Comprendre les pools de ressources de stockage sur les baies de

COMPRENDRE LES POOLS DE
RESSOURCES DE STOCKAGE SUR
LES BAIES DE STOCKAGE EMC
VMAX3
Recommandations de configuration et bonnes
pratiques pour un ou plusieurs SRP
ABSTRACTION
Ce livre blanc explique les concepts relatifs aux pools de ressources de stockage
(SRP) et leur implémentation dans les baies de stockage EMC VMAX3. Il fournit les
informations nécessaires pour prendre des décisions conformes aux bonnes
pratiques en matière de configuration des SRP.
Mars 2015, Révision 1.3
LIVRE BLANC EMC
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Référence H14040
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SOMMAIRE
RÉSUMÉ ANALYTIQUE ........................................................................... 4
AUDIENCE ................................................................................................... 4
COMPRENDRE LES SRP ET LES ELEMENTS LIES..................................... 4
Pools de données.......................................................................................... 4
Groupes de disques ...................................................................................... 4
Pools de ressources de stockage ..................................................................... 5
FAST ET AUTRES ELEMENTS LIES .......................................................... 5
Provisionnement des niveaux de service .......................................................... 5
Provisionnement virtuel ................................................................................. 6
Groupes de stockage ..................................................................................... 6
Objectifs de niveau de service ........................................................................ 6
CONFIGURATIONS A SRP UNIQUE ........................................................ 7
Avantages d’un système à SRP unique ............................................................. 7
Inconvénients d’un système à SRP unique ........................................................ 7
CONFIGURATION AVEC PLUSIEURS SRP ............................................... 7
Avantages d’un système à plusieurs SRP.......................................................... 7
Inconvénients d’un système à plusieurs SRP ..................................................... 8
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RÉSUMÉ ANALYTIQUE
Toutes les entreprises ont besoin d’infrastructures informatiques qui peuvent fournir un accès instantané aux immenses volumes
de données intrinsèques au traitement de transactions et à l’entreposage de données traditionnels ainsi qu’à une nouvelle
génération d’applications conçues dans les domaines des réseaux sociaux, de la mobilité, du Cloud et du Big Data. EMC®
redéfinit les plates-formes Cloud de datacenter afin de bâtir un lien entre ces deux univers et de créer la nouvelle génération
de Cloud hybride.
Pour ce faire, il est essentiel d’allouer rapidement et en toute efficacité les ressources de stockage. Les baies VMAX3 sont
préconfigurées en usine avec des pools de provisionnement virtuel, à partir desquels les périphériques thin peuvent être
facilement et rapidement alloués à des hôtes et des applications. Tous les disques physiques de la baie sont placés dans des
pools de ressources de stockage (SRP), qui fournissent le stockage physique pour les périphériques thin présentés aux hôtes
utilisant les affichages de masquage.
Les SRP sont gérés par FAST. Les administrateurs de stockage n’ont besoin d’effectuer aucune opération de configuration. Cela
simplifie fortement la configuration initiale des nouvelles baies VMAX3 et réduit grandement le délai avant les E/S. La capacité
de stockage est gérée au niveau SRP : les considérations relatives à RAID et les liaisons de périphériques thin ne posent plus
de problèmes aux administrateurs de stockage lors de la création de périphériques alloués. En effet, tous les périphériques sont
disponibles dès leur création et la protection RAID est une fonction du SRP, et non une propriété du périphérique. Cette nouvelle
conception de baie et méthode de configuration et d’allocation de stockage réduit fortement le temps et les efforts requis pour
gérer et surveiller les baies VMAX3.
AUDIENCE
Ce livre blanc s’adresse à ceux qui ont besoin de comprendre le concept des SRP et leur relation avec la configuration des baies
et du provisionnement du stockage dans le VMAX3. Ce document s’adresse tout particulièrement aux clients EMC, ainsi qu’aux
équipes commerciales et techniques de terrain qui conçoivent ou implémentent une baie de stockage VMAX3 ou pensent le faire
à l’avenir.
