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Dell PowerProtect Data Domain 全闪存设备:基于英特尔技术的全闪存网络弹性基础

数据保护  ◇  企业版

网络弹性基础设施在企业架构中占据着与主存储不同的重要地位。当系统发生故障、数据损坏或勒索软件将组织锁定在其环境之外时,恢复最终取决于备份平台。即使基于云的替代方案不断扩展,这一现实仍然支撑着对专用备份设备的强劲需求。根据IDC发布的2025年第四季度专用备份设备(PBBA)追踪报告,戴尔在该类别中占据收入榜首,这主要得益于戴尔PowerProtect Data Domain产品组合(基于英特尔平台)的强大实力。® 至强® 处理器)及其在全球超过 15,000 个活跃客户部署。

戴尔 PowerProtect DD9910F Hero

我们曾对戴尔 PowerProtect Data Domain DD9410 和 DD9910 进行过深入报道,这两款产品均采用英特尔® 至强® 可扩展处理器。报道中详细分析了无数据磁头架构、DDoS 防护软件栈、硬件信任根和安全启动链,以及相比上一代 Data Domain DD9400/DD9900 的性能提升。戴尔 PowerProtect Data Domain DD9910F 全闪存设备在此基础上进行了改进,并未进行重新设计。该系列产品的软件架构、重复数据删除引擎、Data Domain Boost (DD Boost) 生态系统和安全功能均保持一致。变化之处在于存储介质:全闪存设备用闪存取代了所有机械硬盘,旨在为那些对这种转变影响最大的工作流程提供更直接的体验。

闪存在网络安全平台中的应用与在主存储中的应用有所不同。闪存改变格局的关键在于恢复和复制吞吐量,以及在隔离的网络安全恢复库中基于分析的完整性验证速度。这些领域正是企业恢复服务级别协议 (SLA) 要求最为严格的领域,也是本文分析的重点。

我们将对全闪存设备进行考察,首先从硬件结构入手,包括英特尔的 QAT 如何实现硬件加速压缩,然后探讨闪存如何切实改变恢复、复制和网络恢复工作流程,该设备的数据缩减如何减少存储占用空间和总体拥有成本,以及该设备在戴尔当前的 PowerProtect 网络弹性产品组合中的定位。

Data Domain DD9910F 全闪存设备内部结构

PowerProtect Data Domain 全闪存设备沿用了当前 PowerProtect Data Domain 系列产品引入的架构模型,将 2U 控制器与外部存储机架相结合。戴尔将这种设计称为“无数据头”架构,其中控制器负责处理计算、元数据服务和系统编排,而备份数据则存储在外部连接的存储设备上。将计算层与存储容量层分离,使得系统能够在保持 Data Domain 产品组合一致性能的同时实现扩展。

戴尔 PowerProtect DD9910F SSD 已弹出

该控制器采用 2U 机箱,由两颗第五代英特尔® 至强® 可扩展处理器驱动,这两颗处理器负责运行 Data Domain 文件系统和在线重复数据删除引擎。大容量 DDR5 内存池支持平台的元数据和数据缩减工作负载。英特尔® 快速辅助技术 (QAT) 直接集成到第五代至强® 芯片中,无需占用 PCIe 插槽或专用扩展卡,即可在 DDoS 中实现硬件加速压缩。通过将压缩任务卸载到英特尔® QAT 的片上加速器,英特尔® 至强® 处理器平台可以将核心资源用于重复数据删除元数据处理和数据路径操作,从而直接影响恢复吞吐量和复制速度。随着吞吐量的增加,计算成本也会相应提高。后部扩展插槽中的 PCIe Gen5 连接提供了足够的带宽余量,以支持高端产品组合中的高密度网络配置。

从机箱后部可以看到系统所需的网络和扩展功能,满足大型企业备份环境的需求。多个 PCIe 插槽支持高带宽网络适配器,包括支持 10GbE、25GbE 和 100GbE 连接的配置。这些选项允许设备根据部署需求扩展网络吞吐量,而专用连接则将控制器连接到外部存储架。电源由双冗余电源提供,即使单个电源发生故障,也能确保系统持续运行。

