【文章內(nèi)容簡介】 速的響應(yīng)能力。 整個(gè)系統(tǒng)的管理和使用界面都是基于 JAVA的圖形式、向?qū)?式 界面，管理和使用非常簡單 、方便，避免了 傳統(tǒng)存儲的管理負(fù)擔(dān)。 另外， MACROSAN還為用戶準(zhǔn)備了全面的技術(shù)培訓(xùn)。 宏杉科技 高 可靠 、 高性能 存儲解決方案優(yōu)勢 1) 全局緩存智能調(diào)度 MS3000采用智能緩存調(diào)度機(jī)制，對全局性緩存進(jìn)行管理。不僅單個(gè)控制器內(nèi)的讀、寫緩存可根據(jù)實(shí)際情況動(dòng)態(tài)調(diào)整 , 而且兩個(gè)控制器的緩存也無需對稱分配，以充分發(fā)揮控制器的性能。在具體調(diào)度策略上，讀、寫緩存被劃分為預(yù)留、共享、突發(fā)三大區(qū)塊，以滿足 LUN的實(shí)時(shí)變化的性能需求。在這種機(jī)制下， LUN在大壓力下獲得大緩存空間，在小壓力下獲得小緩存空間，既保證單個(gè) LUN不存在性能 瓶頸，也使得整個(gè)系統(tǒng)的緩存使用非常高效。 2) 快速自愈和主動(dòng)監(jiān)測 MS3000存儲系統(tǒng)支持對磁盤的精細(xì)化管理，提高對硬盤介質(zhì)錯(cuò)誤的容忍度，同時(shí)能將數(shù)據(jù)重建的效率提高了數(shù)倍甚至數(shù)十倍。 MS3000存儲系統(tǒng)支持主動(dòng)式磁盤故障檢測，即磁盤檢測模塊會(huì)周期性的檢測數(shù)據(jù)盤的RAID校驗(yàn)信息和對空白盤、熱備盤進(jìn)行全盤掃描，從而能夠比應(yīng)用系統(tǒng)更早感知到磁盤故障，并提前啟動(dòng)對應(yīng)的修復(fù)措施。 3) 資源彈性部署 MS3000存儲系統(tǒng)支持根據(jù)應(yīng)用熱點(diǎn)變化，自動(dòng)將存儲介質(zhì)資源與應(yīng)用熱點(diǎn)智能匹配，從而在為業(yè)務(wù)應(yīng)用創(chuàng)建配置存儲資源時(shí)，管理員只 需關(guān)注配置容量，無需關(guān)注存儲介質(zhì)、磁盤數(shù)、 RAID類型等等，也就是說無需進(jìn)行配置規(guī)劃。業(yè)務(wù)應(yīng)用一旦開始讀寫，存儲陣列能按照業(yè)務(wù)應(yīng)用在存儲空間中的實(shí)際 I/O壓力分布，分配不同性能等級的存儲資源給業(yè)務(wù)應(yīng)用，真正實(shí)現(xiàn)存儲性能資源的動(dòng)態(tài)的、彈性的、精細(xì)化的配置。 同時(shí)， MS3000存儲系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)空間的自動(dòng)增長。比如：應(yīng)用系統(tǒng)需要 1TB的邏輯空間，存儲陣列初始只為其分配 500GB的物理空間，當(dāng)應(yīng)用的實(shí)際容量接近或達(dá)到 500GB時(shí)，會(huì)按照預(yù)設(shè)策略為應(yīng)用系統(tǒng)分配新的物理空間，比如再分配 200GB，使得實(shí)際的物理空間達(dá)到 700GB。即應(yīng)用系統(tǒng)只需向存儲陣列提出空間需求，而不需要關(guān)心資源的空間限制和物理位置，由存儲系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行容量的彈性配置和管理。 宏杉科技新一代數(shù)據(jù)中心 存儲平臺方案建議書 2020123 第 12 頁，共 34 頁 4) 統(tǒng)一管理和維護(hù) MS3000存儲設(shè)備能夠提供便捷的管理界面、完善的告警方式，以降低管理員的工作強(qiáng)度。同時(shí)支持集中式管理，支持通過 SNMP TRAP實(shí)現(xiàn)狀態(tài)查詢、告警上報(bào)，還為主要的管理功能提供編程接口，方便進(jìn)行第三方的統(tǒng)一管理。 