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IBM网格存储系统XIV设计理念和逻辑架构

  【IT168 资讯】前面我们已经介绍了IBM新一代网格存储系统XIV的概况与物理架构,本文将重点介绍该产品的设计理念和逻辑架构。

  根据前文的介绍,XIV接口模块和数据模块协同工作在一个分布式计算体系内。这些模块通过内部冗余地以太网网络进行互相沟通,软件服务和分布式计算的算法全面管理的所有的操作环境。

图2-4 IBM XIV可升级的网格架构,是一个概念性的描述XIV网格存储系统架构,因此,并不能准确反映出模块、硬件模块等等的真实数量。

  依靠其分布式的拓扑结构、英特尔标准技术和Linux操作系统的块结构,XIV网格架构存储系统有其独特的算法特点:

  1. 安全性:在现有资源或者模块的失效的情况下,XIV存储系统可以将这种彼此间的影响降至最低。

  2. 负载均衡:所有模块能够平等地参与处理总的工作量。这种架构设计的原理是真正能做到不受访问模式的限制的。系统架构可实现出色的负载平衡,即使某些应用程序非常频繁的访问某些卷,或某些卷上的的分区。

  3. 开放:每个都由标准的“ready to use”组件组成。

  4. 易于采用新技术:由于组件不是专为某些子系统服务,所以对于一些新硬件技术的发展所需要的资源和所需的时间要求都可以减至最低。这一优点,再加上高效率的计算资源整合网格架构,使子系统能够以更快的速度采用最新的硬件技术,而不需要部署一个全新的子系统。

  5. 升级和可扩展性:计算资源可以动态改变,“Scaled out”任意的添加新的模块,以适应新的容量和性能要求,也可以任意的添加模块组。

平衡中庸的逻辑架构

  除了硬件的并行性,XIV存储系统也采用先进的并申请了专利数据分配算法,以实现非常好的的并行。

  伪随机算法:传播数据通过伪随机算法的方式。保证随机散布的数据在所有可用的磁盘硬件资源保持冗余。

图2-5提供了一个概念性的代表性伪随机分布的XIV数据存储系统。

  模块化软件设计:XIV存储系统内部的操作环境具备一套软件功能,他们分布在硬件模块中。并且这些软件可以存放在一个或多个模块中,可以根据要求重新分配模块,从而确保在硬件发生改变的时候保持系统的弹性。

  全存储虚拟化:尽管虚拟化的概念对我们来说并不陌生,但是XIV存储系统内部的数据分布式存储法则还是一个比较新鲜的定义,它已将本身这种这个特点完全的统一到体系架构中,从而代替由主机或者存储组成的存储区域网水平。

  XIV存储子系统的虚拟化在整个架构中非常重要,传统子系统依靠存储管理员仔细计划之间的关系逻辑结构,如存储池和卷,和物质资源,如驱动器和阵列,以战略平衡的工作量,满足需求的能力,消除热点,并提供足够的性能。因此,每当有一个新的需求要求,或改变现有资源的需要,存储管理员负责资源的重新规划和调整,这可以说是一个容易出错和耗费时间的过程。

  后一种情况中,存储的虚拟化发生在分离的存储子系统间,在主机和存储之间采用不同的虚拟化层次。XIV存储系统是唯一的在存储子系统本身实施一个创新的全面存储虚拟化。这种方法允许子系统的逻辑结构发生改变的时候对外是动态透明的,同时保持卓越的负载平衡和资源利用的最低水平的硬件粒度。

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