戴尔 PowerProtect DD9910F 后部

全闪存设备的备份容量由 FS240 闪存机柜提供,这是一个 2U 存储机架,内部装有企业级 SSD。每个机架都提供大容量闪存,其外形尺寸与控制器机箱保持一致。该平台最多支持四个 FS240 机架,根据配置的不同,系统可用容量可从 272TB 扩展到 1.1PB。每个机柜都包含冗余电源和散热组件,符合企业级可用性要求。

戴尔 PowerProtect DD9910F 硬盘托架

容量为 544TB  该平台采用全闪存设计,由一个 2U 控制器和两个 2U 闪存机架组成,总占用空间为 6U。相比之下,同等配置的基于 HDD 的 Data Domain DD9910 部署方案则需要占用大约 10U 的机架空间。这一差异有助于解释戴尔关于全闪存设计能够提高机架效率和降低功耗的说法。

闪存改变了恢复方程式

网络恢复库中的恢复操作、复制吞吐量和分析驱动的完整性验证都高度依赖于读取性能和对去重元数据的快速访问。在这些实际应用中,性能至关重要。全闪存设备文件系统的专有架构,结合性能调优,可优化驱动器性能。

戴尔指出,在配置相同容量的情况下,全闪存设备的恢复性能比基于磁盘的 DD9910 快 4 倍。这种性能优势源于系统层面,由闪存存储层和英特尔® 至强® 可扩展处理器技术共同驱动,后者能够处理恢复操作所需的元数据密集型工作负载。

由于两个阵列共享相同的控制器硬件,因此所有性能提升均可在全闪存设备的全闪存配置中直接实现。在平台介绍会上展示的测试中,恢复工作负载包含多个数据流和连续备份,并在周期之间应用了实际的变化率。

在戴尔和英特尔共享的测试场景中,恢复吞吐量迅速攀升,然后稳定在每小时约 60 TB,并在整个恢复过程中保持在该水平。基于 HDD 的 DD9910 在相同工作负载下表现出更为平缓的性能提升和较低的持续吞吐量。这种差异反映了闪存在处理读取密集型操作方面与机械硬盘相比的优势,尤其是在恢复工作负载需要快速访问存储池中大量去重数据段时。Data Domain 系统将唯一的数据段存储一次,并通过元数据指针在后续备份中引用它们。在恢复过程中,系统必须定位并重新组装这些数据段以重建所需的数据集。由于此过程涉及大量的读取操作和元数据查找,因此低延迟的闪存存储可以显著加快大型备份映像的重建速度。

闪存层读取速度的提升也有利于复制吞吐量的提高。戴尔报告称,在容量相近的情况下,全闪存设备的复制速度比 DD9910 快 2 倍。Data Domain 环境中的复制通常涉及从源设备读取数据并将其传输到辅助系统,该辅助系统通常位于灾难恢复站点或网络恢复库中。

缩短复制时间带来的运营影响远不止于提升吞吐量。在网络安全恢复架构中,备份数据会被复制到一个隔离的存储库环境中,该环境旨在抵御勒索软件攻击。存储库仅在严格控制的复制窗口期间才会对生产系统开放。更短的复制窗口会减少存储库必须对生产环境开放的时间,从而缩小潜在的风险暴露窗口。

戴尔还报告称,其在网络安全恢复库中执行的分析驱动型验证工作负载方面也取得了改进。该公司在内部测试中使用 Cyber​​Sense 分析功能,结果表明,与基于磁盘的 DD9910 相比,全闪存设备上的分析性能最高可提升 2.8 倍。

Cyber​​Sense 分析工作流程会扫描备份数据,以验证其完整性,并在恢复操作开始前检测潜在的损坏或勒索软件活动迹象。由于验证过程涉及扫描大量备份数据,闪存介质读取性能的提升可缩短确认恢复点干净所需的时间,从而在启动恢复操作之前完成验证。

闪存的功率、空间和运行案例

在网络安全平台中,用闪存取代磁盘最显著的优势在于性能提升。然而,对于大规模管理基础设施的企业买家而言,效率的提升同样具有重要意义。戴尔内部测试对比了采用英特尔处理器的 DD9910F 和同等容量的采用英特尔处理器的磁盘式 DD9910,结果显示,DD9910F 的功耗最多可降低 80%,机架空间占用最多可减少 40%。单独来看,这些数据只是规格参数。但在多站点数据保护部署中,它们的意义远不止于此。

