【文章內(nèi)容簡介】 數(shù) 據(jù) 訪 問 ， 如 圖 所示 ， Main Board（ 主 單 元 ） 和 MP（ 處 理 器 ） 在 交 換 式 架 構(gòu) 中 ， 通 過 PCIE 總 線 實(shí)現(xiàn) 交 換 連 接 ， 存 儲(chǔ) 系 統(tǒng) 并 發(fā) 處 理 能 力 越 高 ， 就 意 味 著 可 以 處 理 更 多 的 應(yīng) 用 系 統(tǒng) 讀 寫 請求 ， 進(jìn) 一 步 提 高 整 個(gè) 系 統(tǒng) 的 性 能 。 而 且 ， 這 種 使 用 交 換 式 的 結(jié) 構(gòu) ， 使 HUS VM 存儲(chǔ) 系 統(tǒng) 具 有 了 良 好 的 擴(kuò) 展 能 力 ， 前 端 的 主 機(jī) 通 道 控 制 器 、 后 端 磁 盤 通 道 控 制 器 、Cache 都 能 夠 在 線 的 、 靈 活 的 進(jìn) 行 升 級 ， 從 而 降 低 了 系 統(tǒng) 升 級 的 投 資 。 通 用 處 理 器 單 元 MP在 第 五 代 交 換 式 體 系 架 構(gòu) 中 ， 在 分 布 式 體 系 架 構(gòu) 的 基 礎(chǔ) 上 ， HUS VM 與 HDS VSP 同 樣 增 加 了 虛 擬 存 儲(chǔ) 導(dǎo) 向 器 MP(MP 單 元 )， 來 實(shí) 現(xiàn) 對 存 儲(chǔ) 上 IO 讀 寫 任 務(wù) 的 統(tǒng)一 調(diào) 度 和 部 署 。每 臺(tái) HUS VM 存 儲(chǔ) 系 統(tǒng) 柜 最 大 可 以 配 置 2 塊 MP 單 元 ， 每 個(gè) MP 單 元 上 安 裝有 一 個(gè) 高 主 頻 的 8 核 Intel Xeon CPU， 這 些 CPU 取 代 了 傳 統(tǒng) 的 位 于 前 端 主 機(jī) 接 口卡 和 后 端 磁 盤 控 制 卡 的 CPU， 承 擔(dān) 了 的 主 要 I/O 的 運(yùn) 算 和 處 理 ， 包 括 ： 分 配 給 此 HUSVM 產(chǎn)品介紹 第 11 頁 本節(jié)共 47 頁MP 的 所 有 的 LDEVs 的 映 射 、 運(yùn) 算 、 Raid 處 理 。 存 儲(chǔ) 設(shè) 備 接 收 到 所 有 的 主 機(jī) I/O請 求 都 被 視 作 是 一 個(gè) 任 務(wù) 線 程 ， MP 上 的 任 何 一 個(gè) CPU 都 能 夠 對 自 己 所 管 理 的LDEV 進(jìn) 行 運(yùn) 算 和 處 理 ， 而 每 個(gè) MP 只 處 理 屬 于 自 己 的 LDEV， 僅 當(dāng) 他 自 身 出 現(xiàn) 故障 時(shí) 才 會(huì) 切 換 到 冗 余 的 另 一 個(gè) MP 上 去 。 存 儲(chǔ) 控 制 柜 上 的 任 何 一 個(gè) 前 端 卡 上 的 主 機(jī)接 口 都 能 夠 訪 問 任 意 的 LDEV， 前 端 接 口 卡 上 的 CPU 將 僅 僅 完 成 I/O 的 定 向 ， 即 將某 個(gè) LDEV 定 向 給 它 所 從 屬 的 MP， 并 不 做 運(yùn) 算 和 處 理 。 同 時(shí) 每 個(gè) MP 上 均 配 置 有獨(dú) 立 的 控 制 緩 存 ， 存 放 和 管 理 內(nèi) 部 處 理 數(shù) 據(jù) 信 息 和 狀 態(tài) ， 包 括 ： Array groups,， LDEVs， external LDEVs， runtime tables， mapping data。MP 示 意 圖每 個(gè) LDEV 都 會(huì) 被 分 配 給 唯 一 一 個(gè) 屬 主 的 MP， 同 樣 也 僅 有 一 個(gè) MP 來 運(yùn) 算 和處 理 它 所 管 理 的 LDEV。 