Comprendre les SRP et les éléments liés
Les SRP comprennent un ou plusieurs pools de données, qui contiennent les périphériques de données préconfigurés (TDAT),
fournissant le stockage pour les périphériques thin (TDEVS), créés et présentés aux hôtes ou applications. Le stockage physique
pour les périphériques TDAT est fourni par des groupes de disques, qui contiennent les disques physiques. Afin de comprendre
les SRP et leur rôle dans la configuration et la gestion de VMAX3, il est important de comprendre ces éléments, qui sont les
entités sous-jacentes.
Pools de données
Un pool de données, aussi appelé thin pool, est une collection de périphériques de données de la même émulation et du même
type de protection RAID. Tous les périphériques de données configurés sur un seul groupe de disques sont contenus dans un
seul pool de données. De ce fait, tous les périphériques de données sont configurés sur des disques du même type de
technologie et de capacité, et, le cas échéant, de la même vitesse de rotation.
La baie de stockage VMAX3 prend en charge un maximum de 510 pools de données. Les pools de données sont préconfigurés
au sein de la baie de stockage et leur configuration ne peut pas être modifiée à l’aide d’un logiciel de gestion.
Groupes de disques
Un groupe de disques est une collection de disques physiques qui partagent les mêmes caractéristiques physiques et de
performances. Les disques sont regroupés selon la technologie, la vitesse de rotation, la capacité et le type de protection
RAID souhaité.
Chaque groupe de disques est automatiquement configuré avec des périphériques de données (TDAT) lors de sa création.
Un périphérique de données est une unité logique interne dédiée au provisionnement de stockage physique utilisé par les
périphériques thin. Tous les périphériques de données du groupe de disques ont le même type de protection RAID et la même
taille. De ce fait, le même nombre d’hypervolumes (hypers) est créé sur chaque disque du groupe. De plus, tous les hypers ont
la même taille. 16 hypers sont configurés sur chaque disque.
La baie de stockage VMAX3 prend en charge un maximum de 510 groupes de disques internes. Les groupes de disques sont
préconfigurés au sein de la baie de stockage et leur configuration ne peut pas être modifiée à l’aide d’un logiciel de gestion.
Le Support Clients d’EMC peut ajouter des disques physiques à un groupe de disques, mais aucun disque ne peut être supprimé.
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Pools de ressources de stockage
Un pool de ressources de stockage (SRP) est une collection de groupes de disques configurés dans des pools de données thin,
qui constituent un domaine FAST, dont les performances et la fiabilité sont très dépendantes. Cela signifie que les mouvements
de données effectués par FAST restent dans les limites du pool de ressources de stockage. Les données d’applications
appartenant aux périphériques thin peuvent être distribuées sur les pools de données au sein du pool de ressources de stockage
auxquels elles sont associées. Les données de snapshot TimeFinder et SRDF/A DSE (Delta Set Extension) sont également écrites
sur des pools au sein du pool de ressources de stockage.
Par défaut, une baie de stockage VMAX3 a un pool de ressources de stockage contenant tous les pools de données configurés.
Cette configuration à SRP unique répond aux besoins de la plupart des environnements de production.
Il n’y a aucune restriction sur la combinaison de types de technologie de disques et de protection RAID dans un SRP. Lors du
déplacement de données entre les pools de données, FAST différencie les capacités de performances des pools selon la vitesse
de rotation (le cas échéant) et la protection RAID.
Si une ressource de stockage peut contenir plusieurs pools de données, chaque pool de données ne peut faire partie que d’un
pool de ressources de stockage.
La baie de stockage VMAX3 prend en charge un maximum de cinq pools de ressources de stockage. Toutefois, l’approbation
d’EMC est requise pour les configurations comprenant plus qu’un SRP. Lorsque plusieurs pools de ressources de stockage sont
configurés, l’un d’eux doit être marqué comme pool de ressources de stockage par défaut.
Les pools de ressources de stockage sont préconfigurés dans la baie de stockage. Des disques peuvent être ajoutés aux SRP
existants et des SRP supplémentaires peuvent être configurés par la suite, en cas de besoin. Toutefois, il est impossible de
diviser un SRP existant en plusieurs SRP.
Figure 1.
SRP et éléments liés à FAST
FAST et autres éléments liés
Il est également primordial de comprendre d’autres éléments liés à FAST, afin de comprendre la relation des SRP avec
l’allocation et les performances de stockage.