一家大型企业在主站点、灾难恢复站点和独立的网络安全恢复库中运行 Data Domain 设备,这构成了三种不同的基础设施布局。每个站点的电力和冷却成本都是实实在在的支出项目,机架密度决定了在不进行额外扩容的情况下,特定设施能够容纳多少设备。从每个完整配置系统约 10U 机架空间减少到 6U 机架空间,再加上显著降低的功耗,对于那些数据中心容量受限或积极将能源成本纳入总体拥有成本计算的企业而言,基础设施的计算方式发生了改变。

网络恢复库 值得特别指出的是,数据保管库基础设施的设计初衷就是隔离且专用,通常部署在专用机柜或托管环境中,电力和空间费用直接计费。在这种情况下,在不牺牲恢复性能的前提下,减少数据保管库基础设施的物理和电力占用,是一项意义重大的运营优势,而且随着数据保留需求的增长和数据保管库容量的扩展,这种优势还会不断增强。

数据缩减和有效容量

闪存的引入虽然改变了全闪存设备的性能表现,但其底层效率模型仍然基于Data Domain的重复数据删除引擎。戴尔目前宣称,基于英特尔至强处理器的PowerProtect Data Domain新一代产品的数据缩减率高达75:1,进一步巩固了该平台长期以来对容量效率的重视。

这个数字并非纯粹的理论值。在进行的测试中, 卓越咨询公司 使用典型的 VMware 备份工作负载,Data Domain 全闪存设备实现了约 75:1 的数据缩减,而同类系统保护相同数据集所需的物理容量高达其 3.8 倍。随着时间的推移,备份副本的积累和冗余度的提高,有效缩减率持续提升,在测试环境中,7 天后达到 78:1,两周后超过 100:1。

这种行为反映了去重技术在备份环境中的运作方式。初始备份副本包含较高比例的唯一数据,而后续备份则会引入增量变更,这些变更可以针对现有数据集进行高效的去重。因此,随着数据保留期的延长,有效的数据缩减效果也会随之提高。

从实际角度来看,这种容量缩减能力是全闪存设备如何在闪存经济性和大规模备份需求之间取得平衡的关键所在。全闪存设备的原始可用容量范围为 272TB 至 1.1PB,而基于磁盘的 Data Domain DD9910 可扩展至更高的原始容量,最高可达 2.1PB。两种方案的有效容量都可能显著更高,具体取决于数据特性、变更频率和保留策略。戴尔认为,这种效率是降低整体基础设施占用空间、功耗和长期存储成本的关键因素。

管理和数据域系统管理器接口

全闪存设备的管理通过 Data Domain 系统管理器进行,该管理器是 Data Domain 系列产品通用的 Web 界面。DDOS 8.7 在整个产品组合中运行完全相同,因此管理经验无需重新培训即可沿用,全闪存设备可无缝集成到现有工作流程中,无需引入新的操作模式。

 

仪表板直接显示管理员最常访问的内容,无需导航:文件系统容量、已用和可用空间、压缩因子、上次写入时间、活动警报和许可服务状态。

实时性能图表只需单击一下即可查看,涵盖 CPU 利用率、DD Boost 吞吐量、活动连接数、文件系统操作和网络活动。在同时接收备份和复制流量的活跃环境中,这些图表可让管理员立即了解平台性能是否在预期范围内。

数据管理部分在仪表板下方组织了操作详情。文件系统视图涵盖系统级别的容量、使用情况和压缩情况,而 M 树则提供了更细粒度的层级信息。每个连接应用程序的每个备份策略都会创建一个唯一的 M 树,从而在逻辑上隔离系统内的工作负载。每个 M 树的视图显示空间利用率、每日写入模式以及在可配置时间窗口内的压缩前后细分情况,这些信息对于诊断特定工作负载是否按预期压缩或容量消耗速度是否超出预期至关重要。

复制、协议、硬件和管理各自拥有独立的版块,其布局与之前的 Data Domain 产品保持一致。复制版块整合了连接系统间的配对状态、同步状态和作业运行状况,用户可在同一界面管理计划复制和按需复制。协议配置版块涵盖了 DD Boost、CIFS、NFS 和 VTL,其中 DD Boost 作为企业备份应用程序的主要路径,并在单一视图中显示活动连接、客户端列表、插件版本和身份验证设置。