當(dāng) LDEV 被 創(chuàng) 建 時(shí) 就 被 分 配 給 某 個(gè) MP， MP 的 LDEV 屬主 模 式 不 管 I/O 來 自 于 哪 個(gè) 主 機(jī) 、 哪 個(gè) 前 端 端 口 或 哪 一 塊 前 端 卡 ， 也 不 論 是 I/O 將去 往 哪 個(gè) 后 端 卡 、 后 端 端 口 或 磁 盤 。 因 此 MP 的 數(shù) 量 與 所 安 裝 的 前 端 卡 或 者 后 端 卡的 數(shù) 量 都 無 關(guān) 。 通 過 增 加 MP 的 數(shù) 量 可 以 近 乎 線 性 的 增 加 存 儲(chǔ) 系 統(tǒng) 的 處 理 能 力 。 通過 這 種 獨(dú) 有 的 集 中 運(yùn) 算 處 理 機(jī) 制 ， 可 以 更 加 充 分 的 發(fā) 揮 所 有 CPU 的 處 理 性 能 ， 可以 按 照 邏 輯 卷 （ LDEV） 的 屬 主 更 加 均 衡 地 實(shí) 現(xiàn) 各 個(gè) CPU 之 間 的 負(fù) 載 均 衡 ， 從 而 提高 存 儲(chǔ) 系 統(tǒng) 的 性 能 。MP 板 上 專 用 處 理 器 使 用 專 用 操 作 系 統(tǒng) ， 來 負(fù) 責(zé) 存 儲(chǔ) I/O 統(tǒng) 一 調(diào) 度 處 理 ， 包 括 ：? 前 端 端 口 I/O? 虛 擬 化 I/O HUSVM 產(chǎn)品介紹 第 12 頁 本節(jié)共 47 頁? 后 端 端 口 I/O? 容 災(zāi) 初 始 端 口 I/O（ MCU） ? 容 災(zāi) 目 標(biāo) 端 口 I/O（ RCU） 必 須 指 出 的 是 ， HUS VM 除 通 用 處 理 器 完 成 上 述 I/O 操 作 之 外 ， 在 系 統(tǒng) 的 前 端接 口 板 、 后 端 接 口 板 以 及 Main Board 中 采 用 了 大 量 的 專 用 ASIC 處 理 器 ， 用 于 負(fù) 責(zé)專 用 的 I/O 處 理 工 作 ， 通 過 通 用 處 理 器 和 專 用 處 理 器 的 不 同 分 工 和 有 效 結(jié) 合 ， HUS VM 能 夠 在 更 高 的 效 能 前 提 下 提 供 更 高 的 綜 合 處 理 能 力 ； Cache 的 設(shè) 計(jì)高 端 存 儲(chǔ) 系 統(tǒng) 中 除 了 要 有 高 性 能 、 高 擴(kuò) 展 性 的 結(jié) 構(gòu) 外 ， Cache 的 設(shè) 計(jì) 將 直 接 影響 到 存 儲(chǔ) 系 統(tǒng) 的 性 能 表 現(xiàn) 和 可 靠 性 。 Cache 承 載 了 所 有 的 主 機(jī) 訪 問 數(shù) 據(jù) 和 控 制 緩 存的 復(fù) 本 。 HUS VM 支 持 最 大 256GB cache memory， HUS VM 采 用 最 新 的 Flash Memory 來 實(shí) 現(xiàn) 高 速 緩 存 的 掉 電 保 護(hù) ， 同 時(shí) 在 每 個(gè) 緩 存 卡 DCA 上 都 安 裝 有 獨(dú) 立 的 電池 ， 當(dāng) 存 儲(chǔ) 設(shè) 備 發(fā) 生 掉 電 或 意 外 宕 機(jī) 時(shí) ， 由 DCA 上 的 電 池 供 電 ， 所 有 的 緩 存 數(shù) 據(jù) 將被 寫 入 到 DCA 上 的 Flash Memory 內(nèi) 用 于 長 久 保 存 。同 樣 ， HUS VM 的 Cache 設(shè) 計(jì) 中 依 然 采 用 了 Cache 寫 鏡 像 技 術(shù) ， 即 將 Cache板 分 別 至 于 兩 個(gè) 互 為 備 份 的 控 制 區(qū) 域 內(nèi) ， 在 響 應(yīng) 讀 操 作 時(shí) 這 兩 個(gè) 控 制 區(qū) 域 中 的Cache 在 是 獨(dú) 立 響 應(yīng) 的 ； 在 進(jìn) 行 寫 操 作 時(shí) ， 當(dāng) 數(shù) 據(jù) 寫 入 任 何 一 個(gè) 控 制 區(qū) 域 中 的Cache 時(shí) ， 同 時(shí) 會(huì) 在 另 外 一 個(gè) 控 制 區(qū) 域 中 的 Cache 中 保 留 一 份 鏡 像 數(shù) 據(jù) ， 直 到 這 些數(shù) 據(jù) 被 寫 入 硬 盤 。