giao diện S3 gốc của X10000. Cùng với nhau, các thành phần này tạo thành giải pháp bảo vệ dữ liệu mà chúng tôi đang đánh giá trong báo cáo này.
Tóm tắt cốt lõi
- Kiến trúc NVMe Ưu tiên Flash: X10000 mang lại khả năng lưu trữ đối tượng mở rộng (scale-out), toàn bộ bằng ổ thể rắn (all-flash), giúp đem hiệu năng phân khúc lưu trữ chính (primary storage) vào các quy trình sao lưu và khôi phục.
- Tốc độ nạp dữ liệu lên tới 300 TB/Giờ trên mỗi DPAN: Trong quá trình thử nghiệm, một DPAN duy nhất duy trì tốc độ lên tới 83,83 GB/s (hơn 300 TB/giờ), với băng thông mở rộng một cách dự đoán được khi bổ sung thêm các node.
- Nghẽn cổ chai dịch chuyển lên phía thượng nguồn: DPAN loại bỏ các giới hạn ở phía mục tiêu (target-side), làm bộc lộ các giới hạn trong việc điều phối phần mềm sao lưu, mạng và hiệu năng ghi của máy khách (client).
- Quy trình giảm tải dữ liệu dựa trên Catalyst: Việc chống trùng lặp và nén dữ liệu ở phía nguồn (source-side) bằng cách sử dụng StoreOnce Catalyst giúp giảm tải cho mạng và mở rộng dung lượng lưu trữ hiệu dụng lên tới 60:1.
- Được xây dựng cho các khối lượng công việc hiện đại: Kiến trúc DPAN và X10000 chuẩn bị sẵn sàng cho hạ tầng sao lưu đáp ứng các môi trường có độ đồng thời cao, cơ sở dữ liệu lớn và sự tăng trưởng dữ liệu ở quy mô AI.
Công việc cốt lõi của node tăng tốc bảo vệ dữ liệu rất rõ ràng. Nó thực hiện các tác vụ chống trùng lặp, mã hóa và di chuyển dữ liệu từ phần mềm sao lưu sang X10000 với tốc độ mà phần cứng sao lưu truyền thống không thể sánh kịp. Catalyst đóng vai trò then chốt tại đây. Catalyst là giao thức di chuyển và giảm tải dữ liệu của HPE, tích hợp với nhiều nền tảng sao lưu doanh nghiệp. Nó xác định các phân đoạn trùng lặp tại nguồn và chỉ gửi dữ liệu sạch, đã được mã hóa đến DPAN. Điều này giúp giảm tải cho mạng và cho phép X10000 nạp các luồng sao lưu với tốc độ rất cao. Các công bố công khai của HPE bao gồm hiệu năng nạp dữ liệu lên tới 1,2 PB mỗi giờ trong cấu hình DPAN 4 node, tốc độ khôi phục nhanh hơn tới 22 lần so với các hệ thống cũ hơn, và tỷ lệ giảm tải dữ liệu lên tới 60:1. Những con số này hứa hẹn mang lại sự giải tỏa đáng kể cho các tổ chức đang phải đối mặt với các giới hạn về khung thời gian sao lưu (backup window) và thời gian khôi phục chậm chạp.
Where this platform becomes interesting is in how dramatically it diverges from the legacy blueprint for data protection infrastructure. Traditional backup hardware has long been anchored in HDD-based systems with controller bottlenecks and rehydration cycles that limit performance. The DPAN and X10000 approach turns that model on its head. Instead of a slow, capacity-driven target, HPE delivers an all-flash, horizontally scaled, analytics-grade storage platform as the foundation for data protection. This elevates backup and recovery performance to the same level of responsiveness as primary storage architectures. In practical terms, this changes how backup windows look and, more importantly, what recovery timelines are possible with a modern backup infrastructure.
The X10000 runs a log-structured, flash-optimized key-value engine that maintains predictable latency even as concurrency increases. It uses NVMe SSDs throughout the cluster and links nodes via a disaggregated shared-everything model, delivering linear performance growth as hardware is added. The data protection accelerator node completes the picture by pairing the Catalyst engine with an encrypted, high-speed data path into the X10000 over 100 GbE. This design avoids the controller bottlenecks, rehydration penalties, and mechanical disk limitations that define traditional backup appliances. The result is a target that behaves more like a high-performance primary storage platform than a simple capacity tier.
Có những lợi ích kinh doanh rõ ràng khi hiệu năng đạt đến phạm vi này. Khung thời gian sao lưu ngắn hơn giúp giảm rủi ro vận hành và cho phép bảo vệ các tập dữ liệu lớn hơn mà không cần tăng diện tích phần cứng. Hiệu năng khôi phục nhanh hơn giúp giảm thời gian chết và nâng cao khả năng phục hồi dưới các yêu cầu RTO nghiêm ngặt. Giảm tải dữ liệu giúp hạ thấp chi phí lưu trữ hiệu dụng và kéo dài tuổi thọ sử dụng của cụm lưu trữ trước khi cần mở rộng. Quản lý dựa trên đám mây thông qua GreenLake cũng giảm bớt gánh nặng vận hành cho các quản trị viên, những người mà nếu không có nó sẽ phải quản lý nhiều nền tảng độc lập. Tổng hợp lại, những điểm mạnh này định vị X10000 cùng với DPAN như một nền tảng hiện đại và có khả năng mở rộng cho các tổ chức đã vượt quá giới hạn của các mục tiêu sao lưu truyền thống.