5) 優(yōu)質(zhì)完善的原廠商售后服務(wù)保障 存儲系統(tǒng)是整個(gè) IT系統(tǒng)的核心，對服務(wù)的依賴性比較高，原廠商是否能提供直接服務(wù)非常重要，另外存儲可靠性的關(guān)鍵是備件到達(dá)速度， 很多廠商在服務(wù)方面為了降低成本，將服務(wù)外包給第三方服務(wù)公司或渠道完成，往往因?yàn)榈谌椒?wù)機(jī)構(gòu)的水平不高，本地沒有備件庫等原因造成用戶的系統(tǒng)故障長期得不到排除。 宏杉科技是一家專注于企業(yè)級存儲系統(tǒng)及解決方案研發(fā)、生產(chǎn)與銷售的中國本土化廠商，對所生產(chǎn)的全線存儲產(chǎn)品具有完全的知識產(chǎn)權(quán)，真正達(dá)到自主可控，能夠?yàn)橛脩籼峁┭邪l(fā)級的產(chǎn)品服務(wù)，這是任何國外廠家都無法比擬的。本著對用戶負(fù)責(zé)的態(tài)度，宏杉科技對MS系列存儲系統(tǒng)提供原廠商直接服務(wù)。 方案實(shí)現(xiàn)之關(guān)鍵技術(shù) 1—— 全局緩存智能調(diào)度 技術(shù) 傳統(tǒng)的存儲系統(tǒng)是一個(gè)存儲系統(tǒng)為若干個(gè) 應(yīng)用提供一個(gè)公共的存儲平臺，其中端口、邏輯卷可以針對不同應(yīng)用進(jìn)行分配和優(yōu)化，但是作為存儲系統(tǒng)中對性能影響非常大的 cache資源卻無法進(jìn)行有效的分配，所有應(yīng)用系統(tǒng)都共享同一 cache資源。在某些應(yīng)用系統(tǒng)的業(yè)務(wù)量突然增加時(shí)，對存儲系統(tǒng)的 cache資源使用量激增，以滿足應(yīng)用系統(tǒng)對性能的需求。此時(shí)，其他應(yīng)用系統(tǒng)的存儲 cache資源就會(huì)被占用，系統(tǒng)性能受到影響。 宏杉科技新一代數(shù)據(jù)中心 存儲平臺方案建議書 2020123 第 13 頁，共 34 頁 圖 — 無分區(qū)功能的存儲系統(tǒng) 后來，出現(xiàn)了帶緩存分區(qū)管理功能的存儲系統(tǒng)，將不同應(yīng)用系統(tǒng)所針對的存儲緩存資源進(jìn)行分區(qū)隔離，以保證單個(gè) LUN的應(yīng)用性能。 但是， 緩存分區(qū)技術(shù)在突發(fā)應(yīng)用情況下，無法動(dòng)態(tài)增加緩存的數(shù)量，對突發(fā)性應(yīng)用系統(tǒng)，可能存在間歇性的性能瓶頸。 MS3000一體化 業(yè)務(wù)系統(tǒng)中包括很多應(yīng)用，這些系統(tǒng)都是基于數(shù)據(jù)庫技術(shù)開發(fā)的，所以從系統(tǒng)重要性和對存儲系統(tǒng)的性能等方面考慮，這些應(yīng)用系統(tǒng)的 QoS要得到保證。 針對上述情況，宏杉科技創(chuàng)新性地開發(fā)出 全局緩存智能調(diào)度機(jī)制，其核心思想是： 根據(jù)實(shí)際情況動(dòng)態(tài)調(diào)整讀、寫緩存的大小，以滿足 LUN的實(shí)時(shí)變化的性能需求 。 圖 — 全局性緩存調(diào)度示意圖 具體實(shí)現(xiàn)如下圖所示：將 讀、寫緩存被劃分為預(yù)留、共享、突發(fā)三大區(qū)塊。 1) 預(yù)留 (Reserved)區(qū)：每個(gè) LUN 初始分配的緩存區(qū)域，平均分配 ； 2) 共享 (Share)區(qū)：活動(dòng)狀態(tài)的 LUN 可用的緩存區(qū)域 ，應(yīng)對穩(wěn)定的大流量 ； 3) 突發(fā) (Burst)區(qū)：非活動(dòng)狀態(tài)的 LUN 的突發(fā)流量緩存駐留區(qū)域 ，應(yīng)對臨時(shí)性的大流量。 在這種機(jī)制下，能夠保證： 1) LUN 在大壓力下獲得大緩存空間，在小壓力下獲得小緩存空間 ； 2) 單個(gè) LUN 不存在性能瓶頸，整個(gè)系統(tǒng)的緩存利用率高 ； 3) 寫緩存根據(jù)實(shí)際情況分配，不需要按照物理大小平均分配 ； 4) 兩個(gè)控制器的業(yè)務(wù)壓力無需對稱，可充分發(fā)揮控制器的性能 。 