大话高端存储的硬件架构和软件功能

来源:互联网  
2013/8/14 10:55:49
高端存储的硬件架构发展到现在,江湖上有很多流派,我们今天做一个简单的归纳总结。

本文关键字: 高端存储 硬件架构

高端存储的硬件架构发展到现在,江湖上有很多流派,我们今天做一个简单的归纳总结。

小型机双控架构

这个流派不是一般人都能做的,HP应该也有资格,但市场只有IBM一家在做。IBM 2009年推出的DS8000高端存储就是采用这种架构。其实非常好理解,拿两个小型机,采用双机软件组合成一个系统。

上次我们分析中国区IBM高端存储卖得最好,是否就说明这个流派是主流流派呢?其实玩高端存储的人很多都瞧不起这个流派,主要打击他两点:扩展性和切换时间。最多2控吧,无法再scale out扩展了;采用双机软件吧,切换时间是分钟级?但凭心而论,IBM的POWER CPU太强了,虽然只有两控,毕竟是小机啊,SPC-1的值好像是45万IOPS,成绩非常好了。至于切换时间,我需要找更详细的材料看看具体是多少,如果采用并行处理,就不用切换了,就是热备方式,优化后我感觉应该是秒级能够搞定。


多控架构
 
高端存储的少林武当派认为,只有多控架构(大于2控)才是正宗的高端存储派系,其他都是歪门邪道。圈内很大人认为,多控才叫高端。但也有人认为,支持大机才叫高端。这些都是民间的说法。现在这个社会就像大数据的MESSY特征一个,全混杂交叉了。你说多控是高端吧,HP 3PAR StoreServ 7000是一个中端存储,但是支持4控。你说支持大机才是高端吧,HP 3PAR StoreServ 10000和IBM自己的XIV都不支持大机。但他们都叫高端。多控架构也有很多流派,我们从出现的时间来一一了解。

1. 总线交换式

做数通的都知道,这种架构高端产品不好再用了,只有低端还在用。存储也一样,EMC和HDS早期的产品就是采用这种架构,市场上应该见不到了;


2. 交换式架构

这种架构HDS首先推出,目前HDS VMAX应该就是采用这种架构。和数通一样的,CROSS BAR交换其实很早以前就在出现在高端交换机里面了。这种架构个人认为比较完美,上面一层是主机接口,中间一层是CACHE,下面一层是后端接口。但也有人攻击这种架构仲裁太复杂,延迟比较大。

3. 矩阵直连式架构

这种架构很可笑,据说HDS给自己的架构申请了专利,EMC没有办法,就撒赖说,我干脆不交换了,每个需要通信的部件全部拿根线连起来。这就是著名的DMX蜘蛛网架构,EMC打击HDS就说我快,时延小,废话,因为不用交换。HDS打击他就说有本事你再扩展一控试试,看你到底是卖高端存储的还是卖线缆的?哈哈,有意思。

4. 全分布式交换架构

自从HDS老讽刺DMX是卖线而不是卖存储的后,估计EMC丢不起那个人,天天再琢磨怎么回击HDS。有了,现在中端存储的节点这么便宜,我拿中端存储的硬件,中间用一个交换机连起来,只有交换机容量够大,我的软件功能够强,想要多少控就多少控。这就诞生了VMAX虚拟矩阵架构。这种架构有好处就是每个节点都不贵,现在都是拿INTEL的平台做的,但扩展性好。我更喜欢叫松耦合scale out交换架构。架构虽然简单,但对软件的能力要求高,因为多个控制器自己的通讯协调复杂啊。3PAR也是采用这个架构,后来被HP收购。IBM的XIV也可以算这个架构,但耦合程度更松,更像云存储。华为去年推出的HVS也是采用这种架构。这种架构内部有很多小流派,主要是交换技术的选择不同,如VMAX采用RapidIO交换(也是国际标准哦,但大家都不熟悉),XIV先是以太交换机现在换成了InfiniBand交换,3Par采用的是FC交换,而华为HVS采用的是PCIE交换。个人感觉PCIE是趋势,从成本和速度发展看,HVS现在也号称交换容量世界第一,而且现在才采用PCIE 2.0,如果将来采用PCIE 3.0,那还了得。

高端存储硬件架构区分
 
还有如下有两种方式区分好像比较容易理解,因此,这里也简单说明一下:
 
1、按照scale的方式分

这种方法,HDS VSP就属于统一大缓存多处理器Scale up架构,IBM DS8000比较特殊,还是模块化集群技术,其他的高端应该都算下面所说的scale out架构。
 
2、按照耦合的程度分

这种分法好像认可度更高些,由于韩主任在文章里比较认可HDS的架构,认为耦合比较紧,时延全局一致,符合高端的特点。因此,HDS的销售一见客户就拿这个文章去给客户看,呵呵。
 
现在看来,除了EMC还采用RapidIO技术外,其他架构基本都是PCIE,个别用InfiniBand。IBM的DS8000曾经也用RIO-G(remote IO),现在也转PCIE了。我这里大胆预测VMAX下一代也会抛弃RapidIO。
 
高端存储除了架构外,还有前端接口和后端接口。

前端接口:所有的高端存储都支持FC,8G为多,部分支持16G。大机的接口FICON只有EMC\HDS\IBM支持。FCoE和iSCSI除了DS8000好像都支持了。

后端接口:后端磁盘柜的连接只有两种,一是传统的FC AL连接(还不是交换的),DS8000,3PAR 10000,EMC还是采用这种传统的方式,缺点大家都懂,仲裁环的方式,性能肯定不如SAS,并且支持SAS盘很麻烦,需要做桥接。HDS VSP和华为HVS已经采用采用SAS交换技术连接后面的磁盘框,性能上有优势,但不支持FC盘了。谁能想到高端存储不支持FC盘,要在前几年,你都不好意思说。但现在SAS是趋势,FC盘用得很少了。因此,我预测EMC的下一代VMAX产品也会采用SAS后端,不信也赌一顿饭。只是SAS的线缆太粗了,而且距离也比较短,布局上不好设计。但我相信以后的SAS协议肯定支持光纤,就像现在的PCIE也可以用光纤连接一样(但据说成本就好几千一根),这个也可以赌一顿饭,哈哈。硬件结构就说这么多了,高端存储关键还是在软件上,下面我们会聊聊软件功能。

 

责编:驼铃声声
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