Đối với phân tích này, chúng tôi đã hợp tác với Commvault, một nhà cung cấp phần mềm độc lập (ISV) lớn có hỗ trợ các quy trình công việc dựa trên Catalyst. Commvault đã tích hợp sẵn tính năng chống trùng lặp dữ liệu phía nguồn và truyền dữ liệu tốc độ cao, điều này hoàn toàn phù hợp với cấu hình khuyến nghị của HPE. HPE cũng hỗ trợ các nền tảng sao lưu doanh nghiệp khác, vì vậy các đặc tính về kiến trúc và hiệu năng được mô tả ở đây đều áp dụng trên một hệ sinh thái rộng lớn hơn của các đối tác bảo vệ dữ liệu.
Xây dựng một động cơ tốc độ cao để bảo vệ dữ liệu
Khi câu chuyện về nền tảng cấp cao đã được thiết lập, chúng ta có thể kiểm tra chi tiết hơn về cách X10000 và node tăng tốc bảo vệ dữ liệu được xây dựng cũng như cách chúng hoạt động cùng nhau. X10000 mang lại một lớp đối tượng mở rộng (scale-out) dựa trên flash được thiết kế cho tính song song diện rộng, trong khi node tăng tốc cung cấp đường dẫn tính toán cho việc chống trùng lặp, mã hóa và di chuyển dữ liệu tốc độ cao. Việc hiểu cách các thành phần này được cấu tạo, cách dữ liệu lưu chuyển giữa chúng và cách hiệu năng tăng lên khi bổ sung thêm các node sẽ cung cấp nền tảng kỹ thuật cho các kết quả hiệu năng.
Khả năng của Node tăng tốc bảo vệ dữ liệu trong thực tế
Ở quy mô lớn, Node Tăng tốc Bảo vệ Dữ liệu hoạt động ít giống như một thiết bị sao lưu truyền thống hơn mà giống như một động cơ di chuyển dữ liệu thông lượng cao hơn. Một node tăng tốc duy nhất có thể duy trì tốc độ nạp dữ liệu sao lưu khoảng 300 TB/giờ. Khi các node bổ sung được đưa vào, hiệu năng sẽ mở rộng tuyến tính. Cấu hình DPAN bốn node có thể cung cấp tốc độ lên tới 1,2 PB mỗi giờ, mang lại một lộ trình rõ ràng và có thể dự đoán được để đạt được thông lượng cao hơn khi các môi trường sao lưu phát triển.
Khả năng mở rộng trong node tăng tốc bảo vệ dữ liệu đạt được thông qua một thiết kế dạng mô-đun được xây dựng trên nền tảng HPE StoreOnce Gen5. Mỗi node tăng tốc bảo vệ dữ liệu là một hệ thống độc lập tích hợp bốn card mạng (NIC) 25 GbE cổng kép (tổng cộng có tám cổng 25 GbE), được gộp lại thông qua giao thức LACP thành một đường dẫn mạng logic 200 GbE, cùng với tám ổ SSD cấu hình RAID 6, cung cấp 92 TB dung lượng bộ nhớ đệm (cache) khả dụng cho các hoạt động quản lý dữ liệu.
Việc nạp và xử lý sao lưu được phân phối trên các node, cho phép hiệu năng và dung lượng mở rộng theo chiều ngang khi các node tăng tốc bổ sung được đưa vào. Với khả năng hỗ trợ lên đến 10 node tăng tốc hoạt động (cộng thêm tối đa hai node tùy chọn cho tính năng sẵn sàng cao), nền tảng này tăng băng thông nạp tổng hợp và dung lượng sao lưu hiệu dụng theo phương thức tuyến tính, tránh được các nghẽn cổ chai tập trung và cho phép mở rộng một cách dự đoán được khi nhu cầu sao lưu tăng trưởng.
| Specification | HPE Alletra Storage MP X10000 DPAN |
|---|---|
| Node Configuration | |
| Form Factor | 2U |
| Minimum Nodes | 0 |
| Maximum Nodes | 10 active (+2 optional HA) |
| Storage & Caching | |
| SSDs | 8 |
| Usable Cache (Data Management) | 92 TB |
| Max Usable Backup Storage per Node | 2 PB |
| Max Effective Backup Storage per Node | 120 PB |
| Networking – 25 GbE Ports | 8 |
Quy trình chống trùng lặp và giảm tải dữ liệu phía nguồn
Một đặc tính định hình của kiến trúc này là sự phụ thuộc vào quá trình chống trùng lặp dữ liệu phía nguồn theo thời gian thực (inline) bằng cách sử dụng HPE StoreOnce Catalyst. Quá trình chống trùng lặp được thực hiện trước khi dữ liệu được truyền đến node tăng tốc, sử dụng các kích thước phân đoạn (chunk size) 4 KB độ chi tiết cao. Cách tiếp cận này giảm thiểu việc di chuyển dữ liệu qua mạng và tối đa hóa hiệu quả không gian lưu trữ, đặc biệt là trong các môi trường có mức độ dư thừa cao giữa các tập dữ liệu sao lưu.