Provisionnement des niveaux de service
VMAX3 simplifie énormément le provisionnement du stockage : il n’est plus nécessaire d’attribuer manuellement des ressources
de stockage physique aux applications. Les performances de stockage requises pour une application sont spécifiées lors du
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processus de provisionnement, en associant un objectif de niveau de service prédéfini à l’application, via le groupe de stockage
contenant ses périphériques thin. Les données de l’application sont ensuite allouées de manière dynamique par FAST sur les
ressources de stockage avec différentes caractéristiques de performances pour répondre aux exigences de performances
globales de l’application.
Cette capacité de provisionnement selon des niveaux de service est disponible de manière inhérente sur toutes les baies de
stockage VMAX3, étant donné que toutes les baies disposent d’un provisionnement virtuel et que FAST est toujours actif.
Provisionnement virtuel
Le provisionnement virtuel permet d’augmenter l’utilisation de la capacité en présentant à un hôte un espace de stockage plus
important que celui consommé physiquement et en allouant l’espace uniquement en fonction des besoins à partir d’un pool
virtuel partagé. Le provisionnement virtuel simplifie également la gestion du stockage en facilitant la répartition des données
grâce au striping large automatisé et en réduisant le nombre d’étapes nécessaires pour gérer la croissance des applications.
Le provisionnement virtuel utilise un type de périphérique accessible aux hôtes, appelé périphérique de provisionnement virtuel
ou périphérique thin (TDEV), dont le stockage physique n’a pas besoin d’être alloué au moment où les périphériques sont créés
et présentés à un hôte. Tous les périphériques thin sont associés avec le SRP par défaut lors de leur création. Le stockage
physique utilisé pour fournir une capacité de stockage aux périphériques thin vient des périphériques de données (TDAT) au
sein d’un SRP. Ces périphériques de données sont dédiés à la fourniture du stockage physique réel utilisé par les périphériques
de provisionnement virtuel.
Lors de l’écriture de données sur une partie du périphérique de provisionnement virtuel, la baie VMAX3 alloue un stockage
physique à partir du pool et mappe cet espace à une zone du périphérique de provisionnement virtuel, qui comprend
l’emplacement cible de l’écriture. Ces opérations d’allocation sont effectuées dans de petites unités de stockage, appelées
extensions de périphériques à provisionnement virtuel, de la taille d’une piste (128 Ko). Ces extensions sont également
appelées fragments.
Lors d’une lecture de données depuis un périphérique de provisionnement virtuel, les données lues sont récupérées à partir du
périphérique de données approprié dans le pool de ressources de stockage sur lequel les données étaient écrites. Si davantage
d’espace de stockage est nécessaire à l’exploitation des périphériques de provisionnement virtuel actuels et à venir, il est
possible d’ajouter des périphériques de données aux pools de données existants dans le pool de ressources de stockage.
Groupes de stockage
Un groupe de stockage est un ensemble logique de périphériques thin VMAX devant être gérés ensemble, qui constituent
généralement une seule application. Les groupes de stockage peuvent être associés à un pool de ressources de stockage, un
objectif de niveau de service ou les deux. L’association d’un groupe de stockage à un pool de ressources de stockage définit le
stockage physique sur lequel les données du groupe de stockage peuvent être allouées. L’association d’un objectif de niveau
de service définit un objectif de temps de réponse pour ces données.
Par défaut, les groupes de stockage sont associés avec le pool de ressources de stockage par défaut et gérés conformément à
l’objectif de niveau de service Optimisé. Un groupe de stockage est considéré comme géré par « FAST », lorsqu’un objectif de
niveau de service ou un SRP explicites lui sont alloués. Lorsqu’un groupe de stockage est parent avec un groupe enfant associé,
l’objectif de niveau de service ou le SRP sont associés au groupe enfant. Les groupes de stockage parents ne peuvent pas avoir
d’objectif de niveau de service ou de SRP associés.
Des périphériques peuvent être inclus dans plus d’un groupe de stockage, mais ne peuvent être inclus que dans un seul groupe
de stockage « géré par FAST ». Cela garantit qu’un seul périphérique ne peut pas être géré par plus d’un objectif de niveau de
service ou avoir des données allouées dans plus d’un pool de ressources de stockage. Un périphérique thin seul ne peut pas avoir
d’objectif de niveau de service ou de SRP associé.