该界面体现了面向非专业备份人员的平台设计理念。过去十年,随着基础架构团队的整合和通才承担更广泛的职责,备份管理员的角色已显著缩小。DD 系统管理器经过改进,使其在这种环境下依然易于访问,并具备逻辑清晰的结构、明确的实时报告以及从警报到诊断的快捷路径。

Data Domain 全闪存设备在 PowerProtect 产品组合中的定位

目前,Data Domain 产品线涵盖五款硬件型号。Data Domain DD3410 面向中小型企业,Data Domain DD6410 面向中型企业。同时,Data Domain DD9410 和 DD9910 则面向规模更大的环境,能够满足相应的容量和吞吐量需求。全闪存设备和全闪存就绪节点则在不同阶段和不同的部署场景下,将闪存引入产品组合。

这款全闪存设备面向大型企业环境,这些环境对恢复服务级别协议 (SLA) 要求严格,且缓慢的恢复速度或延长的复制窗口会造成可衡量的运营成本。它与基于磁盘的 Data Domain DD9910 并存,而非取而代之。这两个系统共享相同的软件堆栈和集成生态系统,主要区别在于存储介质以及由此带来的性能和效率特性。对于数据保留需求高且对容量成本敏感的组织而言,Data Domain DD9910 可能仍然是更合适的选择。而那些优先考虑恢复速度、数据保管库分析性能以及高端产品组合的电源和空间效率的用户,则可以直接选择这款全闪存设备。

全闪存就绪节点是面向构建软件定义或超融合环境的组织的独立产品类别,在这种环境中,Data Domain 的功能是通过客户提供的服务器平台而非专用设备来交付的。它并非 DD9910F 的直接替代品。

对于大多数大型企业评估而言,实际决策点在于采用英特尔至强可扩展处理器的 Data Domain DD9910 和同等容量的全闪存设备之间。全闪存型号的购置成本更高。不过,戴尔认为,考虑到多年部署的总拥有成本,全闪存型号在功耗、散热和机架空间方面的节省足以弥补成本上的不足。

结语

搭载英特尔处理器的戴尔 PowerProtect Data Domain 全闪存设备清晰地展现了闪存在数据保护领域的重要地位。备份数据导入主要受顺序和吞吐量限制,闪存并不会从根本上改变这一现状。闪存的优势在于恢复环节,而这款全闪存设备正是将闪存应用于此:与同等容量的基于磁盘的 DD9910 相比,其恢复速度提升高达 4 倍,复制速度提升高达 2 倍,Cyber​​Sense 分析速度提升高达 2.8 倍。这些优势最终转化为切实的运营成果:更短的恢复窗口、更短的网络安全保险库暴露期,以及在数据恢复到生产环境之前更快的完整性验证。

效率提升是论证的第二部分。仅需 6U 全闪存机架即可取代约 10U 的磁盘基础设施,同时功耗降低高达 80%,这彻底改变了在主站点、灾难恢复站点和网络安全库站点运行数据保护的企业的成本效益。尤其是在网络安全库部署中,电力和机架空间直接计费,且隔离要求使得每个机架单元都至关重要,这些成本降低将在多年的部署周期内累积成可观的运营成本节约。数据缩减引擎从另一个角度进一步强化了经济效益,有效缩减比可达 75:1,并且随着数据保留率的提高,这一比率还会继续提升。

全闪存设备之所以能出色地完成任务,是因为它丝毫不影响业务的连续性。多年来,Data Domain 一直沿用着这种架构。DDoS 防护软件栈、DD Boost 生态系统、安全模型以及系统管理器界面都保持不变。对于已经运行 Data Domain 的 15,000 多家企业而言,全闪存设备无疑是关键业务工作负载的理想之选。

对于正在评估闪存在数据保护策略中定位的企业环境而言,全闪存设备直接回答了这个问题。戴尔并未为了适应闪存而重新设计 Data Domain。它将闪存应用于架构最能受益的环节,在恢复 SLA 要求日益严格的工作流程中实现了可衡量的性能提升,并保持了运营模式的稳定性。

戴尔科技网络弹性

本文内容由StorageReview与戴尔科技和英特尔合作制作。所有分析和结论均基于StorageReview的独立评估。


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布赖恩·比勒

Brian 位于俄亥俄州辛辛那提市,是 StorageReview.com 的首席分析师兼总裁。