Khi các phân đoạn trùng lặp đã bị loại bỏ, dữ liệu còn lại sẽ được nén trước khi truyền đi. Điều này giúp giảm hơn nữa việc chiếm dụng băng thông mạng và đảm bảo rằng chỉ dữ liệu đã được tối ưu hóa mới đi vào quy trình xử lý của bộ tăng tốc. Node tăng tốc không lưu trữ cục bộ các gói dữ liệu sao lưu (backup payloads). Thay vào đó, nó duy trì siêu dữ liệu (metadata) và thông tin danh mục cần thiết để theo dõi các đối tượng đã được khử trùng lặp cũng như phục hồi các mối quan hệ. Tất cả dữ liệu sao lưu được truyền trực tiếp và liên tục đến X10000 thông qua giao diện S3 gốc của nó.
Thiết kế này loại bỏ sự cần thiết của các giai đoạn bù nước (rehydration), đĩa đệm (staging disks) hoặc các vùng hạ cánh thứ cấp (secondary landing zones). X10000 nhận dữ liệu đã được chống trùng lặp, nén và mã hóa dưới dạng có thể ghi một cách hiệu quả vào kho lưu trữ đối tượng dựa trên flash của nó.
Mục tiêu lưu trữ S3 gốc, bảo mật
Việc sử dụng S3 gốc làm mục tiêu lưu trữ là yếu tố then chốt cho tính linh hoạt của hệ thống. Do node tăng tốc ghi trực tiếp vào X10000 qua giao thức S3, nền tảng này tích hợp một cách liền mạch với các phần mềm sao lưu hiện đại mà không cần đến các giao thức lưu trữ độc quyền hay các lớp chuyển đổi. Dữ liệu truyền đến đã được mã hóa và tối ưu hóa, cho phép X10000 tập trung vào việc sắp xếp đối tượng song song, bền vững trên khắp hệ thống bộ nhớ flash NVMe.
Tỷ lệ giảm tải dữ liệu Catalyst trong thực tế lên tới 60:1 giúp mở rộng đáng kể dung lượng lưu trữ và giảm tần suất của các sự kiện mở rộng phần cứng. Mức độ giảm tải này tác động trực tiếp đến tổng chi phí sở hữu, đặc biệt là đối với các tập dữ liệu sao lưu lưu trữ dài hạn mà nếu không có nó sẽ đòi hỏi dung lượng thô rất lớn. Đối với sao lưu S3 trực tiếp của Commvault vào X10000, tỷ lệ này thường đạt từ 6:1 đến 7:1.
Hỗ trợ các mô hình bảo vệ dữ liệu theo tiêu chuẩn tối ưu
Vượt trội hơn cả hiệu năng thô, kiến trúc này hoàn toàn tương thích với các tiêu chuẩn tối ưu đã được thiết lập về bảo vệ dữ liệu. Hệ thống hỗ trợ mô hình bản sao 3-2-1-1-0, trong đó dữ liệu gốc nằm trên thiết bị lưu trữ sản xuất, dữ liệu sao lưu được lưu trữ trên X10000, và một bản sao bổ sung được sao chép sang kho lưu trữ đám mây công cộng bằng cách sử dụng HPE Cloud Bank Storage. Khả năng hỗ trợ mô hình 3-2-1-1-0 của HPE đạt được bằng cách kích hoạt tính năng sao lưu nhanh vào bộ nhớ flash, một bản sao ngoại khu (off-site) bảo mật, và một bản sao bất biến (immutable) để khôi phục sau khi bị mã độc tống tiền (ransomware) tấn công. Điều này đảm bảo khả năng phục hồi trước cả các sự cố cục bộ lẫn các đợt mất dữ liệu trên toàn bộ hệ thống.
Thiết kế này hỗ trợ một cách tự nhiên nguyên tắc “hai loại phương thức lưu trữ khác nhau” bằng cách tách biệt lưu trữ chính khỏi lưu trữ đối tượng dựa trên flash được sử dụng cho các bản sao lưu, với đám mây công cộng đóng vai trò là một phương thức bổ sung. Việc lưu trữ một bản sao ngoại khu trên đám mây cung cấp sự cách ly về mặt địa lý, đồng thời tăng cường các chiến lược khắc phục thảm họa và bảo vệ trước mã độc tống tiền mà không làm phát sinh sự phức tạp trong vận hành.
