【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 3 . 5 H D D s 4 8 3 . 5 H D D sE N C L O S U R E “ S T A C K ”T r a y 4T r a y 3T r a y 7T r a y 0 T r a y 1 T r a y 2T r a y 5 T r a y 61 2 3 . 5 H D D sPassive Backplane* O p t i o n a l I / O m o d u l e s m a y b e 4 p o r t 8 G b p s F C o r 2 p o r t 1 0 G b p s i S C S IBusy CPU?(over 70%) Less Busy CPU?(Under 40%)Then move a Lun to the quieter CPU Core 系 統(tǒng) 架 構(gòu) 和 硬 件 增 強(qiáng)HUS100 系 列 產(chǎn) 品 延 續(xù) 了 AMS2022 系 列 的 先 進(jìn) 體 系 結(jié) 構(gòu) ， 同 時(shí) ， 大 幅 度 增 強(qiáng) 了 硬件 組 件 ， 從 而 大 幅 提 升 了 系 統(tǒng) 處 理 能 力 。HUS 的 增 強(qiáng) 組 件 包 括 ：? 后 端 處 理 能 力 的 提 升? 新 一 代 專 用 控 制 芯 片? 通 用 處 理 器 的 升 級(jí)高 速 SAS 后 端 技 術(shù)2022 年 發(fā) 布 的 AMS2022 系 列 最 先 在 中 端 磁 盤 機(jī) 種 引 入 了 SAS 后 端 技 術(shù) ， 時(shí) 至 今日 ， SAS 已 經(jīng) 發(fā) 展 成 為 主 流 的 磁 盤 機(jī) 后 端 技 術(shù) 。 HUS100 系 列 在 AMS2022 的 基 礎(chǔ) 上 ，采 用 了 更 先 進(jìn) 的 6Gbps 的 SAS 后 端 技 術(shù) ， 較 AMS2022 系 列 提 升 1 倍 ， 處 理 能 力 大 大增 強(qiáng) 。HUS100 系 列 的 后 端 采 用 模 塊 化 架 構(gòu) ， 每 個(gè) 模 塊 包 括 1 個(gè) SAS I/O Controller Processor， 控 制 2 個(gè) 6Gbps SAS 的 四 路 寬 端 口 ， 后 端 控 制 模 塊 的 示 意 圖 如 下 ：11 / 72后 端 控 制 模 塊SAS I/O Controller Processor8x 6Gbps SAS linksSMX6GbpsSAS四 路 寬 端 口 6GbpsSAS四 路 寬 端 口SMX專 用 DMA控 制 引 擎磁 盤 擴(kuò) 展 柜? HUS110 每 個(gè) 控 制 器 配 置 1 個(gè) 模 塊 ， 支 持 8 個(gè) 6Gbps SAS 通 道? HUS130 每 個(gè) 控 制 器 配 置 1 個(gè) 模 塊 ， 支 持 16 個(gè) 6Gbps SAS 通 道? HUS150 每 個(gè) 控 制 器 配 置 2 個(gè) 模 塊 ， 支 持 32 個(gè) 6Gbps SAS 通 道新 一 代 專 用 I/O 處 理 器HUS100 系 列 采 用 了 Hitachi 最 新 的 第 九 代 專 用 DCTL I/O 處 理 器 ， 其 功 能 包 括 ：? 緩 存 空 間 的 管 理? 硬 件 RAID 加 速? 前 后 端 數(shù) 據(jù) 交 換 的 DMA 引 擎 ， 實(shí) 現(xiàn) 磁 盤 機(jī) 前 后 端 高 速 數(shù) 據(jù) 交 換? 意 外 掉 電 情 況 下 緩 存 數(shù) 據(jù) 的 保 護(hù)相 比 于 AMS2022 系 列 ， HUS100 系 列 的 專 用 I/O 處 理 器 由 以 下 的 增 強(qiáng) ：? 采 用 DDR3 緩 存 ， 緩 存 性 能 大 大 提 升? DMA 通 道 增 加 了 一 倍 ， 內(nèi) 部 數(shù) 據(jù) 吞 吐 量 明 顯 增 強(qiáng)? RAID 加 速 DRR 芯 片 增 加 了 一 倍 ， 可 以 改 善 RAID 運(yùn) 算 性 能? 