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深入剖析IBM XIV网格存储硬件体系结构

网格存储架构的优势

  传统的存储子系统通常利用专有的、定制设计的硬件组件(而不是普遍提供的硬件组件)和互连接口,是专门设计集成在一起的,以实现目标设计的性能和可靠性目标。传统存储系统采用的复杂高性能冗余单片系统体系架构,往往存在一个或多个以下特点:

  开放性问题:组件的更换常常导致系统故障或者硬件的升级,这些组件通常是由制造商指定的一些固件,专门用于此系统。所以这个系统不能轻易的利用市场上新的硬件设计或部件。

  性能问题:即使在一个N+1方式的群集系统中,如果集群发生失效,那么不仅可能对链路产生重大影响,而且也会影响生产主机和应用程序的性能。

  升级和扩展性问题:传统存储系统升级的过程中系统资源的使用有可能影响性能和可用性。升级一般需要非常小心,并且要注意潜在的时间消耗和管理成本,甚至在某些情况下可能需要某种程度的系统中断。

  此外,传统存储系统的升级很有可能导致一个不平衡的资源调配,例如,一个磁盘子系统可能升级驱动器的数量,而处理器却不能,从而导致整体系统的性能潜力受到限制。系统整体不能充分利用升级带来的资源优化。

    XIV则能很好的规避这些传统存储架构带来的问题:

    成比例扩展:在XIV存储系统里,每个模块都是一个离散的计算资源,包含自己的容量单元,和网格拓扑计算结构所需要的一切相关硬件基础。所有的模块都通过一个可扩展的网络进行连接。这种网格体系架构的突出特点就是在你增加或者删减模块的时候,都可以按照比例的增加或者减少缓存、处理能力、磁盘和带宽,以维持资源最优。

    线性缓存增长:总系统缓存大小和缓存带宽随着磁盘容量的增加而呈线增加,因为每个模块是一个独立的计算资源,都拥有自己独立的缓存。请注意,缓存带宽的衡量包括两方面,一个是主机到缓存的吞吐量,另一个是缓存到磁盘的吞吐量,要尽量使缓存、处理器、和磁盘之间的带宽维持平衡。

    按照比例的接口扩展:接口模块包含iSCSI和光纤通道主机接口,通过这些接口不仅可以访问一个模块中的数据,还可以访问整个系统。在系统中按比例的添加接口模块,其访问内部资源的带宽也将同步增长。

     持续交换能力:随着系统的增长其内部交换能力也是按比例增加的,无论系统内部使用多少个模块,都要防止瓶颈的出现。这种能力可以确保内部吞吐量可以按比例的增长。

    嵌入式处理能力:由于每个模块都有自己的处理单元、缓存和磁盘组件,所以该系统有能力处理密集型任务,如缓存预读取、高速缓存更新、快照管理和数据分发,不管系统容量如何,始终保持该系统的运算能力。
 

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