Hỗ trợ hệ sinh thái phần mềm sao lưu
Node tăng tốc bảo vệ dữ liệu tích hợp với nhiều nền tảng sao lưu doanh nghiệp có hỗ trợ các quy trình công việc dựa trên Catalyst. Commvault và Cohesity NetBackup được hỗ trợ đầy đủ, và việc hỗ trợ thêm Veeam giúp mở rộng khả năng áp dụng của nền tảng này trên một phạm vi rộng lớn các môi trường doanh nghiệp. Do quá trình chống trùng lặp và di chuyển dữ liệu được xử lý bởi node tăng tốc chứ không chỉ riêng bởi ứng dụng sao lưu, các hoạt động tích hợp này mang lại hiệu năng nhất quán bất kể lớp phần mềm nào đang được sử dụng.
Mở rộng hiệu năng sao lưu theo thiết kế
Tổng hợp lại, những yếu tố này giải thích lý do tại sao việc bổ sung các node tăng tốc bảo vệ dữ liệu sẽ trực tiếp thúc đẩy hiệu năng sao lưu. Mỗi node đóng góp thêm năng lực tính toán, băng thông mạng và thông lượng chống trùng lặp cho một cụm X10000 cụ thể. Không có tài nguyên bộ tăng tốc chung toàn cục và không có sự tranh chấp ngầm giữa các cụm lưu trữ. Việc mở rộng mang tính rõ ràng, cục bộ và có thể dự đoán được.
Đưa DPAN vào Vận hành (Xác thực sao lưu và khôi phục với 3 máy chủ)
Node tăng tốc bảo vệ dữ liệu làm thay đổi căn bản đặc tính hiệu năng của các quy trình sao lưu và khôi phục. Thay vì bị giới hạn bởi hệ thống lưu trữ mục tiêu, các tổ chức triển khai node tăng tốc này thường nhận thấy rằng thông lượng hiện tại lại bị giới hạn bởi các thành phần phía thượng nguồn: chi phí điều phối của ứng dụng sao lưu, năng lực của máy chủ nguồn, hoặc hạ tầng mạng. Điều này tương tự như cách việc chuyển đổi sang flash NVMe trong hệ thống lưu trữ chính đã làm bộc lộ các nghẽn cổ chai trong cấu trúc mạng kế thừa.
Nỗ lực xác thực này tập trung vào việc mô tả đặc tính hành vi thực tế của DPAN dưới các khối lượng công việc của doanh nghiệp, trong đó đặc biệt nhấn mạnh vào việc thấu hiểu nơi các ranh giới hiệu năng dịch chuyển khi mục tiêu sao lưu không còn là yếu tố giới hạn.
Cấu hình thử nghiệm
Đối với cấu hình ba máy chủ, chúng tôi đã sử dụng một thiết kế thử nghiệm tập trung để tách biệt và xác thực các đặc tính hiệu năng của một DPAN duy nhất dưới mức tải song song. Trong thử nghiệm sao lưu và khôi phục của mình, chúng tôi đã sử dụng tám VM Commvault Media Gateway trên mỗi máy chủ (host). Hiệu suất sao lưu bị ảnh hưởng nhẹ bởi các gateway bổ sung do giới hạn trần bộ nhớ ESXi. Tuy nhiên, đã có sự cải thiện rõ rệt trong hiệu suất khôi phục.
| Component | Configuration |
| Backup Hosts | 3 (HPE DL380 Gen11, ESXi hosts with NVMe storage, each with 48 VMs and 8 Commvault Media Gateways) |
| Commvault Host | 1 (HPE DL380 Gen 11) Dual Xeon Gold 6430 (64 Cores total), 512GB RAM, 8TB storage (Commvault 11.40.26) |
| Data Protection Accelerator | 1 (HPE 7720 DPA) Dual Xeon Gold 6538Y+ (64 cores total) 1.5TB RAM, 92TB NVMe bonded 200GbE |
| VMs | 144 VMs total across the 3 backup hosts (190GB each, 27.36 TB total dataset) |
| Storage | 4 server 8-node HPE Alletra Storage MP X10000 + (4x JBOF configuration), each with 2x disk controllers per JBOF |
| Networking Fabric | 200 GbE network fabric (2x NVIDIA SN4600c Mellanox, bonded 8x 25GbE per DPA) + 2x Backend Switches (NVMeoF) (Aruba CX 8325) |
Cấu hình DPAN đơn này cho phép mô tả rõ ràng hiệu suất và hành vi của hệ thống, chứng minh sự đóng góp của từng DPAN vào kiến trúc tổng thể.
Hiệu suất sao lưu
Với ba máy chủ sao lưu truyền dữ liệu vào một DPAN duy nhất, hệ thống đã chứng minh cách nút tăng tốc (accelerator node) loại bỏ mục tiêu lưu trữ như một nút thắt cổ chai về hiệu suất.