Cache 寫 鏡 像 示 意 圖 HUSVM 產(chǎn)品介紹 第 13 頁 本節(jié)共 47 頁這 種 設(shè) 計(jì) 一 方 面 確 保 在 Cache 中 的 數(shù) 據(jù) 的 安 全 可 靠 ， 無 論 哪 一 個(gè) 控 制 區(qū) 域 中 的Cache 出 現(xiàn) 問 題 ， 另 外 一 個(gè) 控 制 區(qū) 域 中 都 保 存 著 對 方 Cache 中 未 寫 入 硬 盤 的 數(shù) 據(jù) ；另 一 方 面 在 進(jìn) 行 在 線 的 Cache 升 級 時(shí) ， HDS 存 儲(chǔ) 系 統(tǒng) 都 能 夠 支 持 便 捷 、 快 速 的 升 級方 式 ， 做 到 升 級 時(shí) 對 系 統(tǒng) 影 響 時(shí) 間 最 短 。其 次 ， HDS 存 儲(chǔ) 系 統(tǒng) 為 了 有 效 的 提 高 讀 Cache 的 效 率 和 減 少 Cache 中 的 尋 址 時(shí)間 ， 緩 存 分 為 數(shù) 據(jù) Cache 區(qū) 和 控 制 Cache 區(qū) ， 獨(dú) 自 承 擔(dān) 不 同 的 任 務(wù) ， 單 可 以 同 時(shí) 享有 共 同 的 帶 寬 和 并 發(fā) 能 力 。? 數(shù) 據(jù) Cache 中 包 含 應(yīng) 用 系 統(tǒng) 的 讀 、 寫 數(shù) 據(jù) ；? 控 制 Cache 中 包 含 數(shù) 據(jù) 在 數(shù) 據(jù) Cache 中 的 位 置 信 息 、 邏 輯 卷 信 息 、 配 置 信 息等控 制 Cache 中 的 眾 多 信 息 中 ， 數(shù) 據(jù) 的 Cache 位 置 信 息 非 常 重 要 ， 主 機(jī) 通 道 控 制器 通 過 獲 取 這 些 位 置 信 息 縮 短 在 數(shù) 據(jù) Cache 中 的 尋 址 時(shí) 間 ， 提 高 了 數(shù) 據(jù) 訪 問 速 度 ；另 外 ， 如 果 控 制 Cache 中 沒 有 主 機(jī) 要 訪 問 的 數(shù) 據(jù) 的 位 置 信 息 時(shí) ， 就 說 明 該 數(shù) 據(jù) 并 沒有 在 數(shù) 據(jù) Cache 中 ， 此 時(shí) 控 制 Cache 將 向 磁 盤 通 道 控 制 器 發(fā) 送 請 求 ， 將 該 數(shù) 據(jù) 從 硬盤 寫 入 至 Cache， 并 且 更 新 控 制 Cache 中 的 位 置 信 息 。 我 們 試 想 一 下 ， 如 果 沒 有 控 制Cache， 所 有 的 I/O 操 作 請 求 都 集 中 在 Cache 中 處 理 ， Cache 越 大 ， 尋 址 時(shí) 間 越 長 ，最 終 導(dǎo) 致 系 統(tǒng) 性 能 下 降 。 因 此 ， HDS 高 端 存 儲(chǔ) 的 控 制 緩 存 設(shè) 計(jì) 可 以 提 供 穩(wěn) 定 可 靠 的 高性 能 保 障 。 強(qiáng) 大 的 擴(kuò) 展 能 力HUS VM 支持內(nèi)部和外部雙向的存儲(chǔ)擴(kuò)容，其中：? 內(nèi)部擴(kuò)展 在單一存儲(chǔ)單元中動(dòng)態(tài)添加處理器、連接和容量，滿足不斷增長的需求，從而獲得最佳性能。 （該存儲(chǔ)最大可擴(kuò)展至 1152 塊硬盤，256GB 緩存, 內(nèi)部空間）? 外部擴(kuò)展 通過對新的以及現(xiàn)有的外部存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)虛擬化，擴(kuò)大存儲(chǔ)價(jià)值，并將先進(jìn)功能擴(kuò)展至多供應(yīng)商存儲(chǔ)環(huán)境。