HDS高端存儲系統(tǒng)-發(fā)展歷史-v10

第4頁共34頁HDS高端存儲系統(tǒng)發(fā)展歷史目錄1 HDS高端存儲系統(tǒng)發(fā)展歷史 31.1 HDS9900：2000年：第一代無阻塞交換體系架構(gòu) 31.1.1 HDS9900系列產(chǎn)品硬件介紹 31.1.2 當(dāng)今最新的Crossbar與Switch的體系結(jié)構(gòu) 41.1.3 磁盤控制器內(nèi)外通路全光纖設(shè)計 41.1.4 雙口同時讀寫的光纖接口與高可靠性盤包 41.1.5 靈活的盤包RAID排列方式(同時支持RAID0+1和RAID5) 41.1.6 可擴展與鏡像寫的智能型高速緩存(NV-CACHE) 41.1.7 可易擴展的最大存儲系統(tǒng) 51.1.8 不停機的微碼升級與7′24′365運行標(biāo)準(zhǔn) 51.1.9 開放架構(gòu) 51.1.10 豐富的軟件功能 51.2 HDS9900V：2002年：第二代無阻塞交換體系架構(gòu) 61.2.1 HDS9970V產(chǎn)品 61.2.2 HDS9980V產(chǎn)品 61.2.3 HDS9900V產(chǎn)品特點 71.3 HDSNSC55：2004年：第三代無阻塞交換體系架構(gòu) 91.3.1 HDSNSC55存儲產(chǎn)品介紹 91.3.2 HDSUSP存儲產(chǎn)品介紹 121.4 HDSUSPV：2007年：第四代無阻塞交換體系架構(gòu) 161.4.1 HDSUSPVM的產(chǎn)品介紹 161.4.2 HDSUSPV的產(chǎn)品介紹 171.5 HDSVSP：2010年：第五代無阻塞交換體系架構(gòu) 241.5.1 VSP磁盤存儲產(chǎn)品體系架構(gòu) 241.5.2 VSP產(chǎn)品硬件技術(shù)指標(biāo) 32成對設(shè)計，實現(xiàn)了自動負(fù)載均衡，保證了無瓶頸等待。第四使用智能管理，保證NV－CACHE中的數(shù)據(jù)隨時在處理完后進行寫送工作，而不是等寫滿CACHE分區(qū)后再寫送。另外，HDS9910仍采用數(shù)據(jù)CACHE與控制指令CACHE分開，保障了用戶購買的CACHE100%用于數(shù)據(jù)讀寫，這是日立公司產(chǎn)品與其他廠家的區(qū)別?？梢讛U展的最大存儲系統(tǒng)9900系列中的9910存儲產(chǎn)品，是目前全球存儲產(chǎn)品中最大存儲產(chǎn)品，其內(nèi)部可放置48個物理盤包，總裸容量在使用72GB盤包可達到35TB，而且可在不停機帶電情況下進行連續(xù)升級、擴充與維修維護。不停機的微碼升級與7′24′365運行標(biāo)準(zhǔn)9900系列產(chǎn)品在7700系列產(chǎn)品基礎(chǔ)上，再次使用FlashMemory芯片技術(shù)與理念，仍為全球在微碼升級過程中不需要停機工作并真正做7x24x365天運行標(biāo)準(zhǔn)。開放架構(gòu)HDS9910除了在硬件上提供高速大規(guī)模存儲，數(shù)據(jù)連續(xù)可用性以及世界領(lǐng)先的可管理性與可擴展性外，該系列產(chǎn)品可連接與支持開放系統(tǒng)，如HP－UX，IBMAIX，SUNSolaris,Linux,Netware,WindowsNT/2000以及許多其他操作系統(tǒng)，為處理超大型數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)倉庫提供了一個更好的存儲環(huán)境。豐富的軟件功能9900系列產(chǎn)品在軟件方面提供給用戶很多的選擇，其中包括系統(tǒng)資源管理與監(jiān)控、遠(yuǎn)程備份與快拷、數(shù)據(jù)交換與路徑管理與平衡，區(qū)域劃分與安全管理，這些軟件工具方便了用戶，特別是其Nano-RemoteCopy與ShadowImage遠(yuǎn)程異步方式備份與快照功能，被業(yè)界公認(rèn)是目前全球最好、最安全的異步遠(yuǎn)程備份方式。HDS9900V：2002年：第二代無阻塞交換體系架構(gòu)

HDS公司于是2002年5月7日發(fā)布了基于HDS9900和第二代HI-STAR全光纖交換結(jié)構(gòu)的高端智能存儲系統(tǒng)HDS9900V系列產(chǎn)品。在HDS9900V系列中包括兩個型號的產(chǎn)品：HDS9980V和HDS9970V，其中9980V最大管理1024塊盤包和9970V最大管理128塊盤包，HDS9980V由1個磁盤控制器柜和外接1至4個磁盤陣列柜組成。9900V產(chǎn)品在以下幾個方面進行了增強：HDS9970V產(chǎn)品系統(tǒng)支持4塊到128塊盤包

–36GB1.5萬轉(zhuǎn)/每分鐘(系統(tǒng)最大裸容量4.6TB)

–72GB1萬轉(zhuǎn)/每分鐘(系統(tǒng)最大裸容量9.2TB)

系統(tǒng)支持8、16、24條Fibre、FICON或ESCON通道。系統(tǒng)內(nèi)部HI－STARⅡ型，帶寬為7.9GB/SHDS9980V產(chǎn)品系統(tǒng)支持8塊到1024塊盤包

–36GB1.5萬轉(zhuǎn)/每分鐘(系統(tǒng)最大裸容量36.8TB)–72GB1萬轉(zhuǎn)/每分鐘(系統(tǒng)最大裸容量73.7TB)系統(tǒng)支持8、16、24、32、64條Fibre、FICON或ESCON通道。系統(tǒng)內(nèi)部HI－STARⅡ型，帶寬為15.9GB/SHDS9900V產(chǎn)品特點1.

系統(tǒng)內(nèi)部帶寬HDS9900V系列產(chǎn)品的內(nèi)部架構(gòu)采用第二代HI-STAR體系結(jié)構(gòu)。第二代HI-STAR體系結(jié)構(gòu)與第一代（HDS9900系列產(chǎn)品采用，包括：HDS9960、HDS9910）相比，在系統(tǒng)的整體性能上具有極大的提高。HDS9970V產(chǎn)品的帶寬可達到7.5GB/S，HDS9980V產(chǎn)品的帶寬可達到15.9GB/S。而HDS9910的帶寬為3.2GB/S，HDS9960的帶寬為6.4GB/S，新一代HI-STAR體系結(jié)構(gòu)的帶寬幾乎為上一代產(chǎn)品的3倍。2.

系統(tǒng)內(nèi)部處理器的能力HDS9900V系列產(chǎn)品中的前端與主機的連接通道控制器以及后端與磁盤陣列連接的控制器中的處理器也進行了升級更新。新的處理器采用64位的MIPS處理器，其中前端與主機連接的處理器為200MHZ主頻,后端接磁盤陣列的處理器為160MHZ主頻,它的處理能力為HDS9900系列產(chǎn)品中處理器能力兩倍以上，HDS9900系列產(chǎn)品所使用的處理器為32位的80MHZ主頻的i960處理器。由于處理器能力的提高，HDS9900V系統(tǒng)內(nèi)部的每條光纖通道的帶寬由200MB/S提高到332MB/S。

3.