Trong thử nghiệm này, môi trường đã duy trì mức hiệu suất sao lưu tổng hợp đạt 17,54 GB/s trong khi bảo vệ đồng thời 144 máy ảo. Toàn bộ tập dữ liệu dung lượng 27,36 TB đã được hoàn thành chỉ trong 26 phút, mang lại tốc độ sao lưu hiệu dụng khoảng 63,1 TB mỗi giờ, hoặc 0,063 PB/giờ. Tại thời điểm này, hiệu suất không còn bị giới hạn bởi lớp lưu trữ đối tượng HPE Alletra MP X10000 mà bởi khả năng tạo và duy trì các luồng dữ liệu song song của các máy chủ sao lưu và hạ tầng mạng (network fabric).
Khi được quy chiếu sang một cấu hình lớn hơn với 30 máy chủ sao lưu kết nối vào một DPAN duy nhất, hiệu suất tổng hợp dự kiến sẽ đạt 175,38 GB/s, tương đương với mức tối đa lý thuyết vào khoảng 0,63 PB mỗi giờ.
| Metric | Result |
| Sustained Throughput | 17.54 GB/s |
| Effective Throughput | 63.1 TB/hour |
| VMs Backed Up Concurrently | 144 |
| Total Dataset | 27.36 TB |
| Total Backup Window | 26 minutes |
| Extrapolated Capacity (30 servers, 1 DPA) | |
| Aggregate Throughput | 175.38 GB/s |
| Theoretical Maximum | 0.63 PB/hour |
Hiệu suất khôi phục
Các hoạt động khôi phục tương tự cũng chứng minh rằng DPAN loại bỏ các giới hạn từ phía mục tiêu lưu trữ, với hiệu suất giờ đây bị giới hạn bởi hạ tầng của phía máy khách (client).
Trong quá trình thử nghiệm, môi trường đã duy trì mức hiệu suất khôi phục tổng hợp đạt 4,90 GB/s trong khi khôi phục đồng thời 144 máy ảo. Tổng cộng 27,36 TB dữ liệu đã được phục hồi chỉ trong 93 phút, tương đương với tốc độ khôi phục hiệu dụng khoảng 17,64 TB mỗi giờ. Điều này chứng minh khả năng của DPAN trong việc song song hóa các hoạt động đọc ở quy mô lớn trong khi vẫn duy trì hiệu suất nhất quán trên một khối lượng công việc có tính đồng thời cao.
Một điểm quan trọng cần lưu ý là Commvault đã mất khoảng một giờ cho thời gian chuẩn bị trước khi khôi phục trước khi tiến hành di chuyển dữ liệu. Chi phí vận hành điều phối này ảnh hưởng đáng kể đến tổng thời gian khôi phục và được phản ánh trong các số liệu được báo cáo.
Trong một triển khai lớn hơn gồm 30 máy chủ được bảo vệ bởi 1 DPAN, hiệu suất tổng hợp dự kiến đạt khoảng 49,03 GB/s, tương đương với khả năng đọc duy trì khoảng 0,18 PB/giờ trên mỗi nút tăng tốc.
| Metric | Result |
| Sustained Throughput | 4.90 GB/s |
| Effective Throughput | 17.64 TB/hour |
| VMs Restored Concurrently | 144 |
| Total Dataset | 27.36 TB |
| Total Restore Window | 93 minutes |
| Extrapolated Capacity (30 servers, 1 DPA) | |
| Aggregate Throughput | 49.03 GB/s |
| Per DPAN Sustained Read Capability | 0.18 PB/hour |
*Các số liệu ngoại suy dựa trên ước tính quy mô cấu hình 1 DPAN, 3 x 10 máy chủ ESXi.
Hiệu suất khôi phục làm nổi bật một thực tế là khi DPAN đã được triển khai, tốc độ khôi phục sẽ bị giới hạn nghiêm trọng bởi các yếu tố phía máy khách (client-side): băng thông mạng, tốc độ ghi của ổ lưu trữ và khả năng tiếp nhận dữ liệu của các mục tiêu khôi phục. DPAN có thể cung cấp mức hiệu suất cao hơn đáng kể so với mức mà hầu hết các môi trường máy khách hiện đang tiêu thụ.
Thử thách giới hạn của một DPAN đơn lẻ: “Cấu hình Hero”
Để xác định giới hạn hiệu suất cao nhất của một nút DPA đơn lẻ, HPE đã mở rộng quy mô vượt qua cấu hình cơ sở ba máy chủ để tiến tới cái mà họ gọi là “cấu hình hero” (hero configuration): bảy máy chủ sao lưu bảo vệ 336 máy ảo với tổng dung lượng khoảng 65 TB.