La baie de stockage VMAX3 prend en charge un maximum de 16 384 groupes de stockage, chacun pouvant contenir jusqu’à
4 096 périphériques. Le nom de chaque groupe de stockage peut comporter au maximum 64 caractères alphanumériques et
contenir des traits d’union (-) et des tirets bas (_). Les noms de groupes de stockage ne sont pas sensibles à la casse.
Objectifs de niveau de service
Un objectif de niveau de service (SLO) définit un temps de réponse moyen cible attendu pour un groupe de stockage. En
associant un objectif de niveau de service à un groupe de stockage contenant des périphériques d’une application, FAST surveille
automatiquement les performances de l’application et régule la distribution des allocations d’extensions au sein d’un pool de
ressources de stockage, afin d’atteindre le temps de réponse cible.
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Sur les six objectifs de niveau de service, cinq (Diamond, Platinum, Gold, Silver et Bronze) ont des temps de réponse moyens
cibles attendus définis. Un objectif de niveau de service appelé Optimisé supplémentaire est également disponible, sans temps
de réponse cible explicite associé.
Par défaut, toutes les données de la baie de stockage VMAX3 sont gérées selon l’objectif de niveau de service optimisé.
Toutefois, un temps de réponse cible explicite peut être défini pour une application, en l’associant avec l’un des cinq autres
objectifs de niveau de service. Le temps de réponse réel des applications associées à chaque objectif de niveau de service varie
selon la charge applicative observée et dépend de la taille E/S moyenne, du rapport lecture/écriture, de l’utilisation de la
réplication à distance ou locale ainsi que de la disponibilité d’autres ressources au sein de la baie.
Une description détaillée des objectifs de niveau de service est disponible dans la documentation relative à FAST et VMAX3,
disponible à l’adresse support.emc.com.
Configurations à SRP unique
La configuration système VMAX3 par défaut comprend un seul pool de ressources de stockage. Pour la plupart des
environnements, un système à SRP unique est la meilleure configuration en matière de performances et de facilité de gestion.
Avantages d’un système à SRP unique
L’avantage d’un système à SRP unique est la simplicité de création, d’allocation et de gestion du stockage. La simplicité d’utilisation
inhérente au VMAX3, qui était au cœur de la conception de la baie, est mieux appréciable dans une configuration à SRP unique.
Avec un SRP unique et les périphériques gérés par FAST, les administrateurs de stockage peuvent créer simplement les
périphériques requis et les ajouter au groupe de stockage possédant l’objectif de niveau de service approprié. Après cela,
l’emplacement physique des données est déterminé par FAST, ce qui ne demande aucun effort de gestion supplémentaire aux
administrateurs de stockage, tout en assurant une disponibilité et des performances optimales. Les systèmes mainframe, lorsqu’ils
sont pris en charge, et ouverts peuvent être configurés dans un seul SRP, partageant des groupes de disques physiques, ou avec
des groupes de disques isolés pour chaque type d’émulation.
Du fait de la simplicité de gestion inhérente aux systèmes à SRP unique, EMC recommande d’utiliser un seul SRP dans tous les
cas ne nécessitant pas le recours à plusieurs SRP.
Inconvénients d’un système à SRP unique
Un système à SRP unique ne permet pas d’isoler les disques physiquement. Cela peut être nécessaire pour des raisons
réglementaires, liées aux performances ou à la tolérance aux pannes.
Des exigences de performances spécifiques peuvent pousser à utiliser plusieurs SRP. Un SRP unique, avec FAST et l’objectif de
niveau de service approprié, suffit généralement à répondre aux exigences de performances. Toutefois, des accords spécifiques
entre les propriétaires de baies et les clients, les bonnes pratiques de la société ou d’autres exigences peuvent nécessiter une
configuration à plusieurs SRP.
