硬件規(guī)格今無(wú)敵?軟件推Scale-in新概念

在官方的新聞稿中是這樣寫(xiě)的：“HVS采用智能矩陣式系統(tǒng)架構(gòu)，所有存儲(chǔ)引擎通過(guò)PCIe 2.0網(wǎng)絡(luò)全交換互連，帶寬高達(dá)1TB/s;該系列最高可支持3TB緩存，最大可支持8個(gè)引擎，每個(gè)引擎包含2個(gè)控制器;最高支持3216塊硬盤(pán)。HVS系列是全虛擬化的高端專用操作系統(tǒng)XVE，具備創(chuàng)新4S擴(kuò)展能力(Scale-up，Scale-out，Scale-deep，Scale-in)，并通過(guò)智能的3D流動(dòng)(垂直流動(dòng)、水平流動(dòng)、跨系統(tǒng)流動(dòng))，對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行高效管理;HVS數(shù)據(jù)保護(hù)功能為遠(yuǎn)程容災(zāi)提供秒級(jí)的RPO，進(jìn)一步提升容災(zāi)級(jí)別。”

看到上面的Smart Matrix(智能矩陣)結(jié)構(gòu)示意圖，我想很多人都會(huì)聯(lián)想到EMC Symmetrix VMAX高端陣列的Virtual Matrix(虛擬矩陣，見(jiàn)下圖)，華為在這一點(diǎn)上模仿的痕跡有點(diǎn)明顯?

EMC Symmetrix VMAX(20K)的虛擬矩陣互連示意圖。今年EMC World 2012大會(huì)上推出的VMAX 40K每個(gè)引擎(包括2個(gè)Director)上的RapidIO連接由每個(gè)Director 2條增加到4條，相應(yīng)Virtual Matrix的RapidIO交換機(jī)也增加到4個(gè)，從而使帶寬翻倍。

HVS系列高端存儲(chǔ)目前分為HVS85T和HVS88T兩款，上圖為后者與EMC VMAX 40K、HDS(日立數(shù)據(jù)系統(tǒng))VSP和IBM DS8800的對(duì)比?？刂破鲾?shù)量上，HVS88T與VMAX同為最多16個(gè)(8個(gè)引擎對(duì))，IBM DS8800屬于使用Power 6+處理器的高端雙控架構(gòu)(有雙路和四路可選)。而HDS VSP的8個(gè)指的是VSD(虛擬存儲(chǔ)導(dǎo)向器)，初此之外還有若干FED(前端導(dǎo)向器)、BED(后端導(dǎo)向器)和DCA(緩存適配器)幾種模塊，由PCIe交換矩陣(GSW)連接在一起。據(jù)了解FED和BED上面都帶有ASIC芯片，其中RAID處理應(yīng)該就是在BED上面硬件加速的。架構(gòu)圖如下：

HDS VSP單個(gè)機(jī)箱中包含一半的配置，Scale-out(向外擴(kuò)展)到2個(gè)機(jī)箱應(yīng)該是目前的滿配，發(fā)布時(shí)還曾說(shuō)過(guò)計(jì)劃擴(kuò)展到4個(gè)機(jī)箱。

我們?cè)谇拔闹薪榻B過(guò)，EMC VMAX和惠普3PAR屬于高端陣列中的雙控松耦合集群架構(gòu)，而HDS VSP(包括HP OEM的P9500)則屬于多控緊耦合集群架構(gòu)。具體優(yōu)劣在這里就不重復(fù)了。

EMC VMAX 40K 8個(gè)引擎最大支持2TB全局緩存，理論虛擬矩陣帶寬達(dá)到400GB/s。不過(guò)正如筆者在《EMC VMAX虛擬矩陣：RapidIO還是內(nèi)存帶寬?》一文中所說(shuō)，“(該數(shù)字)直接以每個(gè)引擎/Director本地內(nèi)存帶寬相加得來(lái)，指的是在該架構(gòu)下可以實(shí)現(xiàn)的最大值，而受限于EMC迄今為止使用的RapidIO互連技術(shù)，VMAX 40K實(shí)際的節(jié)點(diǎn)間和全局內(nèi)存訪問(wèn)帶寬應(yīng)該為160GB/s”。

相比這下，華為雖然在擴(kuò)展架構(gòu)上與之類似，但由于改用PCIe交換連接，帶寬從數(shù)字來(lái)看高了不少。緩存容量也超過(guò)VMAX 40K，驅(qū)動(dòng)器數(shù)量HVS略為領(lǐng)先(EMC最多支持3200塊盤(pán))。

惠普3PAR P10000 V800的全網(wǎng)狀背板互連架構(gòu)

惠普3PAR P10000的控制器節(jié)點(diǎn)之間使用的也是PCIe 2.0連接，不過(guò)采用了通過(guò)背板的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接而不是經(jīng)過(guò)交換機(jī)的形式。由于節(jié)點(diǎn)數(shù)量最多為8個(gè)(相當(dāng)于4對(duì)引擎)，其整體互連帶寬為112GB/s。