Kết quả của cấu hình Hero bảy máy chủ:
Trên khắp bảy máy chủ sao lưu, hệ thống đã mang lại mức hiệu suất tổng hợp đạt 83,83 GB/s trong khi bảo vệ đồng thời 336 máy ảo. Toàn bộ tập dữ liệu dung lượng 65,38 TB đã được hoàn thành chỉ trong 13 phút, tương đương với tốc độ sao lưu hiệu dụng khoảng 301,7 TB/giờ, hoặc 0,301 PB/giờ. Ở mức độ đồng thời này, môi trường đã hoạt động như một đường ống nạp dữ liệu song song hóa cao độ, với hiệu suất được thúc đẩy chủ yếu bởi năng lực tính toán của máy khách hiện có, khả năng xử lý phương tiện (media processing) và băng thông hạ tầng mạng (fabric bandwidth), chứ không phải bởi các giới hạn từ phía mục tiêu lưu trữ.
| Metric | Result |
| Sustained Throughput | 83.83 GB/s |
| Effective Throughput | 0.301 PB/hour |
| VMs Backed Up Concurrently | 336 |
| Total Dataset | 65.38 TB |
| Total Backup Window | 13 minutes |
Cấu hình này cho thấy rằng, ngay cả khi số lượng máy chủ sao lưu tăng lên hơn gấp đôi, một DPAN đơn lẻ vẫn chưa chạm tới trần hiệu suất của nó. HPE đã không thể tìm ra giới hạn hiệu suất tối đa của một DPA đơn lẻ vì ứng dụng sao lưu đã đạt tới giới hạn năng lực điều phối trước. Giới hạn giờ đây không còn nằm ở hệ thống lưu trữ mục tiêu hay bản thân DPA nữa, mà nằm ở khả năng quản lý lập lịch tác vụ, điều phối di chuyển dữ liệu và các hoạt động siêu dữ liệu (metadata) của ứng dụng sao lưu ở quy mô này.
Thử nghiệm thực tế được xác thực trên cấu hình bốn nút đã duy trì mức hiệu suất nạp dữ liệu tổng hợp đạt khoảng 1,2 PB/giờ, đồng thời xác nhận các đặc tính mở rộng tuyến tính trên các nút đang hoạt động. Với khả năng hỗ trợ lên đến 10 nút tăng tốc trên mỗi cụm (cluster), kiến trúc này hoạt động ở phân khúc nhiều petabyte mỗi giờ và được thiết kế để mở rộng vượt mức 2,5 PB/giờ khi cấu hình được mở rộng. Trong thử nghiệm của chúng tôi, hạ tầng mạng và điều phối thượng nguồn đã trở thành các yếu tố giới hạn trước khi các nút tăng tốc đạt đến trạng thái bão hòa, điều này nhấn mạnh không gian mở rộng kiến trúc dồi dào sẵn có trong thiết kế.
Sao lưu cơ sở dữ liệu Oracle RMAN: Ghi trực tiếp vào bộ lưu trữ (Direct-to-Storage) so với Sử dụng DPAN
Để chứng minh tác động của DPAN đối với các quy trình sao lưu cơ sở dữ liệu quy mô lớn, HPE cũng đã thực hiện một thử nghiệm so sánh bằng cách sử dụng khối lượng công việc của một cơ sở dữ liệu Oracle dung lượng 100TB. Thử nghiệm này so sánh trực tiếp hiệu suất sao lưu khi ghi dữ liệu độc lập vào mảng lưu trữ X10000 với khi tận dụng kiến trúc DPAN.
Cấu hình thử nghiệm: Bảng dưới đây phác thảo cấu hình thử nghiệm chi tiết của môi trường xác thực sao lưu Oracle. Thiết lập này được thiết kế để đánh giá việc bảo vệ Oracle RAC quy mô lớn bằng cách sử dụng NetBackup 11 với các nền tảng lưu trữ HPE Alletra và một DPAN.
| Component | Configuration |
| NetBackup Media Servers | 3x HPE DL380 Gen10+ NetBackup (Version 11.0.0.1) |
| Oracle RAC 19c Cluster | 2x HPE DL380 Gen10+ (4x 32x Gb FC per host) |
| Source Array | Single Alletra 6050 (hosting Oracle database) (4x 32x Gb FC per host) |
| Backup Target | 2x Alletra Storage MP X10000 (3-node configuration 2+1 node config) + (2x JBOF configuration) each with 2x disk controllers per JBOF |
| Data Protection Accelerator | Single node (DPAN for configuration only) |
| Network | Single 100GbE (HPE Aruba CX8325) |
| Workload | 100TB Oracle database |
Kết quả thử nghiệm:
Bảng dưới đây hiển thị kết quả của cùng một tác vụ sao lưu toàn bộ cơ sở dữ liệu Oracle dung lượng 100TB được thực hiện dưới hai điều kiện:
- Trực tiếp đến X10000 (Mục tiêu S3 không có DPAN)
- Sao lưu tăng tốc với một DPAN duy nhất trong đường truyền dữ liệu (data path)
Trong cả hai kịch bản, khối lượng công việc và tập dữ liệu Oracle giống hệt nhau đã được bảo vệ. Thay đổi kiến trúc duy nhất là việc đưa Nút tăng tốc bảo vệ dữ liệu (DPAN) kết hợp 200GbE vào hạ tầng mạng (networking fabric), cho phép so sánh trực tiếp hiệu suất.