宏杉科技新一代數(shù)據(jù)中心 存儲平臺方案建議書 2020123 第 14 頁，共 34 頁 圖 — 緩存按需分配 舉例來說， 月底 ，各企事業(yè)在進(jìn)行員工工資發(fā)放時(shí)，一體化 業(yè)務(wù)系統(tǒng) 可能面臨突發(fā) 的數(shù)據(jù)訪問 情況 ， 全局智能緩存調(diào)度機(jī)制能夠保證在業(yè)務(wù)高峰時(shí)段動(dòng)態(tài)增加緩存數(shù)量，以應(yīng)對業(yè)務(wù)壓力 。 方案實(shí)現(xiàn)之關(guān)鍵技術(shù) 2—— CRAID 技術(shù) 據(jù)統(tǒng)計(jì)，存儲系統(tǒng)的硬件故障 90%以上是磁盤故障，而故障磁盤中，只有 12%是完全的物理損壞， 88%屬于部分 /完全可用。如果磁盤發(fā)生錯(cuò)誤后立即被踢出陣列，一方面客戶需要為 100%的故障磁盤買單，另外一方面客戶還需要承擔(dān)故障磁盤被踢出陣列到被更換過程中其他磁盤再次故障所導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失風(fēng)險(xiǎn)。 ODSP存儲軟件平臺在分層次、模塊化 設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對多個(gè)層次上進(jìn)行了磁盤錯(cuò)誤處理。 Cell，形象稱之為“細(xì)胞”，指帶“活性”的數(shù)據(jù)單元，是存儲資源管理的基本單位。引入 Cell的概念后，資源管理層次如下圖所示，在具體的實(shí)現(xiàn)上，首先用物理磁盤創(chuàng)建 RAID，然后把 RAID的可用空間根據(jù)指定長度（默認(rèn) 1GB）劃分為多個(gè) Cell，創(chuàng)建 LUN時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)分配空閑 Cell，破除了 LUN與 RAID、 Disk之間的捆綁關(guān)系，使 RAID的最小維護(hù)單位由原來的磁盤變成了更小更靈活的 Cell，實(shí)現(xiàn)了完全的虛擬化存儲架構(gòu)。 宏杉科技新一代數(shù)據(jù)中心 存儲平臺方案建議書 2020123 第 15 頁，共 34 頁 CRAID 基于 Cell的重建功能 按照 Cell 維護(hù)健康狀態(tài)，突破了傳統(tǒng) RAID 對可容忍的磁盤數(shù)目的限制。比如，傳統(tǒng)的RAID5 支持 1 塊磁盤故障，第 2 塊磁盤故障時(shí)， RAID 失效，不能繼續(xù)使用。在 ODSP 存儲軟件平臺的實(shí)現(xiàn)中，只要磁盤出錯(cuò)區(qū)域不在同一個(gè) Cell 內(nèi)， RAID 中的數(shù)據(jù)仍然可以訪問，即 RAID 可容忍非同一個(gè) Cell 內(nèi)多個(gè)磁盤發(fā)生介質(zhì)錯(cuò)誤，在極端的情況下，可能出現(xiàn) RAID中所有的成員磁盤上都存在介質(zhì)錯(cuò)誤，但是數(shù)據(jù)仍然可以訪問，提高了存儲產(chǎn)品對硬盤的容錯(cuò)性以及業(yè)務(wù)連續(xù)性。同時(shí)，針對多個(gè)磁盤出錯(cuò)區(qū)域在同一個(gè) Cell 內(nèi)的情況， ODSP 存儲軟件 平臺繼承了物理的處理方式，即這些磁盤錯(cuò)誤僅影響當(dāng)前的 Cell，其他 Cell 仍然可以繼續(xù)訪問，使得錯(cuò)誤的影響范圍降到最小。 快速重建 區(qū)別于傳統(tǒng) RAID 先踢盤再重建的方式， CRAID 的快速重建可只重建錯(cuò)誤磁盤上的損壞數(shù)據(jù)塊，未發(fā)生錯(cuò)誤的區(qū)域直接使用拷貝方式將數(shù)據(jù)塊復(fù)制到熱備盤，重建完成后，再將錯(cuò)誤磁盤轉(zhuǎn)移至 IDDC 磁盤診斷中心處理，該方式可明顯降低重建過程對 RAID 組性能造成的影響。 宏杉科技新一代數(shù)據(jù)中心 存儲平臺方案建議書 2020123 第 16 頁，共 34 頁 傳統(tǒng) RAID 組重建時(shí)，最消耗性能和時(shí)間的原因是需要調(diào)用所有磁盤進(jìn)行異或校驗(yàn)?？