緩 存 保 護(hù) 方 面 增 加 了 Flash 卡 ， 用 于 意 外 掉 電 時(shí) 緩 存 的 數(shù) 據(jù) 保 護(hù)12 / 72全 新 的 通 用 處 理 器 和 內(nèi) 部 總 線HUS110 系 列 采 用 了 Intel Core i Xeon “Jasper Forest” 處 理 器 和 最 新 的 芯片 組 技 術(shù) ， 采 用 PCIe 總 線 實(shí) 現(xiàn) 組 件 互 聯(lián) ， 帶 寬 比 AMS2022 系 列 提 升 1 倍 ?！癑asper Forest”處 理 器 采 用 了 64 位 架 構(gòu) ， 支 持 超 線 程 技 術(shù) ， 并 且 專 門 針 對(duì)存 儲(chǔ) 管 理 進(jìn) 行 了 優(yōu) 化 ， 內(nèi) 部 集 成 了 內(nèi) 存 控 制 器 ， CPU 總 線 和 內(nèi) 存 總 線 帶 寬 大 幅 度 提升 。每 顆 “Jasper Forest”處 理 器 都 配 有 本 地 內(nèi) 存 ， 而 無(wú) 須 占 用 寶 貴 的 用 戶 緩 存 空間 。HUS110 HUS130 HUS150處 理 器 配 置 Intel Xeon Core i CPU (, 單 核 )/控 制 器Intel Xeon Core i CPU (, 雙 核 )/控 制 器Intel Xeon Core i CPU (, 雙 核 )/控 制 器處 理 器 本 地內(nèi) 存2GB/控 制 器 器器 軟 件 增 強(qiáng) 部 分HUS100 系 列 磁 盤 機(jī) 在 微 碼 功 能 上 引 入 了 MML（ Memory Management Layer） ，實(shí) 現(xiàn) 了 緩 存 空 間 中 控 制 信 息 部 分 的 高 效 管 理 ， 從 而 在 保 證 軟 件 功 能 和 性 能 的 前 提 下 ，將 控 制 信 息 對(duì) 緩 存 空 間 使 用 降 低 到 最 小 ， 保 證 了 用 戶 數(shù) 據(jù) 對(duì) 于 緩 存 空 間 的 使 用 。MML 的 示 意 圖 如 下 ：User Data Others COW/TCE SI/TC/MVMMemory Management LayerQF TCE COW TC SI/MVMRG DP Pool DMLUUser Area System AreaCache Memory13 / 72MML 的 原 理 是 利 用 部 分 磁 盤 空 間 實(shí) 現(xiàn) 了 對(duì) 緩 存 中 控 制 信 息 的 虛 擬 內(nèi) 存 管 理 ， 這 就消 除 了 緩 存 空 間 容 量 有 限 帶 來(lái) 的 對(duì) 軟 件 功 能 的 限 制 ， 同 時(shí) 對(duì) 軟 件 的 性 能 完 全 沒(méi) 有 影 響 。MML 可 以 改 善 以 下 軟 件 的 功 能 和 性 能 ： SahdowImage、 CopyonWrite、 TrueCopy、 TrueCopy Extended Distance、 Volume Migrator、 Quick Format， 具 體 說(shuō) 明 如 下 表 ：軟 件 功 能 增 強(qiáng) 優(yōu) 勢(shì)差 異 數(shù) 據(jù) 的 顆 粒 度 從 1MB 減 小 到 64K改 善 了 Split 和 Resync 性能SI一 致 性 組 數(shù) 量 從 256 增 長(zhǎng) 到 1024 增 強(qiáng) 了 軟 件 的 功 能Data Pool 被 DPPool 取 代 大 大 簡(jiǎn) 化 管 理 配 置 操 作源 卷 的 副 本 數(shù) 量 從 32 增 加 到 1024 增 強(qiáng) 了 軟 件 的 功 能一 致 性 組 數(shù) 量 從 256 增 長(zhǎng) 到 1024 增 強(qiáng) 了 軟 件 的 功 能VVOL 可 以 無(wú) 需 分 配 LU 號(hào) 大 