| Metric | Direct-to-X10K (without DPAN) | Accelerated With Single DPAN |
| Sustained Throughput | 6.46 GB/s | 11.57 GB/s |
| Effective Throughput | 23.3 TB/hour | 41.7 TB/hour |
| Total Backup Window | 4.3 hours | 2.4 hours |
| Database Backed Up | 100TB | 100TB |
Tác động đến hiệu suất:
- Cải thiện hiệu suất gấp 1,79 lần (11,57 GB/s so với 6,46 GB/s)
- Giảm 44% khoảng thời gian sao lưu (2,4 giờ so với 4,3 giờ)
Thử nghiệm này xác thực rằng DPAN mang lại sự tăng tốc có thể đo lường được ngay cả đối với khối lượng công việc cơ sở dữ liệu có cấu trúc, giúp tăng gần gấp đôi hiệu suất và giảm một nửa khoảng thời gian sao lưu (backup window). Sự cải tiến này chứng minh cách thức các tác vụ xử lý giảm tải sao lưu mã hóa dữ liệu trùng lặp (deduplication) và nén của nút tăng tốc được thực hiện trong môi trường nguồn và mảng lưu trữ mục tiêu, cho phép các chu kỳ bảo vệ dữ liệu diễn ra nhanh hơn đối với các hệ thống cơ sở dữ liệu quan trọng (mission-critical).
Biến hiệu suất thành kết quả thực tế
Bài học quan trọng nhất từ thử nghiệm này không chỉ nằm ở các con số về hiệu suất; mà là vị trí mà các nút thắt cổ chai đã dịch chuyển sang. Qua từng kịch bản xác thực, X10000 và nút tăng tốc bảo vệ dữ liệu đã loại bỏ giới hạn trần truyền thống từ phía mục tiêu lưu trữ vốn đã định hình hạ tầng sao lưu trong nhiều thập kỷ. Trong thử nghiệm xác thực ba máy chủ, hiệu suất nạp dữ liệu đã nhanh chóng chuyển dịch lên thượng nguồn, đi vào các giới hạn về điều phối máy chủ truyền thông (media server) và khả năng tạo dữ liệu của máy khách. Trong cấu hình bảy máy chủ, ngay cả ở mức hơn 0,30 PB mỗi giờ, DPAN vẫn chưa đạt đến giới hạn tối đa của nó. Giới hạn đã trở thành khả năng điều phối các tác vụ ở quy mô lớn của ứng dụng sao lưu.
Thử nghiệm khôi phục cũng diễn ra theo mô hình tương tự. Một khi DPAN loại bỏ lực cản từ phía mục tiêu lưu trữ, hiệu suất khôi phục sẽ bị chi phối bởi tốc độ ghi phía máy khách, băng thông mạng và chi phí vận hành điều phối. Trên thực tế, thiết bị sao lưu không còn là nút thắt cổ chai nữa. Hạ tầng xung quanh mới là nguyên nhân, và sự dịch chuyển này là vô cùng quan trọng.
Các hệ thống sao lưu truyền thống dựa trên ổ cứng HDD vốn được kiến trúc xung quanh các vùng đệm dữ liệu (landing zones), các điểm nghẽn của bộ điều khiển (controller chokepoints) và quy trình tái tạo dữ liệu (rehydration workflows). Hiệu suất được tinh chỉnh để phù hợp với những hạn chế đó. Ngược lại, sự kết hợp giữa DPAN và X10000 mang lại hành vi nạp và khôi phục dữ liệu ở cấp độ của bộ lưu trữ chính (primary storage) vào các quy trình sao lưu. Điều đó làm thay đổi vị trí áp lực thiết kế trong trung tâm dữ liệu.
Hạ tầng mạng phải duy trì mức độ đồng thời cao hơn. Các máy chủ truyền thông phải điều phối nhiều luồng dữ liệu hơn. Các hệ thống máy khách phải tiếp nhận lưu lượng khôi phục ở tốc độ mà chúng có thể chưa từng được thiết kế để đáp ứng. Ngay cả hiệu suất ghi của ổ SSD trên các máy chủ được bảo vệ cũng trở thành một yếu tố cần cân nhắc trong quá trình khôi phục quy mô lớn.
Có lẽ điều quan trọng nhất là bản thân các ứng dụng sao lưu ban đầu không được thiết kế cho mức hiệu suất này. Như đã được chứng minh trong thử nghiệm, chi phí vận hành điều phối có thể trở thành yếu tố giới hạn trước khi DPAN hoặc X10000 đạt đến trạng thái bão hòa. Thực tế đó làm nổi bật một thách thức rộng lớn hơn của toàn ngành. Các tầng phần mềm sao lưu phải phát triển để khai thác đầy đủ hiệu suất của các bộ lưu trữ hiện đại.
