傳統(tǒng)企業(yè)存儲架構(gòu)轉(zhuǎn)型思考

1、 傳統(tǒng)企業(yè)存儲架構(gòu)轉(zhuǎn)型思考傳統(tǒng)企業(yè)存儲廝殺過后，昨天的戰(zhàn)場留下什么值得回憶？ 關(guān)于傳統(tǒng)存儲的發(fā)展史，早期已有人做過大量分析和總結(jié)。私有云、存儲服務(wù)化、智能運維這些字眼吸引著大眾眼球，那今天為什么還要舊話重提呢？一個時代眼看就要離我們而去，昔日的輝煌照亮眼下前進(jìn)的方向，傳統(tǒng)硬件存儲盒子仍舊有很多東西值得我們品味和回顧。 架構(gòu)演變貫穿存儲發(fā)展歷程，存儲起源于高端，那就從存儲多控架構(gòu)開始回顧，最早的多控制器存儲其產(chǎn)品名為HDS通用存儲平臺(Universal Storage Platform即USP/USP V)。從歷史信息上可以看到，HDS在2000推出全交換架構(gòu)后，EMC在3年后也推出了直連矩陣

2、架構(gòu)存儲DMX。 這就是歷史有名的存儲三層架構(gòu)，即前端、Cache和后端，架構(gòu)緊耦合可靠性獨尊的優(yōu)秀多控存儲架構(gòu)。下面就從DMX入手說一說這個架構(gòu)的主要特點。 DMX的Front-endDirector (FED)、Global Memory Director (GMD)、Back-end Director (BED)全互連、全共享，不需要交換機(jī)組件(因為HDS已經(jīng)用了)。DMX自從2003年誕生最終發(fā)展到第四代DMX-4，在DMX架構(gòu)中，每個Global Memory Director均與系統(tǒng)中所有FED、BED直接相連，可被其直接訪問。因此系統(tǒng)中所有內(nèi)存均為全局Cache。 多個Direc

3、tor訪問共享內(nèi)存實際上是易造成沖突的；前后端基于大背板相連，也就造就了對FED、BED、GMD的Scale Out數(shù)量有限，無法進(jìn)一步增加。任何技術(shù)的發(fā)展都具有歷史和技術(shù)的局限性，但回想起來，在當(dāng)時條件下能夠設(shè)計出這樣的產(chǎn)品，確實值得后人欽佩。我們經(jīng)常會抱怨，產(chǎn)品架構(gòu)設(shè)計的不好，不易技術(shù)演進(jìn)和擴(kuò)展，最終導(dǎo)致產(chǎn)品版本眾多，架構(gòu)無法歸一，無法演進(jìn)，但假如能沖出歷史局限性，當(dāng)初產(chǎn)品會那么設(shè)計嗎？其實架構(gòu)師也不容易，做過就知道，過去如此，將來亦如此。 架構(gòu)在演進(jìn)，HDS于2010年底將對其高端存儲架構(gòu)進(jìn)行了升級(發(fā)展到第5代)，稱為Hi-Star全交換網(wǎng)絡(luò)。相應(yīng)的，推出了虛擬化存儲平臺(Virtua

4、l Storage Platform即VSP)。VSP較好的支持了Scale-out能力，即兩個控制框(Control Chassis)互連成為一套存儲系統(tǒng)，基于交換機(jī)和大背板的全互連架構(gòu)，這個架構(gòu)直到今天也在沿用(最新VSP架構(gòu)有更新，但變化不大)，被稱為可靠性最高的系統(tǒng)之一。 前端處理單元(FED)、后端處理單元(BED)、控制處理單元(VSD)、Cache單元(DCA)在框內(nèi)全冗余，且通過交換單元(GSW)實現(xiàn)全互聯(lián)(Hi-Star Network)，框間亦通過GSW實現(xiàn)互聯(lián)。HDS-VSP支持兩個控制框(ControlChassis)通過每個GSW預(yù)留的4個端口進(jìn)行互聯(lián)，從物理組網(wǎng)上看

5、，VSP的各個組件(FED、BED、DCA)是做到了全局共享(指跨控制框的共享)的。 演進(jìn)再繼續(xù)，VMAX引入了引擎的概念，每個引擎含兩個控制器，每個控制器里面集成了FE、BE與內(nèi)存(Global Memory最高128GB)，控制器之間通過RapidIO交換機(jī)MIBE(Matrix Interface Board Enclosure)實現(xiàn)高速互連。Scale-out能力得到了極大增強(qiáng)(8引擎16控)。VMAX每個控制器上的內(nèi)存分為全局內(nèi)存(Global Memory)、臨時中轉(zhuǎn)內(nèi)存(Store and Forward)和控制內(nèi)存(Control Store)。全局內(nèi)存用來保存全局的數(shù)據(jù)，如用