大 簡(jiǎn) 化 管 理 配 置 操 作CoW最 大 PAIR 數(shù) 量 增 大 到 100000 源 卷 的 總 容 量 不 再 受 限 TC 差 異 數(shù) 據(jù) 的 顆 粒 度 從 1MB 減 小 到 64K改 善 了 Split 和 Resync 性能Data Pool 被 DPPool 取 代 大 大 簡(jiǎn) 化 管 理 配 置 操 作TCE 源 卷 的 數(shù) 量 從 1024 增 加 到 2046， 同 時(shí)每 個(gè) 源 卷 的 空 間 增 大源 卷 的 總 容 量 不 再 受 限MVM 差 異 數(shù) 據(jù) 的 顆 粒 度 從 1MB 減 小 到 64K改 善 了 Split 和 Resync 性能 面 向 服 務(wù) 優(yōu) 化 的 系 統(tǒng)HDS HUS 系列產(chǎn)品與 VSP 系列產(chǎn)品一樣，都是遵循 HDS 先進(jìn)的 SOSS 戰(zhàn)略設(shè)計(jì)的，都具備能夠保證應(yīng)用系統(tǒng) QoS 的緩存分區(qū)功能。14 / 72Cache Partition Manager——高 速 緩 存 分 區(qū) 功 能Cache Partition Manager（高速緩存分區(qū)功能）是 AMS 和 WMS 存儲(chǔ)系統(tǒng)產(chǎn)品線的一個(gè)關(guān)鍵改變，可確保應(yīng)用的服務(wù)質(zhì)量。其它任何模塊化產(chǎn)品都沒(méi)有能力在這一級(jí)別管理高速緩存。Cache Partition Manager 通過(guò)以下機(jī)制發(fā)揮作用：分區(qū)技術(shù)的使用? 將 Cache 分 為 最 多 32 個(gè) 分 區(qū) 。 每 個(gè) 分 區(qū) 的 資 源 訪 問(wèn) 獨(dú) 立 進(jìn) 行 ， 不 會(huì) 互 相 串 擾 。? 根 據(jù) 應(yīng) 用 的 I/O 特 性 不 同 ， 可 以 用 多 種 不 同 的 方 法 優(yōu) 化 每 個(gè) 分 區(qū) 的 分 段 大 小 。 分段 尺 寸 可 設(shè) 置 為 4kB,8KB,16KB,64KB,256KB,512KB 等 等 。 可 調(diào) 的 分 段 尺 寸 將大 大 提 高 緩 存 訪 問(wèn) 的 命 中 率 。對(duì)于 4KB 的 I/O 數(shù)據(jù)， 8KB 的分區(qū)將比 16KB 的分區(qū)大大提高訪問(wèn)命中率15 / 72? 根 據(jù) 應(yīng) 用 的 可 靠 性 要 求 不 同 ， 對(duì) Cache 的 使 用 率 要 求 不 同 ， 對(duì) 可 將 每 個(gè) 分 區(qū) 的緩 存 設(shè) 為 鏡 像 模 式 、 無(wú) 鏡 像 模 式? 每 個(gè) 分 區(qū) 對(duì) 應(yīng) 的 磁 盤 LU 可 選 擇 不 同 的 條 帶 大 小 ， 尺 寸 可 由 16KB,64KB,64KB一 直 增 長(zhǎng) 到 128KB， 最 終 實(shí) 現(xiàn) 分 區(qū) 緩 存 數(shù) 據(jù) 寫 入 磁 盤 的 優(yōu) 化 操 作可 調(diào) 磁 盤 條 帶 大 小 ——Striping Size綜上所述，分區(qū)技術(shù)為模塊化存儲(chǔ)設(shè)備提供存儲(chǔ)虛擬化的高級(jí)能力，最終為應(yīng)用系統(tǒng)提供全方位的存儲(chǔ)服務(wù)質(zhì)量支持。 高 安 全 性 247 運(yùn) 行 保 障與 HDS VSP 系列相似，HDS HUS 100 也采用了全冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性。與 HDS USP V 一樣 HDS HUS 100 也支持 I/O 通道故障切換軟件 HDLM 或其它軟件如：HP PVLink，Veritas VxVM，IBM MPXIO 等。