IBM DS5100的基本内部结构

　　IBM System Storage DS5000系列磁盘存储系统是IBM的中端高性能磁盘存储系统，集成度非常高，从架构上能够支持线性的可扩张性，同时也能够非常容易的根据用户需求来进行负载均衡的定制，来实现高IOPS和MBPs的要求，能够在支持大容量的同时保证优异的性能，非常适合于虚拟化和整合。

　　为了有效的提升存储的I/O性能并做到高可靠性，就需要设计一套符合该存储特点的组网模式，因此，我们需要先大概了解一下DS5100的基本内部结构，在此基础上，便可以设计出能够充分发挥其优势的架构连接模式。如图2所示，DS5100主柜有两个相同的Controller模块，每个Controller模块有8个磁盘通道端口(红框部分，连接存储扩展柜)，共分为4组，每一组的2个端口是通过一个回路开关(loop Switch)来控制的。每个Controller模块还有8个主机连接端口(篮框部分，连接主机或者SAN Switch)，这8个主机连接端口由2个主机接口卡提供，每个卡上有4个端口，所有这些端口可以根据需要定制为4GB FC接口或者8GB FC接口。

▲图2 DS5100主机后面板接口示意图

　　DS5100的两个Controller模块之间通过内部连接模块连接，能够实现快速有效的控制交互和数据传输。每个Controller模块内部有一个专有ZIP ASIC芯片，该芯片被设计于专门支持I/O操作，来计算RAID的冗余信息，通过这个芯片来实现基于硬件的奇偶校验计算，这样会比通过软件计算快很多，这能够有效的保证整个系统的性能。

　　图3是DS5100的内部机构示意图，从图中可以看到，每个DS5100 Controller内部的磁盘通道端口模块和主机连接端口模块以Zip Processor模块为枢纽实现了内部连接，在DS5100内部这些通信是通过PCI Express总线来实现的。每个Controller模块的两个主机接口卡提供了8个主机接口，两个4口的4GB FC芯片组来连接磁盘通道接口， 其中一个4口4GB FC芯片组通过回路开关(loop Switch)连接本Controller模块上面的8个磁盘通道接口，另一个4口的4GB FC芯片组连接另外一个Controller模块上面的8个磁盘通道接口。

　　同理，另外一个Controller模块上的两个4口4GB FC芯片组也通过回路开关分别连接两个Controller模块上的16个磁盘通道端口。这样，就可以实现每个Controller都可以随时访问16个磁盘通道端口，每个主机接口通道的数据，都可以通过主机接口卡、Zip Processor模块、4口的4GB FC模块和回路开关来连接所有的磁盘通道接口。DS5100内部的处理芯片会根据各个通道接口的负载、扩展柜的连接情况、LUN的划分情况和数据读写目的来判断如何进行分流和回路开关的控制，最大程度上实现负载的均衡。

▲图3 DS5100主机内部结构示意图