各廠商高端存儲產品技術對比(編輯修改稿)
2025-07-17 12:25 本頁面
【文章內容簡介】 是影響系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。眾所周知，雙機熱備集群技術對于普通應用系統(tǒng)來說，基本能滿足業(yè)務要求——在一臺小型機故障的情況下，在有限時間里業(yè)務能切換到另一臺小型機上，但是所有使用過cluster的客戶都很清楚，這個有限時間是在分鐘一級——就是配置得非常優(yōu)化的應用系統(tǒng)，這個時間也往往要5分鐘以上。5分鐘對服務器來說，可能是可以忍受的，而且也僅僅影響到這臺服務器上的業(yè)務。但對于存儲系統(tǒng)來說，特別是高端存儲系統(tǒng)，這幾乎是致命的。存儲系統(tǒng)是業(yè)務IT支撐平臺最中心的設備，在數(shù)據(jù)集中化趨勢越來越明顯的情況下，眾多客戶整個企業(yè)可能所有的業(yè)務均整合在同一臺存儲系統(tǒng)中，這臺高端存儲系統(tǒng)需要支撐所有服務器和主機，每秒鐘可能會發(fā)生幾百甚至幾千個I/O，DS8000一旦出現(xiàn)一臺p570故障，系統(tǒng)需要在幾分鐘之后才能把這部分數(shù)據(jù)切換到另一臺p570上，系統(tǒng)會怎樣，眾多業(yè)務服務器/主機會怎樣，整個企業(yè)前端業(yè)務會怎樣？尊敬的客戶，您敢用嗎？而這一點在中端存儲上都不會出現(xiàn)，因為中端存儲采用的系統(tǒng)微碼的實時性都要高于DS8000，例如HDS AMS1000采用的是VxWorks的切換時間都在毫秒級，對前端服務器的讀寫沒有影響。這是客戶反映的IBM DS8000不穩(wěn)定的根本原因。3 Cache技術分析存儲系統(tǒng)中數(shù)據(jù)最終是存放在若干個磁盤。由于磁盤的讀寫本質上是一個機械過程，其速度比CPU速度要低1到2個數(shù)量級。因此對于存儲系統(tǒng)來說，一邊是服務器/主機高速請求，另一邊是磁盤低速讀寫，因此必須通過相應部件和技術來調和這個高低矛盾。這個部件和技術就是高速緩存（Cache）和緩存管理技術。本小節(jié)就著重分析各廠商的Cache管理技術。 HP XP20000/XP24000緩存技術XP20000/XP24000在Cache設計方面擁有多項專利技術。如下圖所示。 XP采用控制緩存、控制鏈路與數(shù)據(jù)緩存、數(shù)據(jù)鏈路分離設計技術。HP實現(xiàn)的是集中式緩存設計——控制緩存相當于數(shù)據(jù)緩存的集中索引。XP擁有2塊獨立的控制緩存卡，互為鏡像保護，不存在單點故障。任何一個讀寫操作以前，均要通過控制緩存，迅速檢索出某個卷的某個數(shù)據(jù)塊在數(shù)據(jù)緩存的線性地址，然后再依據(jù)該地址對數(shù)據(jù)塊進行操作。這種集中式緩存設計擁有業(yè)界最高的緩存管理效率； XP具備緩存智能調整策略，可自動識別讀、寫緩存的比例已達到緩存利用的最佳效率。30%容量是基本讀緩存，30%是基本寫緩存，40%是智能調整部分，因此XP24000可根據(jù)業(yè)務特點靈活調整，使得系統(tǒng)能自動吻合客戶需求，表現(xiàn)最高的系統(tǒng)效率； EMC DMX4緩存技術DMX4/DMX4 950采用的是典型的分布式緩存設計。DMX4的緩存滿配置8塊緩存卡中，每塊緩存卡互相獨立。DMX4緩存為混合緩存，既包括數(shù)據(jù)信息，也包括控制信息，而不存在獨立和集中的控制緩存卡，每塊緩存卡上分配一定地址范圍作為該緩存卡的控制信息或索引。即每塊緩存卡部分內容為控制信息，其他為數(shù)據(jù)信息，這種無集中控制緩存機制的設計就是分布式緩存架構。在分布式緩存結構中，對任一數(shù)據(jù)塊的訪問，必須對緩存卡進行遍歷查詢，至少要遍歷緩存卡的控制信息區(qū)域。因此該緩存設計模式效率是比較低的，這就是EMC不參加SPC性能測試的原因之一吧。 IBM DS8000緩存技術IBM DS8000為了提高數(shù)據(jù)寫入到Cache的可靠性，在設計上引入了一個NVM的機制。如下圖所示，IBM在常規(guī)緩存（IBM也稱之為volatile memory，即讀Cache）外，專門增加了一塊永久內存模塊（Persistent Memory，也稱為NVM）用來做寫Cache，所有外部服務器/主機寫入I/O全部先寫入這個永久內存模塊，然后在兩臺p570上分別配置獨立永久內存模塊，交叉將雙方的寫數(shù)據(jù)寫入對方的寫Cache中實現(xiàn)鏡像。如下圖所示。但是非常遺憾的是，DS8100設計的NVS鏡像后最大只能為4GB，DS8300設計的NVS鏡像后最大只能為8GB，根本無法滿足一般應用的正常需求。一旦某些業(yè)務要處理大批新數(shù)據(jù)時，這是NVS寫Cache顯然不夠用，系統(tǒng)將頻繁地根據(jù)LRU算法更新NVS的空間，從而導致NVS的抖動，這將會急劇降低系統(tǒng)的總體性能。如移動公司每個月底將數(shù)據(jù)寫入到數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)中時，將造成大量數(shù)據(jù)寫，系統(tǒng)的性能會明顯降低，甚至出現(xiàn)“假死”現(xiàn)象，實際上就是系統(tǒng)休克。4 緩存并發(fā)訪問能力比較由于緩存在提高存儲系統(tǒng)，特別是高端存儲系統(tǒng)的整體性能所充當?shù)年P鍵作用，使得緩存的設計、緩存的管理機制，特別是緩存訪問的并發(fā)程度，變成影響存儲性能的核心因素。下面就對幾個產品的緩存并發(fā)數(shù)做一個詳細說明，希望能進一步加深客戶對高端存儲系統(tǒng)的認識。HP XP 24000EMC DMX4IBM DS8300Cache并發(fā)訪問數(shù)3203216HP XP 20000EMC DMX4 950IBM DS8100Cache并發(fā)訪問數(shù)4088從兩個表可以明確看出，HP各款高端存儲的緩存并發(fā)度都極大地超過其它產品，因此盡管HP緩存容量比較小，但性能卻大大超過競爭對手。 HP XP24000緩存并發(fā)數(shù)XP24000將緩存分開設計為數(shù)據(jù)緩存和控制緩存。其中數(shù)據(jù)緩存并發(fā)度為64路，是指由內部緩存交換機到數(shù)據(jù)緩存的通道數(shù)共有64路，；控制緩存并發(fā)度為256路，只是前端通道控制器和后端磁盤控制器到控制緩存的直連通道數(shù)共有256路，每
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