系統(tǒng)超大容量HDS9900V系列產(chǎn)品的最大容量也提高了很大。目前，HDS9900V產(chǎn)品支持36GB(轉(zhuǎn)速15000/分)、72GB(轉(zhuǎn)速10000/分)兩種磁盤類型，在今年的第三季度可以支持144GB(轉(zhuǎn)速10000/分)的磁盤。HDS9980V產(chǎn)品可裝載到1024塊物理盤，HDS9970V產(chǎn)品可裝載到128塊物理盤。這樣，在目前狀況下(使用72GB的盤包)，HDS9980V產(chǎn)品的最大容量為75TB，HDS9970V產(chǎn)品的最大容量為9TB。

4.

更靈活的RAID保護技術(shù)HDS9900V系列產(chǎn)品對RAID保護技術(shù)也進行的增強與靈活選擇。在RAID0+1保護方式下，一個RAID組可以由4塊或8塊物理盤組成2D+2D或4D+4D，這樣可以達到更高的性能。在今年的第三季度，HDS9900V將支持由8塊物理盤組成的采用RAID5保護方式的RAID組（7D+1P），這樣可以極大的提高磁盤的利用率并可同時也提高了性能。

5.

邏輯虛擬端口功能可以支持更廣泛和更靈活的連接性HDS9900V系列產(chǎn)品通過新增加的邏輯虛擬端口軟件定義功能，可支持系統(tǒng)更廣泛更靈活的連接性，即在原有的多物理通道支持多操作系統(tǒng)主機平臺連接的基礎(chǔ)上，通過在物理端口上定義多個虛擬端口（最大為128個）更支持在同一個物理通道上的多操作系統(tǒng)主機平臺的連接，該功能為用戶在多操作系統(tǒng)環(huán)境下的連接配置系統(tǒng)端口節(jié)省了投資，不需要為每個操作系統(tǒng)在存儲系統(tǒng)上都配置相應(yīng)通道接口。同時HDS9900V系列產(chǎn)品的通道端口帶寬的標(biāo)準(zhǔn)配置為2Gb/S。

以上特點是其他公司產(chǎn)品所沒有的，并成為存儲業(yè)界的新標(biāo)準(zhǔn)。HDSNSC55：2004年：第三代無阻塞交換體系架構(gòu)HDSNSC55存儲產(chǎn)品介紹物理架構(gòu)HitachiTagmaStore網(wǎng)絡(luò)存儲控制器NSC55是一種機架式設(shè)備，符合企業(yè)的成本要求。它采用了HitachiUniversalStarNetwork™交換架構(gòu)，提供由業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的HitachiTagmaStore通用存儲平臺帶來的，經(jīng)過驗證的企業(yè)級功能：外部存儲虛擬化、邏輯資源分區(qū)和通用復(fù)制。全光纖交換式內(nèi)部體系架構(gòu)HDSNSC55為HDS公司的第三代全光纖交換式企業(yè)級磁盤存儲系統(tǒng)，內(nèi)部仍然延續(xù)了HDS的CrossBar的交換式結(jié)構(gòu)（通過CacheSwitch，實現(xiàn)前端主機接口控制器、后端磁盤通道接口控制器數(shù)據(jù)到Cache的數(shù)據(jù)快速交換），采用了Hitachi自主研發(fā)Hi-StarIII交換芯片,具有更高的數(shù)據(jù)交換能力，因此可以提供更高的內(nèi)部帶寬。

正是因為這樣的傳承，NSC55為用戶帶來了前所未有的性能、可用性和可靠性，以及先進的存儲管理和數(shù)據(jù)復(fù)制功能。用戶可以把各種異構(gòu)存儲系統(tǒng)整合為一個虛擬池，通過一個中央控制臺，使用一套通用的工具進行管理，從而簡化存儲環(huán)境，最大限度地利用現(xiàn)有資源，降低總體擁有成本。內(nèi)部邏輯示意NSC55之所以具備了強大的硬件性能，是與其內(nèi)部先進的信息通道分不開的，這就是第三代通用星狀網(wǎng)絡(luò)（USN，UniversalStarNetwork）光纖交換架構(gòu)，它在大幅提高處理性能的同時也具備強大而高效的連接能力。從而使NSC55能成為通用存儲平臺的關(guān)鍵基礎(chǔ)。HDSNSC55的內(nèi)部架構(gòu)就是第三代通用星狀網(wǎng)絡(luò)（USN，UniversalStarNetwork）光纖交換架構(gòu)，它在大幅提高處理性能的同時也具備強大而高效的連接能力。靈活的RAID6、RAID5和RAID0+1組合NSC55支持的RAID方式包括2D＋2D和4D＋4D的RAID0/1以及3D＋1P和7D＋1P的RAID5和6D+2P的RAID6。用戶可選擇上述一種或多種RAID方式來配置NSC55。HDS存儲產(chǎn)品支持各種RAID技術(shù)混用，在單一系統(tǒng)內(nèi)部同時支持RAID10，RAID5（3D+1P），RAID5（7D＋1P），RAID6（6D+2P）同時混用，而且由于領(lǐng)先的技術(shù)，各種RAID技術(shù)的性能相差不大，提供用戶最佳的配置靈活性，用戶可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求、磁盤利用率、系統(tǒng)運行的安全性、性能等因素靈活配置磁盤。HDS存儲產(chǎn)品獨特的RAID6技術(shù)能夠保證同一個RAID組內(nèi)，同時有2塊磁盤發(fā)生故障時，還能夠保證數(shù)據(jù)不丟失。RAID6是通過兩重校驗實現(xiàn)的RAID方式，當(dāng)同一個RAID組內(nèi)2塊磁RAID6（6D+2P）的RAID方式的安全性比RAID10和RAID5要高，磁盤利用率達到75%，比RAID10的50％高，與RAID5（3D+1P）相當(dāng)。目前由于單個磁盤的容量越來越大，目前的SATA盤已經(jīng)能夠達到500GB，磁盤故障后，熱備盤頂替的時間越來越長，在熱備盤頂替的過程中，同一RAID組中另一塊磁盤出故障的概率也變大了，所以，為了保證存儲系統(tǒng)的高可靠性，RAID6漸漸走上了歷史舞臺，漸漸被越來越多的客戶采用。邏輯虛擬端口功能支持更廣泛和更靈活的SAN連接性HDSNSC55系列產(chǎn)品通過新增加的微碼功能率先實現(xiàn)邏輯虛擬端口軟件定義功能（HSD），可支持系統(tǒng)連接主機更廣泛更靈活的SAN連接性，即在原有的多物理通道支持多操作系統(tǒng)主機平臺連接的基礎(chǔ)上，通過在單個物理端口上定義多個虛擬端口（最大為128個）來支持在同一個物理通道上的不同操作系統(tǒng)多主機平臺的連接，該功能為用戶在多操作系統(tǒng)環(huán)境下的連接配置系統(tǒng)端口節(jié)省了投資，不需要為每個操作系統(tǒng)在存儲系統(tǒng)上都配置相應(yīng)通道接口，大大降低用戶的投資（TCO）。存儲產(chǎn)品不停機維修、升級與擴容設(shè)計HDS存儲產(chǎn)品的所有部件均可熱插拔和不停機進行更換、擴容和不停機地微碼升級。當(dāng)微碼出現(xiàn)問題時可以自動不停機地返回舊版本并可不停機地加入微碼的Patch。

