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IBM中端家族添新成员 延续中端王者神话

  详解中端系统设计特点

  中端系统在设计上有一些独有的措施保证系统整体的安全性和可靠性。金微也向大家介绍了一些中端系统普遍采用的设计架构,在此基础上,IBM的中端系统也有一些独有的措施来进一步提升中端系统的性能和可靠性。

 
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  系统缓存与数据缓存分离:例如,在IBM的中端系统中,通常都采用了系统缓存与数据缓存分离的模式。这样IBM承诺的16GB缓存完全用于数据的读取和写入,而不会被系统CPU所消耗掉。而如果数据缓存和系统缓存不分离,那么整体缓存空间中,将有一部分缓存空间被系统所消耗,实际上用于数据读取和写入的缓存空间就缩小了。


IBM DS5000系列控制器主板,可看到系统缓存和数据缓存完全分开独立,且首次在内部采用USB Flash Memory对缓存数据实现双保险保护机制,进一步提高安全性

  写缓存镜像:是针对存储处理出现故障时可能产生的缓存中的数据丢失而设计的解决方案,中端系统基本上大部分磁盘阵列都采用了类似的设计方案保护数据可靠性。数据写入时,两个控制器缓存之间的数据实现不间断的、实时的数据拷贝,将缓存数据做两个拷贝,分别放在主内存和镜像内存中,系统工作时会向两个内存中同时写入数据,因此使得内存有两套完整的备份。有效避免了缓存故障导致的数据丢失,极大地提高了系统的可靠性。

  扩展柜反向连接的冗余环路:IBM中端系统一般有两个控制器,和一个背板模块。每个控制器后端都连接有一定数量的扩展柜。在内部连接上,IBM保证每个磁盘同时位于主控制器的一个Loop,和备用控制器的一个Loop上。

  一旦主控制器发生故障,备份控制器可以立刻接管所有工作,继续执行IO请求。因为备份控制器一样与所有扩展柜都有连接,其环路能够从尾部连接被故障扩展柜隔断的底下的扩展柜。

DS5000系列后端控制器与磁盘扩展柜反向冗余连接模式,一旦主控制器环路当掉,备用控制器仍然可从后端连接被故障控制器隔断的磁盘扩展柜

  USB Flash Memory:此外,IBM给首次给DS5000系统加入了USB Flash Memory的设计,主要是提供更高级别的数据安全。首先相比缓存,USB Flash Memory对电的要求更低,即使内置电池长时间没有检查,也仍然不会因为突然没有电,导致缓存数据没有保护而发生丢失的情况。

  此外,USB Memory对环境的适应性更强。例如某些情况下,大楼着火,但机房没有着火,机房的温度同样也会升到很高,这时候机械磁盘的自我保护机制导致磁盘不工作,而实际上,这些数据应该被写入磁盘保存下来。但USB Memory则不会存在这个问题,对环境的适应程度较好,即使在温度较高的情况下,也仍然能完成缓存写入的工作。从而提高系统整体安全性。

  据金微介绍,用USB Memory保护缓存是新的做法,与此同时,以往采用的电池保护缓存的方式也同样继续沿用。“所以是双保险,既有电池保护,又有USB Memory。”

  SSD与大缓存对于提高系统性能的意义:谈到中端系统的设计思路。大缓存往往被认为是提高系统整体性能的一个关键点,同样SSD对于系统性能提高也有非常突出的作用,随着SSD磁盘的日益普及,大缓存在SSD系统中的意义究竟有多少呢?

  金微认为,尽管SSD对提高整体系统性能有很突出的作用,但SSD盘的速度和缓存延时比起来还是有一些差距的,只不过原来缓存和磁盘的差距是百倍的关系,SSD中间可能只介于几倍或者是10倍的关系,因此缓存仍然有很大的速度上的优势。

  与此同时,SSD盘还有一些技术方面的问题需要改善,例如单位空间写入寿命的问题,一直让企业用户对SSD盘的安全性产生疑虑。从这个方面来讲,Memory还是要可靠很多的。所以在SSD尚不成熟的阶段,用SSD完全替代缓存,在速度和可靠性上面还是有一些距离。

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