6、戶數(shù)據(jù)、全局變量等。臨時中轉(zhuǎn)內(nèi)存用于緩存控制器與主機(jī)或后端硬盤交換的數(shù)據(jù)，起中轉(zhuǎn)隔離作用，全局內(nèi)存不直接跟主機(jī)或硬盤交互數(shù)據(jù)。控制內(nèi)存用于存儲控制器上的私有信息，例如軟件包等。 對每個VMAX控制器而言，對于本地的全局內(nèi)存和遠(yuǎn)端的全局內(nèi)存(即其它控制上的全局內(nèi)存)，其訪問接口沿襲DMX技術(shù)，由底層實現(xiàn)本地與遠(yuǎn)端的分別處理(遠(yuǎn)端訪問則通過RapidIO通道進(jìn)行跨控訪問)，降低了控制器訪問全局內(nèi)存的沖突。 VMAX松散耦合的Virtual Matrix Architecture (最新VMAX產(chǎn)品架構(gòu)有更新，但變化不大)，將來原先DMX的FED、BED、GMD上的CPU全部集中到控制器上，VMAX

7、后端與磁盤框的連接是雙控共享，一個磁盤框的兩個端口分別與同一個引擎兩個控制器的BED相連，擴(kuò)展性明顯增強(qiáng)了。 整個多控存儲架構(gòu)演進(jìn)可以歸納如下，至于單控松耦合架構(gòu)，目前在分布式Share Nothing架構(gòu)中也采用比較多，主要用于大容量和易擴(kuò)展的場景，但是VIX是一個比較有趣的產(chǎn)品，擴(kuò)展性控制在15節(jié)點以內(nèi)，在ServeSAN、全閃存和高端產(chǎn)品場景都經(jīng)常遇到，大家可以自行分析下。 還有個傳奇的產(chǎn)品就是DS8000系列產(chǎn)品，現(xiàn)在已經(jīng)更新到DS8888，雖然為傳統(tǒng)雙機(jī)架構(gòu)，但戰(zhàn)斗力不容小覷，核心關(guān)鍵業(yè)務(wù)場景下，經(jīng)?？吹剿纳碛?。利用兩臺小型機(jī)的強(qiáng)大能力，實現(xiàn)了其它廠家的多控高端存儲才能實現(xiàn)的高可靠

8、與高性能。 產(chǎn)品都是被需求給逼出來的，高端存儲平民化后，不同需求隨著而來，存儲產(chǎn)品也被廠商們分為入門級、低端、中端、高端幾個檔位。但對于什么樣的存儲產(chǎn)品是高端、中端和低端，業(yè)界并沒有一致的定義。存儲的神奇之處就是百花齊放、百家爭鳴，每家都有自己的定義和理解，包括現(xiàn)在大家開口就談的SDS技術(shù)，也沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，誰引領(lǐng)市場誰說了算。不像IP或網(wǎng)絡(luò)、通信協(xié)議都有標(biāo)準(zhǔn)組織定義標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范讓大家遵循，車同軌、書同文。 沒有實際標(biāo)準(zhǔn)，那就按照經(jīng)驗來吧，因此，對產(chǎn)品等級和高低劃分都是圍繞著系統(tǒng)架構(gòu)、前端Aactive Active、Cache機(jī)制、后端互連、可靠性等重點領(lǐng)域?qū)嵙韯澐?。廠商們相互擠懟也是從這些維度

9、入手，一度讓人記憶猶新的就是規(guī)格大戰(zhàn)，A廠商單卷支持1024個快照，B廠商采用2048個快照完勝；但細(xì)細(xì)一想應(yīng)該是心里戰(zhàn)術(shù)吧，客戶對單卷打2048個快照可以干什么呢。細(xì)細(xì)一想，可能控制器能否支持大型機(jī)、QoS、持續(xù)鏡像、是否數(shù)控分離、是否為Active-Active工作模式反而更加有價值些，畢竟負(fù)載均衡和故障實時切換在一定程度上能保證客戶數(shù)據(jù)資產(chǎn)安全和用戶體驗。 云的時代已經(jīng)來臨了，在云上，客戶以后可能不再關(guān)心底層存儲盒子是什么，是哪個廠商的，提供的IP SAN和是FC SAN，客戶關(guān)注的是所需要的SLA能否滿足，是否可以通過友好的租戶Portal去申請需要的資源，然而為了滿足不同SLA要求，底