在這里特別強調(diào)的是上面提到的“不停機”是指用戶業(yè)務(wù)系統(tǒng)不停機，是7×24運行的更高層次保障。主動的全局熱備技術(shù)保障數(shù)據(jù)安全RAID5和RAID6等具有冗余數(shù)據(jù)保存的RAID技術(shù)能夠保證在RAID組中有1個磁盤損壞的情況下數(shù)據(jù)不丟失，RAID6的技術(shù)可以保證同一個RAID組中同時2塊磁盤損壞的情況下數(shù)據(jù)不丟失。但為了保證數(shù)據(jù)安全通常陣列系統(tǒng)廠商都支持動態(tài)備盤技術(shù)。使用動態(tài)備盤技術(shù)在RAID組中有1個磁盤損壞的情況下可以對系統(tǒng)性能影響比較小的情況下恢復(fù)損壞磁盤上的數(shù)據(jù)。動態(tài)備盤技術(shù)在某個時刻一個RAID組中的一個磁盤發(fā)生錯誤的數(shù)量超過系統(tǒng)定義的錯誤日志指標(biāo)后，盤陣系統(tǒng)微碼會自動啟動動態(tài)備盤將有錯誤的磁盤上的數(shù)據(jù)復(fù)制到全局動態(tài)備盤上，在這個過程中不需要通過其它磁盤上的數(shù)據(jù)進行XOR計算。因此整個RAID磁盤組的性能影響降到最低。在完成動態(tài)備盤復(fù)制后進行錯誤磁盤更換時，數(shù)據(jù)將從動態(tài)備盤上拷貝回更換的磁盤上也同樣不用進行XOR計算。當(dāng)錯誤磁盤不能夠進行讀寫操作時，盤陣的系統(tǒng)微碼不能進行動態(tài)備盤操作，此時系統(tǒng)會通過CorrectionCopy的方法進行數(shù)據(jù)恢復(fù).CorrectionCopy操作可以看到，雖然在進行CorrectionCopy時服務(wù)器依然可以進行正常大I/O操作，但是由于RAID組中的所有磁盤都要參與XOR計算因此性能會非常差。

HDS公司深刻認(rèn)識到數(shù)據(jù)對用戶的重要性，因此在微碼中對磁盤錯誤監(jiān)測有非常嚴(yán)格的要求，在磁盤只有非常微小的錯誤時就會啟動動態(tài)備盤；因此HDS公司對磁盤的品質(zhì)要求也是非?？量痰?。主要技術(shù)指標(biāo)用戶因此可以在新的框架內(nèi)部署應(yīng)用，充分利用現(xiàn)有投資并使之增值，使IT和業(yè)務(wù)計劃更加緊密地結(jié)合。作為HDS的ApplicationOptimizedStorage™（面向應(yīng)用優(yōu)化的存儲）解決方案不可分割的一部分，NSC55為在開放系統(tǒng)和大型機環(huán)境中的各種存儲滿足應(yīng)用需求奠定了基礎(chǔ)。技術(shù)優(yōu)勢·提供企業(yè)級嵌入式虛擬化功能·內(nèi)部容量可擴展為72TB·通過一個控制臺能夠管理16PB的內(nèi)部和外部存儲·以一種對用戶透明的方式，實時調(diào)整并平衡工作負(fù)荷·允許為各種應(yīng)用創(chuàng)建8個專用虛擬存儲系統(tǒng)、并配給專用容量、高速緩存和端口來保證服務(wù)質(zhì)量·支持異構(gòu)多平臺連接性：光纖通道、IBMESCON®、FICON®、NAS和iSCSI·提供一套全面的存儲管理服務(wù)，包括以應(yīng)用為中心的存儲域管理·實現(xiàn)在異構(gòu)存儲層面之間透明有序地移動數(shù)據(jù)·使用HitachiUniversalReplicator（通用復(fù)制）軟件支持異構(gòu)數(shù)據(jù)復(fù)制·利用第三代UniversalStarNetwork架構(gòu)·提供企業(yè)級功能，符合國內(nèi)大中型企業(yè)數(shù)據(jù)中心的需要HDSNSC55產(chǎn)品軟件功能介紹ResourceManager－系統(tǒng)資源管理、性能監(jiān)視套件