采 用 虛 擬 端 口 技 術(shù) 簡(jiǎn) 化 了 主 機(jī) 連 接 ， 保 障 了 系 統(tǒng) 的 安 全 性在沒(méi)有主機(jī)存儲(chǔ)域技術(shù)的時(shí)候，異構(gòu)主機(jī)平臺(tái)實(shí)施數(shù)據(jù)集中時(shí)，用戶需要為存儲(chǔ)端口的配置花費(fèi)很多精力；這因?yàn)椴煌闹鳈C(jī)與存儲(chǔ)系統(tǒng)間的 SCSI 指令是有區(qū)別、互相排斥的，這樣在一個(gè)混合的環(huán)境中有些主機(jī)平臺(tái)是不能夠與其他平臺(tái)共享一個(gè)物理連接；即使是使用交換機(jī)的分區(qū)管理也會(huì)造成系統(tǒng)的嚴(yán)重隱患。HDS 公司提出了 HSD 技術(shù)，就是在存儲(chǔ)系統(tǒng)的物理端口上劃分出不同的邏輯端口，每個(gè)邏輯端口可以設(shè)定獨(dú)立的對(duì)應(yīng)16 / 72主機(jī)連接特性，保證 SAN 環(huán)境中能夠在節(jié)約端口資源的情況下保證系統(tǒng)的安全。HSD（HOST STORAGE DOMAIN）如下圖：每個(gè)物理端口可以有 128 個(gè)主機(jī)存儲(chǔ)域，每個(gè)邏輯端口都可以有自己獨(dú)立的連接參數(shù)設(shè)定和 LUN 映射，每個(gè)邏輯端口可以有 256 個(gè) LUN映射。并且通過(guò) HDS 公司的 HSD 技術(shù)可以在一個(gè)物理端口中有 128 個(gè) LUN 0，這種技術(shù)是 HDS 獨(dú)有的；在有些 SAN 技術(shù)中，實(shí)現(xiàn)一些功能 LUN 0 是必須的，例如 SAN BOOT 等。通過(guò) HSD 技術(shù)還可以方便用戶在 SAN 環(huán)境中的 Performance OnDemand 系統(tǒng)實(shí)施；通過(guò)劃分邏輯端口，可以方便的將異構(gòu)服務(wù)器同時(shí)連接到一個(gè)物理端口上，這樣可以將對(duì)系統(tǒng)要求不高的服務(wù)器共享連接到一個(gè)物理端口。主機(jī)存儲(chǔ)域與邏輯端口主 動(dòng) 的 全 局 熱 備 技 術(shù) 保 障 數(shù) 據(jù) 安 全RAID RAID 5 和 RAID 0+1 等 具 有 冗 余 數(shù) 據(jù) 保 存 的 RAID 技 術(shù) 能 夠 保 證 在RAID 組 中 有 1 個(gè) 磁 盤 損 壞 的 情 況 下 數(shù) 據(jù) 不 丟 失 ， 但 為 了 保 證 數(shù) 據(jù) 安 全 通 常 陣 列 系 統(tǒng)廠 商 都 支 持 動(dòng) 態(tài) 備 盤 技 術(shù) 。 使 用 動(dòng) 態(tài) 備 盤 技 術(shù) 在 RAID 組 中 有 1 個(gè) 磁 盤 損 壞 的 情 況下 可 以 對(duì) 系 統(tǒng) 性 能 影 響 比 較 小 的 情 況 下 恢 復(fù) 損 壞 磁 盤 上 的 數(shù) 據(jù) 。17 / 72動(dòng)態(tài)備盤技術(shù)如上圖，在某個(gè)時(shí)刻一個(gè) RAID 組中的一個(gè)磁盤發(fā)生錯(cuò)誤的數(shù)量超過(guò)系統(tǒng)定義的錯(cuò)誤日志指標(biāo)后，HDS HUS 系統(tǒng)微碼會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)動(dòng)態(tài)備盤將有錯(cuò)誤的磁盤上的數(shù)據(jù)復(fù)制到全局動(dòng)態(tài)備盤上，在這個(gè)過(guò)程中不需要通過(guò)其它磁盤上的數(shù)據(jù)進(jìn)行 XOR 計(jì)算。因此整個(gè)RAID 5 磁盤組的性能影響降低到最低。在完成動(dòng)態(tài)備盤復(fù)制后進(jìn)行錯(cuò)誤磁盤更換時(shí)，數(shù)據(jù)將從動(dòng)態(tài)備盤上拷貝回更換的磁盤上也同樣不用進(jìn)行 XOR 計(jì)算。當(dāng)錯(cuò)誤磁盤不能夠進(jìn)行讀寫操作時(shí)，HDS HUS 的系