焖僦亟ㄓ捎趯⑷P校驗(yàn)改成了按 Cell 校驗(yàn) +磁盤復(fù)制，其校驗(yàn)任務(wù)只有傳統(tǒng)全盤重建的幾百分一或千分之一，校驗(yàn)時(shí)間幾乎可以忽略不記，而磁盤復(fù)制的速度可以達(dá)到磁盤讀寫的最大值。以 1TB 的 SATA 磁盤為例，在 15 塊盤的 RAID 中，全盤重建時(shí)間約 30 小時(shí)，而快速重建的時(shí)間差最快可以達(dá)到 6 小時(shí)。 局部重建 類似于快速重建，但不是重建熱備盤，而是只對原盤的變化部分進(jìn)行重建，使其同步。適用于磁盤未損壞，但發(fā)生過閃斷或人為誤操作，短時(shí)間內(nèi)拔出又插回的情況。該方法可重建 5 分鐘內(nèi)磁盤不在位過程中所丟失的數(shù)據(jù)，重建時(shí)間短，極大降低 RAID 組受影響程度。 宏杉科技新一代數(shù)據(jù)中心 存儲平臺方案建議書 2020123 第 17 頁，共 34 頁 優(yōu)化重建 僅重建被 LUN 使用的 Cell，未使用的 Cell 不重建，如下圖，僅重建 Cell 4，Cell 6 不需重建； 重建調(diào)度時(shí)，優(yōu)先重建存在介質(zhì)錯(cuò)誤的 Cell，然后再使用拷貝的方式重建其他 Cell，以盡可能的避免該 Cell 所處的其它磁盤發(fā)生故障導(dǎo)致的 Cell 損壞； 支持多重重建，可同時(shí)重建多個(gè)故障磁盤，如一個(gè) RAID 組中的兩塊磁盤所處的不同Cell 存在壞塊，可以兩個(gè) Cell 并發(fā)重建，提高重建總體效率。 全盤重建 與傳統(tǒng) RAID 組一樣，適用于磁盤被拔走或者磁盤嚴(yán)重故障不能繼續(xù)使用的情況使用。 宏杉科技新一代數(shù)據(jù)中心 存儲平臺方案建議書 2020123 第 18 頁，共 34 頁 第 4章 MS3000 產(chǎn)品介紹 產(chǎn)品概述 MacroSAN MS3000是宏杉科技推出的新一代中端存儲產(chǎn)品，其融入了大量先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和架構(gòu)技術(shù)，面向中、小型數(shù)據(jù)中心提供安全可靠的、資源彈性部署的存儲平臺。 在硬件架構(gòu)上， MS3000采用了包括大容量緩存擴(kuò)展、 PCIE 、 SAS 、 SSD等在內(nèi)的先進(jìn)技術(shù)，構(gòu)建高性能的存儲平臺。在資源管理上， MS3000采用基于 Cell的虛擬化技術(shù)，通過創(chuàng)新的 ICMT管理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)資源的彈性部署。在可靠性上， MS3000除了采用雙控全冗余模塊化設(shè)計(jì)、提供豐富的數(shù)據(jù)保護(hù)特性外， 還通過創(chuàng)新的 CRAID技術(shù)和 IDDC磁盤診斷安全機(jī)制，將磁盤故障導(dǎo)致的宕機(jī)時(shí)間和機(jī)率減少 80%。此外， MS3000基于開放式數(shù)據(jù)存儲平臺（ ODSP），能夠通過接口開放、規(guī)格功能定制、行業(yè)特性開發(fā)移植等方式，將存儲系統(tǒng)真正與用戶業(yè)務(wù)系統(tǒng)無縫融合。 按照產(chǎn)品配置的不同， MS3000可分為 MS3100、 MS3300二個(gè)型號。 產(chǎn)品特點(diǎn) （一）高性能體系架構(gòu) 在架構(gòu)設(shè)計(jì)上， MS3000采用了大量業(yè)界先進(jìn)的技術(shù)，包括大容量緩存擴(kuò)展、 PCIE 、DSU 1516磁盤柜 ( ) DSU 1525磁盤柜 ( ) MS3000存儲 控制器 MS3000整機(jī)視圖 宏杉科技新一代數(shù)據(jù)中心 存儲平臺方案建議書 2020123 第 19 頁，共 34 頁 SAS 、 SSD等，構(gòu)建高性能的存儲平臺。 （ 1）高帶寬總線技術(shù) PCIE ： 在每個(gè)控制器的內(nèi)部， MS3000采用了 16個(gè) PCIE 。單個(gè) 通道的帶寬為 ， 16個(gè) 80Gbps。 MS3000采用多條 PCIE 總線連接前端主機(jī)