LUNExpansion(LUSE)－LUN卷容量擴展軟件SANTinNel&HSD－存儲區(qū)域網(wǎng)安全管理軟件GraphTrack－性能監(jiān)控軟件FlashAccess－邏輯盤常駐緩存，快速存取軟件HDLM－通道負(fù)載均衡與故障自動切換軟件ShadowImage－“業(yè)務(wù)連續(xù)性”解決方案TrueCopy-數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程容災(zāi)解決方案HUR遠(yuǎn)程異步容災(zāi)軟件虛擬化、邏輯分區(qū)增強的存儲區(qū)域管理軟件HDSUSP存儲產(chǎn)品介紹HDSUSP存儲系統(tǒng)內(nèi)部架構(gòu)HDSUSP架構(gòu)同樣采用HDS久負(fù)盛名的高性能、無瓶頸的UniversalStarNetwork全光纖交換結(jié)構(gòu)（第三代Hi-Star架構(gòu)）。Hi-Star全光纖交換式結(jié)構(gòu)是HDS公司秉承了多年大型主機的設(shè)計理念，將眾多大型主機中的成熟、高效的技術(shù)應(yīng)用于存儲系統(tǒng)之上:在2000年推出了第一代Hi-Star全光纖交換式結(jié)構(gòu)的高端存儲系統(tǒng)――9900，該產(chǎn)品一經(jīng)推出就受到廣大高端用戶的肯定，在存儲業(yè)界豎立了高性能、高可靠性、高擴展性的高端存儲系統(tǒng)形象。在2002年HDS公司在原有Hi-Star結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上提高CSW的運算能力，增加內(nèi)部通道數(shù)量和帶寬，升級前后端控制器上的CPU，推出了基于Hi-StarII結(jié)構(gòu)的9900V高端存儲系統(tǒng)，該系統(tǒng)的性能、擴展性、可靠性等全面超過9900，成為HDS公司又一個成功的高端存儲系統(tǒng)。在2004年，HDS公司又在Hi-StarII結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，推出了第三代全光纖交換式體系架構(gòu)――UniversalStarNetwork，并且基于該架構(gòu)推出了具有劃時代意義的HDSUSP超高端存儲系統(tǒng)，該系統(tǒng)性能、擴展性等方面全面超越目前業(yè)界已有的高端存儲系統(tǒng)，而且提供了全面的虛擬存儲解決方案，使異構(gòu)存儲系統(tǒng)互聯(lián)互通成為可能。這種交換式結(jié)構(gòu)的技術(shù)是提供了“點對點”、“無阻塞”的數(shù)據(jù)訪問，如圖所示，在交換式架構(gòu)中，最重要的部件是緩存交換模塊（CSW）。通過CSW，主機接口控制器、數(shù)據(jù)Cache和磁盤通道控制器連接在一起，數(shù)據(jù)Cache與前后兩端控制器之間都能夠構(gòu)成“點對點”的連接，實現(xiàn)并發(fā)通道數(shù)量最大，數(shù)據(jù)通道利用率最高。通過使用交換式的結(jié)構(gòu)，使HDSUSP磁盤存儲系統(tǒng)具有了良好的擴展能力，前端的主機通道控制器、后端磁盤通道控制器和Cache都能夠在線的、靈活的進行升級，從而降低了系統(tǒng)升級的投資。存儲系統(tǒng)并發(fā)處理能力越高，就意味著可以處理更多的應(yīng)用系統(tǒng)讀寫請求，進一步提高整個系統(tǒng)的性能。Cache的設(shè)計高端存儲系統(tǒng)中除了要有高性能、高擴展性的結(jié)構(gòu)外，Cache的設(shè)計將直接影響到存儲系統(tǒng)的性能表現(xiàn)和可靠性。首先，HDSUSP的Cache設(shè)計中采用了Cache寫鏡像技術(shù)，即將Cache板分別至于兩個互為備份的控制區(qū)域內(nèi)，在響應(yīng)讀操作時這兩個控制區(qū)域中的Cache在是獨立響應(yīng)的；在進行寫操作時，當(dāng)數(shù)據(jù)寫入任何一個控制區(qū)域中的Cache時，同時會在另外一個控制區(qū)域中的Cache中保留一份鏡像數(shù)據(jù)，直到這些數(shù)據(jù)被寫入硬盤。這種設(shè)計一方面確保在Cache中的數(shù)據(jù)的安全可靠，無論哪一個控制區(qū)域中的Cache出現(xiàn)問題，另外一個控制區(qū)域中都保存著對方Cache中未寫入硬盤的數(shù)據(jù)；另一方面在進行在線的Cache升級時，HDSUSP磁盤存儲系統(tǒng)都能夠支持便捷、快速的升級方式，做到升級時對系統(tǒng)影響時間最短。其次，HDSUSP磁盤存儲系統(tǒng)為了有效的提高讀Cache的效率和減少Cache中的尋址時間，將數(shù)據(jù)Cache和控制Cache分離開來，獨自承擔(dān)不同的任務(wù)。數(shù)據(jù)Cache中包含應(yīng)用系統(tǒng)的讀、寫數(shù)據(jù)；控制Cache中包含數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)Cache中的位置信息、邏輯卷信息、配置信息等控制Cache中的眾多信息中，數(shù)據(jù)的Cache位置信息非常重要，主機通道控制器通過獲取這些位置信息縮短在數(shù)據(jù)Cache中的尋址時間，提高了數(shù)據(jù)訪問速度；另外，如果控制Cache中沒有主機要訪問的數(shù)據(jù)的位置信息時，就說明該數(shù)據(jù)并沒有在數(shù)據(jù)Cache中，此時控制Cache將向磁盤通道控制器發(fā)送請求，將該數(shù)據(jù)從硬盤寫入至Cache，并且更新控制Cache中的位置信息。我們試想一下，如果沒有控制Cache，所有的I/O操作請求都集中在Cache中處理，Cache越大，尋址時間越長，最終導(dǎo)致系統(tǒng)性能下將。RAID保護方式磁盤存儲系統(tǒng)最基本的功能就是保存數(shù)據(jù)，自從80年代初RAID技術(shù)產(chǎn)生以來，使用RAID技術(shù)進行磁盤的容錯保護就成為磁盤存儲系統(tǒng)的一個工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。HDS公司在設(shè)計其第一代高端存儲系統(tǒng)時就已經(jīng)采用了復(fù)合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的RAID技術(shù)，并且一直將這一技術(shù)應(yīng)用于隨后推出的各個存儲系統(tǒng)中。在HDSUSP磁盤存儲系統(tǒng)中，支持的RAID方式有0＋1、5、6。HDSUSP系列產(chǎn)品對RAID保護技術(shù)也進行的增強與靈活選擇。在RAID0+1保護方式下，一個RAID組可以由4塊或8塊物理盤組成2D+2D或4D+4D，這樣可以達到更高的性能。同時HDSUSP還提供由4塊或8塊組成的物理盤支持RAID5保護方式下的3D+1P、7D+1P，其中7D+1P的RAID5方式可以極大的提高磁盤組的利用率（87.5%），節(jié)約了盤組投資并可同時提高大文件處理方式的性能，6D+2P的RAID6方式主要是針對使用300GB硬盤，以提高300GB硬盤RAID組的數(shù)據(jù)安全性。維護方式一直以來存儲系統(tǒng)的管理就是一個長期困擾用戶的一個難題，尤其是高端存儲系統(tǒng)，很多廠商都建議用戶購買更多的原廠服務(wù)，請廠家的工程師進行維護與管理，這樣雖然用戶的維護人員管理工作減輕了，但是管理成本卻大幅度增加。