Les systèmes à SRP unique présentent le risque potentiel que des défaillances de plusieurs disques affectent l’ensemble du
système. Ce risque est toutefois très faible. Il est presque entièrement supprimé par le mécanisme de remplacement de VMAX3,
qui lance le processus de remplacement d’un disque physique défaillant par un disque de secours permanent, dès que le système
HYPERMAX OS détermine qu’il a des risques de panne. Les temps de reconstruction des disques de secours augmentent dans les
systèmes traitant une charge d’E/S très élevée. Cela augmente le risque, même s’il est très faible, qu’une deuxième défaillance
de disque dans le même SRP entraîne une panne. Le cas échéant, l’utilisation de RAID6 comme protection RAID locale,
l’utilisation de grands disques et la configuration de la réplication à distance SRDF réduit ces risques. Toutefois, si SRDF n’est
pas utilisé et que le groupe de disques est conséquent, plusieurs SRP peuvent s’avérer utiles.
Les systèmes à SRP unique peuvent être inutilisables pour des raisons non techniques.Par exemple, un appel d’offres peut exiger
que les fournisseurs de stockage candidats fournissent plusieurs pools isolés de stockage physique.
Configuration avec plusieurs SRP
Si une configuration à SRP unique est la plus avantageuse pour la vaste majorité des environnements, certaines exigences
utilisateur, réglementaires ou métiers ne peuvent être remplies qu’à l’aide de plusieurs SRP.
Avantages d’un système à plusieurs SRP
Même si cela n’est pas la configuration par défaut, les systèmes à plusieurs SRP s’avèrent plus avantageux pour certains
exemples d’utilisation. Les systèmes à plusieurs SRP peuvent être pris en compte pour des situations multi-tenant, nécessitant
une isolation de la charge applicative ou des disques physiques dédiés. Cette différenciation peut être nécessaire pour éviter
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qu’un client, qui partage un SRP avec d’autres, assigne des objectifs de niveau de service aux performances élevées à plusieurs
applications, ce qui peut entraîne une diminution des performances pour les autres utilisateurs du SRP. Plusieurs SRP permettent
d’isoler les disques physiques, mais une différenciation physique complète sur un SRP spécifique est impossible, car le matériel
VMAX3, sauf les disques physiques, est toujours partagé sur la baie, peu importe la configuration des SRP.
Si une configuration est assez grande pour qu’un SRP dépasse la taille maximale recommandée de groupe de disques, plusieurs
SRP peuvent s’avérer nécessaires. Les configurations nécessitant des SRP avec une capacité inhabituellement grande peuvent
être le fait d’un environnement de production important ou peuvent être liées à d’autres raisons, comme des exigences de
réplication locale particulières. Par exemple, la séparation physique entre les périphériques sources de clonage et les cibles de
clonage peut être nécessaire dans certains cas : par exemple lorsque l’espace requis pour les cibles de clonage est si important
que le nombre de périphériques requis dans un seul SRP dépasse la taille maximale recommandée de SRP. Il protège également
contre des erreurs utilisateurs, par exemple si un administrateur surprovisionne par erreur le SRP source, ce qui ne laisse pas
assez d’espace sur le pool cible pour créer des cibles de clonage.
Le besoin de différencier les disques ou les données pour répondre aux exigences légales est une justification habituelle à
l’utilisation de configurations à plusieurs baies SRP. Même si des éléments comme les boîtiers DAE, l’alimentation et les moteurs
sont toujours partagés au sein de la baie, les disques physiques peuvent être différenciés afin de répondre aux exigences
sectorielles ou gouvernementales de séparation des données.
L’isolation d’axe peut également être requise pour des questions de performances. Selon la configuration donnée, des exigences
de performances extrêmes peuvent nécessiter l’utilisation de SRP distincts. Par exemple, une configuration peut être conçue
avec un petit nombre de disques Flash et des disques physiques de 10 000 ou 15 000 t/min avec protection RAID1 pour
répondre à des exigences de performances extrêmes. Un environnement à plusieurs SRP peut également être avantageux avec
certains systèmes d’exploitation, du fait de la similarité des besoins de performances élevées. Par exemple, des SRP utilisant
IBM i (anciennement AS/400) peuvent être conçus ainsi, afin d’isoler les ressources de disque de celles utilisées par d’autres
systèmes d’exploitation sur la baie.