Tuy nhiên, HPE đã định vị DPAN như một lớp tăng tốc được xây dựng chuyên dụng nhằm khỏa lấp khoảng cách đó ở thời điểm hiện tại. Bằng cách giảm tải các tác vụ khử trùng lặp dữ liệu, mã hóa và di chuyển dữ liệu tốc độ cao sang một nút tính toán chuyên dụng, đồng thời kết hợp nó với một hệ thống lưu trữ đối tượng thuần flash (flash-native object backend), HPE đã tạo ra một nền tảng thúc đẩy hiệu suất sao lưu và phục hồi vào phân khúc vốn trước đây chỉ dành riêng cho các hệ thống lưu trữ chính.
Kết quả mang lại không phải là sự cải tiến từng bước nhỏ. Đó là một sự phân phối lại áp lực trên toàn bộ tầng hạ tầng bảo vệ dữ liệu. Và sự phân phối lại đó chính xác là những gì các môi trường sao lưu hiện đại yêu cầu khi các tập dữ liệu ngày càng lớn hơn và kỳ vọng phục hồi ngày càng thắt chặt.
Một tiêu chuẩn mới cho hạ tầng sao lưu
Nút Tăng tốc Bảo vệ Dữ liệu HPE (HPE Data Protection Accelerator Node) đại diện cho một sự dịch chuyển về mặt cấu trúc trong cách thiết kế hạ tầng sao lưu. Bằng cách kết hợp tính năng khử trùng lặp dữ liệu từ phía nguồn của StoreOnce Catalyst với đường truyền dữ liệu mã hóa tốc độ cao vào nền tảng đối tượng thuần flash X10000, DPAN tạo ra một lớp tăng tốc chuyên dụng giúp tách biệt quá trình di chuyển và giảm thiểu dữ liệu khỏi tính bền vững của lưu trữ. Sự rõ ràng trong kiến trúc đó chính là yếu tố mang lại các đặc tính hiệu năng của giải pháp này.
Catalyst đảm bảo rằng chỉ dữ liệu đã được tối ưu hóa mới đi qua mạng và đi vào lớp đối tượng. X10000 tập trung vào việc sắp đặt đối tượng bền vững, song song trên nền tảng flash NVMe. DPAN tập trung vào các tác vụ tiêu tốn nhiều tài nguyên tính toán, chẳng hạn như khử trùng lặp dữ liệu và mã hóa. Mỗi lớp thực hiện vai trò của mình mà không có sự thỏa hiệp. Kết quả là một kiến trúc sao lưu được xây dựng xung quanh hiệu suất và tính đồng thời thay vì sự kìm hãm. Điều khiến giải pháp này trở nên đặc biệt phù hợp không chỉ là cách nó hoạt động ở hiện tại, mà còn là những gì nó hỗ trợ trong tương lai.
Hạ tầng hiện đại đang phát triển hướng tới tính đồng thời cao hơn, ảo hóa mật độ dày hơn, các đường ống phân tích do AI thúc đẩy và các mục tiêu khôi phục ngày càng khắt khe. Các môi trường này tạo ra các tập dữ liệu lớn hơn với tốc độ cao hơn và yêu cầu khôi phục nhanh hơn khi có sự cố xảy ra. Các hệ thống sao lưu không còn có thể hoạt động như các tầng thứ cấp chậm chạp, âm thầm tụt lại phía sau hiệu suất sản xuất. Chúng phải giữ vững tốc độ.
HPE Alletra Storage MP X10000 kết hợp với DPAN chuẩn bị cho hoạt động sao lưu và phục hồi sẵn sàng đón nhận tương lai đó. Nó cung cấp một mô hình tăng tốc có thể mở rộng, phù hợp với các xu hướng hạ tầng thuần flash và các chiến lược lưu trữ dựa trên đối tượng. Khi các doanh nghiệp hiện đại hóa các tầng tính toán và lưu trữ chính của họ, DPAN đảm bảo lớp bảo vệ dữ liệu không trở thành mắt xích yếu nhất.
HPE đã có một vị thế quyết định trong không gian này. Với X10000 và DPAN, công ty đã mang đến một nền tảng nâng tầm sao lưu và phục hồi vào cùng một vị thế thảo luận về hiệu suất như bộ lưu trữ chính. Đối với các tổ chức đang đối mặt với các khoảng thời gian sao lưu bị thu hẹp, dấu chân dữ liệu ngày càng mở rộng và các mục tiêu khôi phục khắt khe hơn, kiến trúc này mang lại cả những lợi ích tức thì lẫn sự liên kết lâu dài với các xu hướng hạ tầng của doanh nghiệp.
__________________________________________________
📞 Liên hệ Megacore để được tư vấn cấu hình phù hợp và giải pháp hạ tầng cho doanh nghiệp – hoàn toàn miễn phí
🌐 Website: megacore.net
📧 Email: [email protected]
📲 Hotline: 0345 888 868
Cảm ơn bạn đã tin tưởng và lựa chọn sản phẩm của Megacore. Chúng tôi cam kết mang đến cho bạn những sản phẩm chất lượng và dịch vụ tốt nhất!