需要注意的是，這種管理方式通常很難滿足用戶根據(jù)業(yè)務(wù)需求隨時對存儲系統(tǒng)進行調(diào)整，延誤了業(yè)務(wù)系統(tǒng)上線時間。HDSUSP磁盤存儲系統(tǒng)提供的管理方式非常靈活、簡便，通過圖形界面化的管理，用戶通過培訓(xùn)后，自己可以對存儲系統(tǒng)進行有效的管理，包括創(chuàng)建RAID組，劃分LUN，綁定主機系統(tǒng)等方方面面的工作，即節(jié)省了管理成本，加速了存儲系統(tǒng)適應(yīng)業(yè)務(wù)變化的需求，同時能夠提高用戶系統(tǒng)管理員的維護水平。USP與異構(gòu)存儲設(shè)備的連接能力HDSUSP通用存儲平臺通過存儲虛擬化的技術(shù)，可以實現(xiàn)將不同廠商的存儲系統(tǒng)集合到同一個存儲池中。HDSUSP存儲平臺內(nèi)部的資源為內(nèi)部存儲資源，與之相連的其它存儲設(shè)備上的資源是外部資源。通過該功能，可以使用統(tǒng)一的管理平臺實現(xiàn)對內(nèi)部和外部存儲資源的統(tǒng)一管理，統(tǒng)一分配，可以按照應(yīng)用系統(tǒng)的性能要求分配相應(yīng)的存儲資源。從主機的角度看，內(nèi)部存儲資源和外部存儲資源功能完全相同，而內(nèi)部和外部存儲資源之間的數(shù)據(jù)交換可以通過存儲系統(tǒng)本身的數(shù)據(jù)復(fù)制和數(shù)據(jù)遷移軟件來完成。HDSUSP通用存儲平臺的邏輯分區(qū)技術(shù)HDS在通用存儲平臺上引入了邏輯分區(qū)的概念，這也是目前在存儲系統(tǒng)中唯一的技術(shù)。通過這個技術(shù)，你可以對通用存儲平臺進行邏輯劃分，最大可以32個邏輯虛擬存儲系統(tǒng)。每個虛擬存儲系統(tǒng)都擁有獨立的主機通道端口、CACHE、磁盤等資源。在通用存儲平臺和與之相連的外部存儲設(shè)備中，通過邏輯分區(qū)功能可以使得應(yīng)用系統(tǒng)的需求和分配給該應(yīng)用的資源得到合理的調(diào)度和匹配，從而保證應(yīng)用服務(wù)質(zhì)量。系統(tǒng)超大容量與在線擴容HDSUSP通用存儲平臺的最大內(nèi)部容量可達到332TB，外部容量可以達到32PB。目前，HDSUSP產(chǎn)品支持72GB(轉(zhuǎn)速15000轉(zhuǎn)/分)和146GB300GB（轉(zhuǎn)速10000轉(zhuǎn)/分）三種磁盤類型。HDSUSP產(chǎn)品可裝載到1152塊物理盤，是目前全球最大的磁盤存儲系統(tǒng)。同時，HDSUSP系列產(chǎn)品可以支持在線的升級能力，即低型號的產(chǎn)品可以升級到高型號的產(chǎn)品。這對用戶的投資保護非常重要。HDSUSPV：2007年：第四代無阻塞交換體系架構(gòu)HDSUSPVM的產(chǎn)品介紹HDSUSPVM存儲系統(tǒng)內(nèi)部架構(gòu)HDSUSP架構(gòu)同樣采用HDS久負(fù)盛名的高性能、無瓶頸的UniversalStarNetwork全光纖交換結(jié)構(gòu)（第四代Hi-Star架構(gòu)）。Hi-Star全光纖交換式結(jié)構(gòu)是HDS公司秉承了多年大型主機的設(shè)計理念，將眾多大型主機中的成熟、高效的技術(shù)應(yīng)用于存儲系統(tǒng)之上:在2000年推出了第一代Hi-Star全光纖交換式結(jié)構(gòu)的高端存儲系統(tǒng)――9900，該產(chǎn)品一經(jīng)推出就受到廣大高端用戶的肯定，在存儲業(yè)界豎立了高性能、高可靠性、高擴展性的高端存儲系統(tǒng)形象。在2002年HDS公司在原有Hi-Star結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上提高CSW的運算能力，增加內(nèi)部通道數(shù)量和帶寬，升級前后端控制器上的CPU，推出了基于Hi-StarII結(jié)構(gòu)的9900V高端存儲系統(tǒng)，該系統(tǒng)的性能、擴展性、可靠性等全面超過9900，成為HDS公司又一個成功的高端存儲系統(tǒng)。在2004年，HDS公司又在Hi-StarII結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，推出了第三代全光纖交換式體系架構(gòu)――UniversalStarNetwork，并且基于該架構(gòu)推出了具有劃時代意義的HDSUSP超高端存儲系統(tǒng)，該系統(tǒng)性能、擴展性等方面全面超越目前業(yè)界已有的高端存儲系統(tǒng)，而且提供了全面的虛擬存儲解決方案，使異構(gòu)存儲系統(tǒng)互聯(lián)互通成為可能。在2007年，HDS公司推出了第四代全光纖交換式體系架構(gòu)――UniversalStarNetwork，并且基于該架構(gòu)推出了具有劃時代意義的HDSUSP超高端存儲系統(tǒng)，該系統(tǒng)性能、擴展性等方面全面超越目前業(yè)界已有的高端存儲系統(tǒng)，而且提供了全面的虛擬存儲解決方案，使異構(gòu)存儲系統(tǒng)互聯(lián)互通成為可能。這種交換式結(jié)構(gòu)的技術(shù)是提供了“點對點”、“無阻塞”的數(shù)據(jù)訪問，如圖所示，在交換式架構(gòu)中，最重要的部件是緩存交換模塊（CSW）。通過CSW，主機接口控制器、數(shù)據(jù)Cache和磁盤通道控制器連接在一起，數(shù)據(jù)Cache與前后兩端控制器之間都能夠構(gòu)成“點對點”的連接，實現(xiàn)并發(fā)通道數(shù)量最大，數(shù)據(jù)通道利用率最高。通過使用交換式的結(jié)構(gòu)，使HDSUSP磁盤存儲系統(tǒng)具有了良好的擴展能力，前端的主機通道控制器、后端磁盤通道控制器和Cache都能夠在線的、靈活的進行升級，從而降低了系統(tǒng)升級的投資。存儲系統(tǒng)并發(fā)處理能力越高，就意味著可以處理更多的應(yīng)用系統(tǒng)讀寫請求，進一步提高整個系統(tǒng)的性能。HDSUSPVM的性能指標(biāo)項目HDSUSPVM主機接口控制器3對主機接口控制器板，8/16FC接口/對，最大48個FC口磁盤接口控制器1對磁盤接口控制板，8FC環(huán)路/對，共8個4Gbps內(nèi)部磁盤接口；可選2對CHIP板，共32個4Gbps外部磁盤接口。Cache數(shù)據(jù)緩存2Cache板，64GB/板，共128GBControlMemory控制緩存4GB-16GBCacheSwitch2存儲系統(tǒng)CPU數(shù)量32顆64bitRISC芯片系統(tǒng)內(nèi)部最大盤包數(shù)240個內(nèi)部磁盤，96PB外部磁盤系統(tǒng)內(nèi)部最大裸容量（使用400GB磁盤）90TB內(nèi)部，96PB外部磁盤IOPS120萬以上緩存鏡像寫支持鏡像寫支持RAID5方式3D+1P和7D+1P支持RAID0+1方式2D+2D和4D+4D系統(tǒng)單故障點沒有HDSUSPV的產(chǎn)品介紹HDSUSPV存儲系統(tǒng)內(nèi)部架構(gòu)HDSUSPV架構(gòu)同樣采用HDS久負(fù)盛名的高性能、無瓶頸的UniversalStarNetwork全光纖交換結(jié)構(gòu)（第代四Hi-Star架構(gòu)）。