在談到HVS的靈活性時(shí)，華為提出了4S擴(kuò)展(Scale-up，Scale-out，Scale-deep，Scale-in)的概念。前三者應(yīng)該說(shuō)不算創(chuàng)新了，也就是在HDS VSP推出時(shí)的“3D擴(kuò)展架構(gòu)”，分別為向上擴(kuò)展、向外擴(kuò)展和縱深擴(kuò)展(異構(gòu)陣列存儲(chǔ)虛擬化)。而Scale-in則是華為的創(chuàng)新名詞，顧名思義也就是一套內(nèi)部?jī)?yōu)化技術(shù)——在OceanStor T系列統(tǒng)一存儲(chǔ)發(fā)布時(shí)已經(jīng)提出的SmartMotion。更多的具體實(shí)現(xiàn)原理及優(yōu)勢(shì)，讓我們期待今天華為存儲(chǔ)Marketing總監(jiān)龐鑫的演講《華為高端存儲(chǔ)系統(tǒng)HVS系列介紹》。

對(duì)于HVS的效率，這里列出了SmartTier(自動(dòng)分層存儲(chǔ))& SmartCache(SSD讀緩存)、SmartMotion和SmartVitualization。其中后者也不算新鮮的技術(shù)了，應(yīng)該是指底層存儲(chǔ)空間的塊級(jí)虛擬化，對(duì)此華為IT存儲(chǔ)產(chǎn)品線總裁范瑞琦先生談到了硬盤(pán)容量增大后對(duì)RAID重建事件的影響。

與硬盤(pán)廠商合作：按碟片失效不只是XIO專有

今年3.5英寸7200轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器的容量已經(jīng)達(dá)到4TB，明年會(huì)進(jìn)一步提升至5碟片6TB。有了建立在塊級(jí)虛擬化(寬條帶化)基礎(chǔ)上的精簡(jiǎn)配置(Thin Provisioning)技術(shù)，就可以只重建存儲(chǔ)池中出現(xiàn)故障的RAID組、其中有數(shù)據(jù)的部分(而不用重建整塊硬盤(pán))，能夠有效縮短時(shí)間，減少對(duì)性能的影響并避免帶來(lái)進(jìn)一步的損失。

除了第一批開(kāi)始應(yīng)用4TB大容量驅(qū)動(dòng)器，范總還提到了與硬盤(pán)廠商的進(jìn)一步合作，華為存儲(chǔ)未來(lái)可能會(huì)支持按碟片失效的功能(Xiotech與希捷公司的淵源請(qǐng)點(diǎn)擊這里)。這樣就能夠在單個(gè)磁頭損壞的情況下使其它磁頭對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)面繼續(xù)工作，可以減少硬盤(pán)的返修率。

HVS針對(duì)傳統(tǒng)需求，Dorado未來(lái)Scale-out?

在采訪中，筆者向范總先生提出了這樣一個(gè)問(wèn)題：“華為談到要用HVS去跑SPC-1 Benchmark，現(xiàn)在我們看到在幾個(gè)月前公布的雙控Dorado 5100測(cè)試成績(jī)及以上，基本都是固態(tài)存儲(chǔ)(閃存或者DRAM內(nèi)存)的產(chǎn)品。EMC VMAX、HDS VSP和IBM DS8800這些目前還主要是針對(duì)磁盤(pán)存儲(chǔ)的用戶需求，而EMC收購(gòu)的XtremIO則是另外一條Scale-out的全閃存陣列產(chǎn)品線。那么華為對(duì)于高端固態(tài)存儲(chǔ)的需求，是用HVS來(lái)解決還是將來(lái)會(huì)有Scale-out的Dorado呢?”

范瑞琦：“我們的Dorado采用了一種不同的‘尋道表/查找表’機(jī)制，專門(mén)針對(duì)閃存優(yōu)化的算法，該系列產(chǎn)品將會(huì)繼續(xù)向上發(fā)展。HVS更多還是針對(duì)傳統(tǒng)高端磁盤(pán)陣列的需求，當(dāng)然它也支持SmartTier、SmartCache這些閃存緩存/分層技術(shù)，傳統(tǒng)產(chǎn)品還將有一個(gè)很長(zhǎng)的生命周期。我們現(xiàn)在HVS上的智能矩陣技術(shù)，也是可以應(yīng)用到PCIe 3.0、InfiniBand或者以太網(wǎng)上面，因此Dorado加入橫向擴(kuò)展不會(huì)有什么問(wèn)題。”

“HVS高端存儲(chǔ)項(xiàng)目早在2008就開(kāi)始了，華為存儲(chǔ)后續(xù)的主要工作將是完善軟件和解決方案”，范總這樣說(shuō)到。談到與Intel的戰(zhàn)略合作時(shí)，他表示將來(lái)英特爾可能會(huì)把QPI技術(shù)(主要用于CPU之間的高速互連)開(kāi)放給華為使用。

總之，就像筆者在《紀(jì)錄中國(guó)——企業(yè)存儲(chǔ)的自主之路》一文中所說(shuō)的那樣，無(wú)論磁盤(pán)存儲(chǔ)還是固態(tài)存儲(chǔ)，硬件技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化都是不可阻擋的趨勢(shì)，未來(lái)不同廠商的差異化將更多地體現(xiàn)在軟件功能方面。我們也期待著華為等國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)廠商做出更多的創(chuàng)新，在產(chǎn)品技術(shù)和市場(chǎng)占有率方面縮小與國(guó)外領(lǐng)先同行的差距。

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