Inconvénients d’un système à plusieurs SRP
Deux des causes de cette complexité de gestion renforcée peuvent être considérées comme des désavantages par rapport à un
système à SRP unique. Premièrement, les données d’applications ne peuvent pas s’étendre sur plusieurs SRP, ce qui oblige les
administrateurs de stockage à choisir le SRP approprié pour chaque application. La planification des performances doit être
effectuée sur chaque SRP du système, tandis que pour les systèmes à SRP unique, ce dernier englobe toute la baie. Cela signifie
que l’administrateur doit planifier tout pic de charge et les performances maximales requises pour chaque application, selon le
SRP à laquelle elle est allouée. Cela prend beaucoup plus de temps que d’allouer simplement un objectif de niveau de service
à un groupe de stockage dans un système à SRP unique et de laisser FAST gérer tous les déplacements requis pour replacer les
extensions souvent utilisées sur un niveau de stockage plus performant. Deuxièmement, lorsqu’il y a plus d’un SRP,
l’optimisation FAST est limitée. En effet, FAST ne peut déplacer des extensions selon les performances qu’au sein d’un seul SRP
et non entre plusieurs d’entre eux. Cela signifie que si les niveaux de stockage sont utilisés dans une baie, chaque SRP doit avoir
plusieurs niveaux de stockage, afin que les données de chaque SRP soient gérées par FAST. Ce n’est pas le moyen le plus
efficace ou rentable de gérer une baie VMAX3.
Les SRP plus petits peuvent également poser des problèmes. Cela vient du fait que les SRP contenant un nombre d’axes plus
faible peuvent entraîner une diminution des performances, à moins qu’ils ne soient suffisamment grands pour que les données
soient réparties convenablement sur les disques physiques et le groupe de disques.
Un autre inconvénient pour les administrateurs de stockage réside dans le besoin de surveiller et de gérer la capacité disponible
dans plusieurs SRP. Disposer d’un système à plusieurs SRP avec la même capacité qu’un système à SRP unique augmente le
risque d’utiliser tout l’espace disponible dans un SRP donné, étant donné que chaque SRP a une capacité plus faible. Le risque
qu’un SRP ne dispose pas d’assez d’espace libre pour répondre aux allocations d’extensions pour les volumes existants ou
nouveaux est donc plus important.
Les configurations à plusieurs SRP nécessitent également plus de disques physiques que les configurations à SRP unique de
taille similaire. En effet, des disques de secours sont nécessaires dans chaque SRP, afin de protéger efficacement contre les
défaillances de disques physiques. Cela est vrai pour tous les types de disques de chaque SRP, y compris les disques Flash.
Selon la configuration des SRP et le nombre de groupes de disques, cela peut représenter un coût supplémentaire non négligeable.
Dans l’histoire de la baie Symmetrix, l’un des principaux avantages du produit a été sa capacité à se surveiller et à se maintenir
en bon état d’intégrité. Cela comprend des éléments comme la fonction d’appel à distance proactive, le nettoyage du cache, le
remplacement et de nombreuses autres fonctions qui permettent au Symmetrix de fonctionner avec une efficacité et une fiabilité
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maximales. Le VMAX3 se maintient en bon état d’intégrité de la même façon que les anciennes générations de baies Symmetrix.
Pour ce faire, et ceci est unique au VMAX3, l’HYPERMAX OS peut promouvoir des données hors des règles d’un objectif de niveau
de service spécifique, en cas de besoin. Si le déplacement des données hors de l’objectif de niveau de service choisi est
nécessaire pour protéger l’intégrité de la baie, les données sont déplacées. Toutefois, étant donné que les données ne peuvent
pas être déplacées entre les SRP, cette fonction est limitée au seul mouvement au sein du SRP dans lequel se trouvent les
données. Cela limite les emplacements disponibles pour le déplacement des données dans un système à plusieurs SRP et peut
éviter que la baie ne place les données à un emplacement optimal.
Quelle que soit la raison pour laquelle un système à plusieurs SRP est configuré, il entraîne, en plus des désavantages
susmentionnés, une complexité de gestion plus importante qu’un système à SRP unique, ne serait-ce que dans les domaines
des performances et de l’allocation et de la gestion de la capacité.
Remarque : Même si le VMAX3 peut être configuré avec deux SRP sans l’approbation de l’équipe d’ingénierie VMAX, EMC
recommande de consulter les responsables de compte EMC locaux pour toute configuration à plusieurs SRP.
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