Hi-Star全光纖交換式結(jié)構(gòu)是HDS公司秉承了多年大型主機的設(shè)計理念，將眾多大型主機中的成熟、高效的技術(shù)應(yīng)用于存儲系統(tǒng)之上：在2000年推出了第一代Hi-Star全光纖交換式結(jié)構(gòu)的高端存儲系統(tǒng)――9900，該產(chǎn)品一經(jīng)推出就受到廣大高端用戶的肯定，在存儲業(yè)界豎立了高性能、高可靠性、高擴展性的高端存儲系統(tǒng)形象。在2002年HDS公司在原有Hi-Star結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上提高CSW的運算能力，增加內(nèi)部通道數(shù)量和帶寬，升級前后端控制器上的CPU，推出了基于Hi-StarII結(jié)構(gòu)的9900V高端存儲系統(tǒng)，該系統(tǒng)的性能、擴展性、可靠性等全面超過9900，成為HDS公司又一個成功的高端存儲系統(tǒng)。在2004年，HDS公司又在Hi-StarII結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，推出了第三代高端產(chǎn)品USP，成為整個行業(yè)里里程碑的產(chǎn)品。在2007年，HDS公司進一步推出了第四代全光纖交換式體系架構(gòu)――UniversalStarNetwork，并且基于該架構(gòu)推出了具有劃時代意義的HDSUSPV超高端存儲系統(tǒng)，該系統(tǒng)性能、擴展性等方面全面超越目前業(yè)界已有的高端存儲系統(tǒng)，而且提供了全面的虛擬存儲解決方案，使異構(gòu)存儲系統(tǒng)互聯(lián)互通成為可能。這種交換式結(jié)構(gòu)的技術(shù)是提供了“點對點”、“無阻塞”的數(shù)據(jù)訪問，如圖所示，在交換式架構(gòu)中，最重要的部件是緩存交換模塊（CSW）。通過CSW，主機接口控制器、數(shù)據(jù)Cache和磁盤通道控制器連接在一起，數(shù)據(jù)Cache與前后兩端控制器之間都能夠構(gòu)成“點對點”的連接，實現(xiàn)并發(fā)通道數(shù)量最大，數(shù)據(jù)通道利用率最高。通過使用交換式的結(jié)構(gòu)，使HDSUSPV磁盤存儲系統(tǒng)具有了良好的擴展能力，前端的主機通道控制器、后端磁盤通道控制器和Cache都能夠在線的、靈活的進行升級，從而降低了系統(tǒng)升級的投資。存儲系統(tǒng)并發(fā)處理能力越高，就意味著可以處理更多的應(yīng)用系統(tǒng)讀寫請求，進一步提高整個系統(tǒng)的性能。Cache的設(shè)計高端存儲系統(tǒng)中除了要有高性能、高擴展性的結(jié)構(gòu)外，Cache的設(shè)計將直接影響到存儲系統(tǒng)的性能表現(xiàn)和可靠性。首先，HDSUSPV的Cache設(shè)計中采用了Cache寫鏡像技術(shù)，即將Cache板分別至于兩個互為備份的控制區(qū)域內(nèi)，在響應(yīng)讀操作時這兩個控制區(qū)域中的Cache在是獨立響應(yīng)的；在進行寫操作時，當(dāng)數(shù)據(jù)寫入任何一個控制區(qū)域中的Cache時，同時會在另外一個控制區(qū)域中的Cache中保留一份鏡像數(shù)據(jù)，直到這些數(shù)據(jù)被寫入硬盤。這種設(shè)計一方面確保在Cache中的數(shù)據(jù)的安全可靠，無論哪一個控制區(qū)域中的Cache出現(xiàn)問題，另外一個控制區(qū)域中都保存著對方Cache中未寫入硬盤的數(shù)據(jù)；另一方面在進行在線的Cache升級時，HDSUSPV磁盤存儲系統(tǒng)都能夠支持便捷、快速的升級方式，做到升級時對系統(tǒng)影響時間最短。其次，HDSUSPV磁盤存儲系統(tǒng)為了有效的提高讀Cache的效率和減少Cache中的尋址時間，將數(shù)據(jù)Cache和控制Cache分離開來，獨自承擔(dān)不同的任務(wù)。數(shù)據(jù)Cache中包含應(yīng)用系統(tǒng)的讀、寫數(shù)據(jù)；控制Cache中包含數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)Cache中的位置信息、邏輯卷信息、配置信息等控制Cache中的眾多信息中，數(shù)據(jù)的Cache位置信息非常重要，主機通道控制器通過獲取這些位置信息縮短在數(shù)據(jù)Cache中的尋址時間，提高了數(shù)據(jù)訪問速度；另外，如果控制Cache中沒有主機要訪問的數(shù)據(jù)的位置信息時，就說明該數(shù)據(jù)并沒有在數(shù)據(jù)Cache中，此時控制Cache將向磁盤通道控制器發(fā)送請求，將該數(shù)據(jù)從硬盤寫入至Cache，并且更新控制Cache中的位置信息。我們試想一下，如果沒有控制Cache，所有的I/O操作請求都集中在Cache中處理，Cache越大，尋址時間越長，最終導(dǎo)致系統(tǒng)性能下將。RAID保護方式磁盤存儲系統(tǒng)最基本的功能就是保存數(shù)據(jù)，自從80年代初RAID技術(shù)產(chǎn)生以來，使用RAID技術(shù)進行磁盤的容錯保護就成為磁盤存儲系統(tǒng)的一個工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。HDS公司在設(shè)計其第一代高端存儲系統(tǒng)時就已經(jīng)采用了復(fù)合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的RAID技術(shù)，并且一直將這一技術(shù)應(yīng)用于隨后推出的各個存儲系統(tǒng)中。在HDSUSPV磁盤存儲系統(tǒng)中，支持的RAID方式有0＋1、5、6。HDSUSPV系列產(chǎn)品對RAID保護技術(shù)也進行的增強與靈活選擇。在RAID0+1保護方式下，一個RAID組可以由4塊或8塊物理盤組成2D+2D或4D+4D，這樣可以達到更高的性能。同時HDSUSPV還提供由4塊或8塊組成的物理盤支持RAID5保護方式下的3D+1P、7D+1P，其中7D+1P的RAID5方式可以極大的提高磁盤組的利用率（87.5%），節(jié)約了盤組投資并可同時提高大文件處理方式的性能，6D+2P的RAID6方式主要是針對使用300GB硬盤，以提高300GB硬盤RAID組的數(shù)據(jù)安全性。維護方式一直以來存儲系統(tǒng)的管理就是一個長期困擾用戶的一個難題，尤其是高端存儲系統(tǒng)，很多廠商都建議用戶購買更多的原廠服務(wù)，請廠家的工程師進行維護與管理，這樣雖然用戶的維護人員管理工作減輕了，但是管理成本卻大幅度增加。需要注意的是，這種管理方式通常很難滿足用戶根據(jù)業(yè)務(wù)需求隨時對存儲系統(tǒng)進行調(diào)整，延誤了業(yè)務(wù)系統(tǒng)上線時間。HDSUSPV磁盤存儲系統(tǒng)提供的管理方式非常靈活、簡便，通過圖形界面化的管理，用戶通過培訓(xùn)后，自己可以對存儲系統(tǒng)進行有效的管理，包括創(chuàng)建RAID組，劃分LUN，綁定主機系統(tǒng)等方方面面的工作，即節(jié)省了管理成本，加速了存儲系統(tǒng)適應(yīng)業(yè)務(wù)變化的需求，同時能夠提高用戶系統(tǒng)管理員的維護水平。USPV與異構(gòu)存儲設(shè)備的連接能力HDSUSPV通用存儲平臺通過存儲虛擬化的技術(shù)，可以實現(xiàn)將不同廠商的存儲系統(tǒng)集合到同一個存儲池中。