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設計不中斷:Purity 如何徹底改變企業級儲存系統

在企業級儲存設備中,中斷一直都是不受歡迎的現實。Pure Storage 以不中斷的所有功能打造了全新的現實。

Enterprise Storage

總結

For a long time, the approach in enterprise storage has been to just accept disruption. Pure Storage took a fundamentally different approach, making non-disruptive operations a foundational strength, not an afterthought.

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「我們的企業使用者實際上致電我們的基礎架構團隊,詢問發生了哪些變化,他們的分析速度大幅加快。 團隊甚至沒告訴他們前一晚有升級。」

– Pure Storage 客戶

是的,這是個真實的故事。這也反映出 Pure Storage 為何要挑戰儲存的過去方式。

傳統儲存系統從來沒有建立進化。它們經過數十年的組裝,透過收購縫合在一起,並充滿複雜性。每次升級都意味著風險。每項新功能都增加了更多層次。中斷不是例外。這就是期望。

我們拒絕建立這種方式。

從第一天開始,Pure Storage 就採取了不同的做法。我們建立了一致的基礎架構,以維持簡單、現代化、不中斷。不需堆高機升級。創新不需停機。只需一個乾淨、統一的平台,即可持續改進,同時不會中斷既有的運作。

這與堆疊更多功能無關。重點在於重新思考基礎。

這種心態仍然推動著我們打造的一切。我們知道我們必須打破傳統複雜性和顛覆性的循環。

打破中斷的循環

從一開始,我們就知道企業級儲存裝置不僅需要更高的效能或容量。它需要不受干擾。

升級已成為一種痛苦、被接受的現實。每一次轉向新技術,都意味著排程停機時間、人工干預、跨團隊協調,以及嚴重風險。IT 團隊必須在系統周圍工作,而非獲得系統支援。

我們開始改變這一點。規劃升級不中斷不單只是一項功能,更是策略性的選擇。這是核心架構決策。我們設計了一個平台,以適應硬體更新、軟體更新,甚至是重大系統變更,而無需中斷應用程式或需要複雜的因應措施。

設計中斷,而不是管理中斷,改變了一切。這個決定塑造了我們如何從一開始就建立平台的每一層。它仍然是我們打破傳統儲存思維最清晰的方式之一。

重新設計快閃記憶體,實現真正的不中斷

大多數儲存系統使用現成的 SSD。這些硬碟具有內建的行為和限制,特別是在磨損管理、錯誤處理和韌體更新方面。廠商無法控制快閃的運作方式,這使得可預測的效能和不中斷的升級幾乎是不可能的。

在 Pure Storage,我們決定捨棄傳統思維,打造我們自己的快閃模組 DirectFlash® 模組(DFM),讓我們能夠完全掌控快閃層。我們不依賴不透明的商品 SSD 韌體,而是將快閃管理移至 Pure Storage 平台的軟體層。這讓我們能夠直接透過系統協調資料放置、優化磨損和管理效能。

更重要的是,它讓傳統 SSD 系統無法做到:不中斷的快閃升級。有了 DFM,系統維持上線時,資料可以動態地從舊模組中撤離。高密度 DFM 之後,無需停機時間即可新增和重新平衡,不會影響效能,也不會影響應用程式。

這不只是硬體的選擇。這是個深思熟慮的設計決策,符合我們的核心架構理念:控制整個堆疊、消除中斷,並保持系統持續現代化。

無狀態架構:永遠在線升級的基礎

Pure Storage 平台最重要的設計選擇之一就是無狀態基礎架構。這種方法改變了儲存系統的運作方式,也是升級不中斷的關鍵。

在傳統系統中,控制器扮演大腦的角色。它們可儲存組態資料、管理系統識別,並協調系統行為。更換控制器通常意味著要取代該核心情報。它需要規劃停機時間、複雜的重新配置,並帶來不必要的風險。

在我們的架構中,系統識別和配置存在於儲存裝置本身,而非控制器中。這意味著控制器是無狀態的,可輕鬆更換。您可以安裝新的控制器,即使是較新世代的硬體,它也會立即扮演所取代的角色。不需重新配置、停機或中斷。

這種設計消除了硬體和軟體之間的相依性,從而實現了更快的升級和更簡單的擴展。這也讓 IT 團隊有信心,現代化基礎架構不會中斷營運。無狀態不只是一項功能。這是一個基本的設計原則,可確保系統持續運行,即使系統內部的技術不斷發展。

「我們從 FlashArray//M20,到 //M50,再到 //M70,再到 //X70,在所有機箱、所有儲存升級、所有 Purity 程式碼升級,所有作業都經過六年半的正常運行時間,而且完全不會離線。」

– Pure Storage 客戶

探索 Purity 資料儲存服務

雙模式架構,推動持續營運

FlashArray® 和 FlashBlade 是 Pure Storage 平台的全快閃基礎,使用獨特的雙模式基礎架構,結合active-active前端與主動被動後端。這種設計對於在任何升級或維護過程中維持持續運作至關重要。

在韌體或硬體升級期間,所有資料路徑都保持完全開啟並可存取。應用程式持續運行,不停停,同時在背景中安靜地進行升級。控制器的性能價值始終保留,確保系統即使在更新元件時也能以最大容量運作。

這種方法消除了對複雜的多路徑軟體的需求,傳統系統依賴這些軟體來維持可用性。多重路徑通常會增加設定複雜性,並可能成為故障點或瓶頸。

結果代表自己。Pure Storage 在過去十年中完成了超過 11,000 項控制器升級,每台控制器皆零停機時間,不影響效能。

全球快閃管理:前所未見的資料行動性

Pure Storage 平台不中斷基礎架構的關鍵部分,在於其處理快閃的方式。傳統儲存系統鎖定在現成硬碟的限制中。升級意味著停機時間、資料搬移和風險。

有了 Pure Storage 快閃記憶體統一管理,客戶就能在快閃容量增加時運用更多資料。想像一下,能夠從較舊的低密度 DirectFlash 模組中撤除資料、實際移除這些模組、安裝高密度的更換設備,以及重新平衡資料,同時您的應用程式持續運行,不會中斷。

這種資料行動性不僅止於簡單的容量升級。當新的快閃技術興起時(像是從 SAS 轉型為 NVMe),Purity 讓客戶能夠採用這些創新,而不需傳統、經過數十年來統治儲存的撕換方法。

除了技術之外:儲存裝置的新理念

在企業級儲存中,“不中斷”通常出現在合約中,但實際體驗中卻沒有。供應商使用這個詞來重新保證,但他們提供的是緩慢的手動流程,會偽裝成進步。

以下是通常看起來的樣子。全新陣列與您目前的系統並駕齊驅。您的團隊負責配置、設定連線能力、驗證相容性、重新配置主機,以及移轉所有工作負載。這可能需要數週甚至數個月的時間。在此期間,您正在努力改變變革視窗,與應用程式團隊協調,並希望在轉換期間不會出現意外。

是的,在技術上,原始陣列會維持在線狀態。但在幕後,您正在管理兩個系統,複製基礎架構,並瀏覽複雜的交接流程。風險是真實的。這項工作非常龐大。而時鐘已經開始邁向下一個週期。這就是當合約而非基礎架構定義時,“不中斷”的樣子。

Pure Storage 平台採用不同的方法。升級會在系統內進行。您不需要第二個陣列。您不需要主機停機時間。您不需要重新配置或重建任何東西。無論是新的控制器、密集的快閃,還是最新的軟體,都可以在不影響應用程式的情況下進行變更。

傳統廠商仰賴精細印刷。Pure Storage 仰賴設計。