提供了存儲(chǔ)架構(gòu)深層次的擴(kuò)展，將需求量不大的數(shù)據(jù)移至外部存儲(chǔ)層，優(yōu)化第 1 層資源的可用性，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分層存儲(chǔ)，同時(shí)簡化對外部存儲(chǔ)的管理，對現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)利舊。HDS 的 高 端 存 儲(chǔ) 具 有 能 夠 靈 活 滿 足 性 能 、 容 量 和 多 供 應(yīng) 商 存 儲(chǔ) 環(huán) 境 需 求 的 存 儲(chǔ) HUSVM 產(chǎn)品介紹 第 14 頁 本節(jié)共 47 頁架 構(gòu) 。 它 通 過 改 善 系 統(tǒng) 運(yùn) 行 能 力 以 及 可 顯 著 提 高 存 儲(chǔ) 資 產(chǎn) 投 資 回 報(bào) 的 設(shè) 計(jì) 來 提 高 數(shù) 據(jù)中 心 效 率 ， 從 而 在 存 儲(chǔ) 經(jīng) 濟(jì) 性 方 面 取 得 重 大 突 破 。 存 儲(chǔ) 管 理 功 能 ? 由 Hitachi Command Suite 軟 件 提 供 支 持 ， 通 過 高 效 的 存 儲(chǔ) 管 理 來 降 低 成本 并 正 確 管 理 各 類 數(shù) 據(jù) 。 實(shí) 現(xiàn) 統(tǒng) 一 管 理 并 擴(kuò) 展 至 最 大 規(guī) 模 的 基 礎(chǔ) 設(shè) 施 部 署 。 利 用HDS 存 儲(chǔ) 設(shè) 備 的 集 成 能 力 ， 將 運(yùn) 營 效 率 提 高 到 最 高 水 平 ， 并 使 關(guān) 鍵 的 存 儲(chǔ) 管 理 任 務(wù)節(jié) 省 50%的 時(shí) 間 。數(shù) 據(jù) 移 動(dòng) 性 ： 通 過 對 主 機(jī) 透 明 的 遷 移 ， 您 能 夠 以 最 快 速 度 將 數(shù) 據(jù) 遷 移 至 新 的 存儲(chǔ) 系 統(tǒng) 。 先 進(jìn) 的 數(shù) 據(jù) 復(fù) 制 拓 撲 結(jié) 構(gòu) 可 以 降 低 運(yùn) 營 風(fēng) 險(xiǎn) 。 自 動(dòng) 化 的 數(shù) 據(jù) 放 置 功 能 可 提 高系 統(tǒng) 性 能 并 降 低 成 本 。無 與 倫 比 的 高 效 性 ： 您 能 夠 以 最 小 的 空 間 提 供 最 高 的 可 用 容 量 ， 并 能 夠 通 過 自動(dòng) 進(jìn) 行 數(shù) 據(jù) 放 置 提 高 系 統(tǒng) 性 能 并 降 低 成 本 。 所 有 虛 擬 存 儲(chǔ) 控 制 器 共 享 單 一 映 像 全 局 緩存 ， 可 實(shí) 現(xiàn) 性 能 最 大 化 、 單 位 存 儲(chǔ) 容 量 能 耗 最 小 化 ， 以 及 更 加 快 速 、 簡 便 的 存 儲(chǔ) 管 理 。動(dòng) 態(tài) 分 層 ： 可 自 動(dòng) 進(jìn) 行 數(shù) 據(jù) 放 置 ， 從 而 提 高 性 能 ， 降 低 成 本 。 這 一 功 能 可 以 管理 內(nèi) 部 和 外 部 數(shù) 據(jù) 。 其 存 儲(chǔ) 池 可 在 正 確 的 時(shí) 間 、 正 確 的 位 置 優(yōu) 化 正 確 的 數(shù) 據(jù) ， 而 不 會(huì)降 低 性 能 。服 務(wù) 器 虛 擬 整 合 ： 先 進(jìn) 的 虛 擬 服 務(wù) 器 平 臺(tái) 可 提 供 從 各 個(gè) 虛 擬 機(jī) 到 存 儲(chǔ) 邏 輯 單 元的 端 到 端 可 視 性 ， 并 保 護(hù) 大 規(guī) 模 多 供 應(yīng) 商 環(huán) 境 ?？?持 續(xù) 發(fā) 展 的 設(shè) 計(jì) ： 與 上 一 代 系 統(tǒng) 相 比 ， 每 平 方 英 尺 容 量 提