HDSUSPV存儲平臺內(nèi)部的資源為內(nèi)部存儲資源，與之相連的其它存儲設(shè)備上的資源是外部資源。通過該功能，可以使用統(tǒng)一的管理平臺實現(xiàn)對內(nèi)部和外部存儲資源的統(tǒng)一管理，統(tǒng)一分配，可以按照應(yīng)用系統(tǒng)的性能要求分配相應(yīng)的存儲資源。從主機的角度看，內(nèi)部存儲資源和外部存儲資源功能完全相同，而內(nèi)部和外部存儲資源之間的數(shù)據(jù)交換可以通過存儲系統(tǒng)本身的數(shù)據(jù)復(fù)制和數(shù)據(jù)遷移軟件來完成。HDSUSPV通用存儲平臺的邏輯分區(qū)技術(shù)HDS在通用存儲平臺上引入了邏輯分區(qū)的概念，這也是目前在存儲系統(tǒng)中唯一的技術(shù)。通過這個技術(shù)，你可以對通用存儲平臺進行邏輯劃分，最大可以32個邏輯虛擬存儲系統(tǒng)。每個虛擬存儲系統(tǒng)都擁有獨立的主機通道端口、CACHE、磁盤等資源。在通用存儲平臺和與之相連的外部存儲設(shè)備中，通過邏輯分區(qū)功能可以使得應(yīng)用系統(tǒng)的需求和分配給該應(yīng)用的資源得到合理的調(diào)度和匹配，從而保證應(yīng)用服務(wù)質(zhì)量。系統(tǒng)超大容量與在線擴容HDSUSPV通用存儲平臺的最大內(nèi)部容量可達到1PB，外部容量可以達到247PB。目前，HDSUSPV產(chǎn)品支持72GB/146GB/300GB(轉(zhuǎn)速15000轉(zhuǎn)/分)和300GB（轉(zhuǎn)速10000轉(zhuǎn)/分）四種光纖磁盤類型和750，1000GB（轉(zhuǎn)速7200轉(zhuǎn)/分）的SATA磁盤類型。HDSUSPV產(chǎn)品可裝載到1152塊物理盤，是目前全球最大的磁盤存儲系統(tǒng)。同時，HDSUSPV系列產(chǎn)品可以支持在線的升級能力，即低型號的產(chǎn)品可以升級到高型號的產(chǎn)品。這對用戶的投資保護非常重要。建議產(chǎn)品硬件技術(shù)指標(biāo)檢索對照表項目HDSUSPVCHIP主機接口控制器14塊CHIP板，8/16FCport/CHIP，共224個FC口ACP磁盤控制器16塊ACP板，4FC環(huán)路/ACP，共64條FC環(huán)路Cache數(shù)據(jù)緩存8Cache板，32GB/板，共256GBControlMemory控制緩存32GBCacheSwitch8Cache數(shù)據(jù)總線帶寬68GB/sCM控制總線帶寬38GB/s并發(fā)IO數(shù)量64＋256＝320存儲系統(tǒng)CPU數(shù)量128顆800MHz64bitMIPS芯片系統(tǒng)內(nèi)部最大盤包數(shù)1152系統(tǒng)內(nèi)部最大裸容量（使用1TBSATA磁盤）1PBIOPS450萬緩存鏡像寫支持鏡像寫支持RAID5方式3D+1P和7D+1P支持RAID0+1方式2D+2D和4D+4D支持RAID6方式6D+2D系統(tǒng)單故障點沒有HDSVSP：2010年：第五代無阻塞交換體系架構(gòu)VSP磁盤存儲產(chǎn)品體系架構(gòu)VSP（HitachiVirtualStoragePlatform）基于第五代HitachiUniversalStarNetwork?光纖交換架構(gòu)，是唯一適用于所有數(shù)據(jù)類型、可進行3D擴展的存儲平臺。其獨有的存儲架構(gòu)可進行靈活擴展，以滿足性能和容量需求，并通過對多供應(yīng)商存儲環(huán)境進行虛擬化，優(yōu)化存儲資產(chǎn)回報率。該平臺能夠為您提供優(yōu)異的數(shù)據(jù)移動性，可降低因應(yīng)對變化而對業(yè)務(wù)造成的影響。它采用了極其高效的設(shè)計，可以提供前所未有的高性能和大容量，并能夠最大限度降低電力和冷卻需求。VSP平臺可進行3D擴展，從而為您提供可靠、動態(tài)和開放的存儲環(huán)境。憑借其高度的可靠性，該平臺可提供領(lǐng)先的數(shù)據(jù)保護能力和高可用性。憑借其動態(tài)性，該平臺可提供自動化的數(shù)據(jù)放置和資源添加功能。憑借其開放性，該平臺可支持各種廣泛的操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)類型以及存儲和服務(wù)器環(huán)境。第五代Hi-Star交換架構(gòu)HDSVSP架構(gòu)采用HDS久負(fù)盛名的高性能、無瓶頸的UniversalStarNetwork全光纖交換結(jié)構(gòu)（第五代Hi-Star架構(gòu)）。Hi-Star全光纖交換式結(jié)構(gòu)是HDS公司秉承了多年大型主機的設(shè)計理念，將眾多大型主機中的成熟、高效的技術(shù)應(yīng)用于存儲系統(tǒng)之上，在2000年推出了第一代Hi-Star全光纖交換式結(jié)構(gòu)的高端存儲系統(tǒng)――9900，該產(chǎn)品一經(jīng)推出就受到廣大高端用戶的肯定，在存儲業(yè)界豎立了高性能、高可靠性、高擴展性的高端存儲系統(tǒng)形象。在2002年HDS公司在原有Hi-Star結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上提高CSW的運算能力，增加內(nèi)部通道數(shù)量和帶寬，升級前后端控制器上的CPU，推出了基于Hi-StarII結(jié)構(gòu)的9900V高端存儲系統(tǒng)，該系統(tǒng)的性能、擴展性、可靠性等全面超過9900，成為HDS公司又一個成功的高端存儲系統(tǒng)。2007年，HDS公司推出了第四代全光纖交換式體系架構(gòu)――UniversalStarNetwork，并且基于該架構(gòu)推出了具有劃時代意義的HDSUSPV超高端存儲系統(tǒng)，該系統(tǒng)性能、擴展性等方面全面超越目前業(yè)界已有的高端存儲系統(tǒng)，而且提供了全面的虛擬存儲解決方案，使異構(gòu)存儲系統(tǒng)互聯(lián)互通成為可能。2010年，HDS在成熟并且久經(jīng)市場考驗，被廣大用戶認(rèn)可的USPV的基礎(chǔ)上，根據(jù)存儲科技發(fā)展的最新成果，推出了全新的VSP存儲系統(tǒng)。VSP交換式體系架構(gòu)示意圖這種交換式結(jié)構(gòu)的技術(shù)是提供了“點對點”、“無阻塞”的數(shù)據(jù)訪問，如圖所示，在交換式架構(gòu)中，最重要的部件是交換矩陣中的緩存交換模塊（GSW）。通過GSW，主機接口控制器FED、數(shù)據(jù)Cache板、磁盤通道控制器BED和虛擬存儲導(dǎo)向器VSD連接在一起，數(shù)據(jù)Cache與前后兩端控制器之間都能夠構(gòu)成“點對點”的連接，實現(xiàn)并發(fā)通道數(shù)量最大，數(shù)據(jù)通道利用率最高。存儲系統(tǒng)并發(fā)處理能力越高，就意味著可以處理更多的應(yīng)用系統(tǒng)讀寫請求，進一步提高整個系統(tǒng)的性能。而且，這種使用交換式的結(jié)構(gòu)，使HDSVSP磁盤存儲系統(tǒng)具有了良好的擴展能力，前端的主機通道控制器、后端磁盤通道控制器、Cache都能夠在線的、靈活的進行升級，從而降低了系統(tǒng)升級的投資。VSP可以配置單個或者最大兩個控制陣列，每個控制陣列可以配置一個控制柜和兩個磁盤擴展柜。控制柜包含一個邏輯控制單元，承載了所有的本控制柜的所有控制卡（包括主機接口卡FED、磁盤控制卡BED、內(nèi)存卡DCA、集中處理卡VSD以及核心的緩存交換模塊GSW）；此外，控制柜還包含兩個磁盤擴展單元。磁盤擴展柜能夠裝載三個磁盤擴展單元。VSP提供兩種類型的磁盤擴展單元：支持最大128塊2.5”磁盤的小型磁盤擴展單元SFF和支持最大80塊磁盤的3.5”的大型磁盤擴展單元LFF。當(dāng)VSP滿配時使用兩個控制柜，兩個控制柜之間直接基于GSW進行互聯(lián)，形成一個單一的存儲平臺。虛擬存儲導(dǎo)向器VSD在第五代交換式體系架構(gòu)中，在分布式體系架構(gòu)的基礎(chǔ)上，VSP增加了虛擬存儲導(dǎo)向器VSD，來實現(xiàn)對VSP存儲上IO讀寫任務(wù)的統(tǒng)一調(diào)度和部署。虛擬存儲導(dǎo)向器VSD結(jié)構(gòu)示意圖VSP的每個控制柜可以安裝兩塊或者最大四塊VSD，每個VSD上安裝有一個主頻2.33GHz的四核CPU和12MB的板上L2緩存，這些CPU取代了傳統(tǒng)的位于前端主機接口卡和后端磁盤控制卡的CPU，承擔(dān)了VSP的主要I/O的運算和處理，包括：分配給此VSD的所有的LDEVs的映射、運算、Raid處理。VSP接收到所有的主機I/O請求都被視作是一個任務(wù)線程，VSD上的任何一個CPU都能夠?qū)ψ约篤SD所管理的LDEV進行運算和處理，而每個VSD只處理屬于自己的LDEV，僅當(dāng)他自身出現(xiàn)故障時才會切換到冗余的另一個VSD上去。VSP控制柜上的任何一個前端卡上的主機接口都能夠訪問任意的LDEV，前端接口卡上的CPU將僅僅完成I/O的定向，即將某個LDEV定向給它所從屬的VSD，并不做運算和處理。同時每個VSD上安裝有4GB的DDR2RAM作為控制緩存，存放和管理內(nèi)部處理數(shù)據(jù)信息和狀態(tài)，包括：Arraygroups,，LDEVs，externalLDEVs，runtimetables，mappingdata。虛擬存儲導(dǎo)向器VSD負(fù)載均衡示意圖每個LDEV都會被分配給唯一一個屬主的VSD，同樣也僅有一個VSD來運算和處理它所管理的LDEV。當(dāng)LDEV被創(chuàng)建時就被分配給某個VSD，無論是單個控制柜的環(huán)境還是雙控制柜的配置環(huán)境。在單個控制柜環(huán)境中，最大包含四個VSD，在初始時每個VSD都將管理所有LDEV的25%；與之類似的，在雙控制柜環(huán)境中時，最大配置八個VSD，則初始時每個VSD都將管理所有LDEV的12.5%。VSD的LDEV屬主模式不管I/O來自于哪個主機、哪個前端端口或哪一塊前端卡，也不論是I/O將去往哪個后端卡、后端端口或磁盤。因此VSD的數(shù)量與所安裝的前端卡或者后端卡的數(shù)量都無關(guān)。通過增加VSD的數(shù)量可以近乎線性的增加VSP存儲的處理能力。通過VSP的這種獨有的集中運算處理機制，可以更加充分的發(fā)揮所有CPU的處理性能，可以按照邏輯卷（LDEV）的屬主更加均衡地實現(xiàn)各個CPU之間的負(fù)載均衡，從而提高VSP存儲系統(tǒng)的性能。VSD板上專用處理器使用專用操作系統(tǒng)，來負(fù)責(zé)存儲I/O統(tǒng)一調(diào)度處理，包括：前端端口I/O虛擬化I/O后端端口I/O容災(zāi)初始端口I/O（MCU）容災(zāi)目標(biāo)端口I/O（RCU）主機（Mainframe）仿真類型等VSD的IO調(diào)度流程見如下的示意圖：虛擬存儲導(dǎo)向器VSD的IO調(diào)度流程示意圖VSP前端端口的IO請求首先發(fā)到VSD板處理，通過統(tǒng)一調(diào)度之后，IO數(shù)據(jù)將直接與Cache板、后端板卡、后端物理磁盤進行數(shù)據(jù)交換，而不會通過VSD板進行。前端板卡、Cache板卡及后端板卡決定著數(shù)據(jù)傳輸性能。Cache的設(shè)計高端存儲系統(tǒng)中除了要有高性能、高擴展性的結(jié)構(gòu)外，Cache的設(shè)計將直接影響到存儲系統(tǒng)的性能表現(xiàn)和可靠性。VSP的緩存部件稱為DCA——DataCacheAdapters數(shù)據(jù)緩存卡，DCA承載了所有的主機訪問數(shù)據(jù)和控制緩存的復(fù)本。VSP單個控制柜支持最大8個DCA，每個DCA可以安裝最大64GB緩存，單個控制柜系統(tǒng)可以支持最大512GB緩存，整個VSP滿配可以配置最大1TB緩存。VSP采用最新的SSD來實現(xiàn)高速緩存的掉電保護，在每個緩存卡DCA上都安裝有兩塊SSD磁盤（32GB或64GB）。同時在每個緩存卡DCA上都安裝有獨立的電池，當(dāng)VSP發(fā)生掉電或意外宕機時，由DCA上的電池供電，所有的緩存數(shù)據(jù)將被寫入到DCA上的SSD內(nèi)用于長久保存。如下圖所示：DCA緩存卡結(jié)構(gòu)示意圖同樣，HDSVSP的Cache設(shè)計中依然采用了Cache寫鏡像技術(shù)，即將Cache板分別至于兩個互為備份的控制區(qū)域內(nèi)，在響應(yīng)讀操作時這兩個控制區(qū)域中的Cache在是獨立響應(yīng)的；在進行寫操作時，當(dāng)數(shù)據(jù)寫入任何一個控制區(qū)域中的Cache時，同時會在另外一個控制區(qū)域中的Cache中保留一份鏡像數(shù)據(jù)，直到這些數(shù)據(jù)被寫入硬盤。Cache寫鏡像示意圖這種設(shè)計一方面確保在Cache中的數(shù)據(jù)的安全可靠，無論哪一個控制區(qū)域中的Cache出現(xiàn)問題，另外一個控制區(qū)域中都保存著對方Cache中未寫入硬盤的數(shù)據(jù)；另一方面在進行在線的Cache升級時，HDSVSP磁盤存儲系統(tǒng)都能夠支持便捷、快速的升級方式，做到升級時對系統(tǒng)影響時間最短。其次，HDSVSP磁盤存儲系統(tǒng)為了有效的提高讀Cache的效率和減少Cache中的尋址時間，緩存分為數(shù)據(jù)Cache區(qū)和控制Cache區(qū)，獨自承擔(dān)不同的任務(wù)，單可以同時享有共同的帶寬和并發(fā)能力。數(shù)據(jù)Cache中包含應(yīng)用系統(tǒng)的讀、寫數(shù)據(jù)；控制Cache中包含數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)Cache中的位置信息、邏輯卷信息、配置信息等控制Cache中的眾多信息中，數(shù)據(jù)的Cache位置信息非常重要，主機通道控制器通過獲取這些位置信息縮短在數(shù)據(jù)Cache中的尋址時間，提高了數(shù)據(jù)訪問速度；另外，如果控制Cache中沒有主機要訪問的數(shù)據(jù)的位置信息時，就說明該數(shù)據(jù)并沒有在數(shù)據(jù)Cache中，此時控制Cache將向磁盤通道控制器發(fā)送請求，將該數(shù)據(jù)從硬盤寫入至Cache，并且更新控制Cache中的位置信息。我們試想一下，如果沒有控制Cache，所有的I/O操作請求都集中在Cache中處理，Cache越大，尋址時間越長，最終導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降。3D擴展能力3D擴展是一種可進行三維擴展的獨特功能，包括縱向擴展、橫向擴展和縱深擴展；沒有任何一種其他企業(yè)級存儲產(chǎn)品能夠在單一平臺中同時結(jié)合這三種特性。HitachiVirtua