HDS儲存

針對HDS儲存產品，簡單學習一下。

 

專業術語

Direct Attached Storage——直連儲存 

Storage Area Network——儲存區域網

Network Attached Storage——網路附接儲存

 

NAS實際上就是一個專門最佳化了的檔案伺服器，可分為：

NAS整體系統：帶有磁碟空間的NAS系統

NAS Gateway：不帶磁碟空間的NAS系統，但可以外接一個儲存（DAS或者SAN）獲得磁碟空間；

NAS Blade：不帶磁碟空間的NAS系統，且表現的形式為一個或一對卡、控制器模式，而必須插入儲存系統，而獲得電源和儲存空間

 

SAN是由伺服器中HBA卡、儲存交換機以及儲存系統構建而成的儲存網路

SAN的主要元素：HBA卡、儲存交換機、儲存子系統

隨著技術演化，SAN現在分為：FC SAN(FC協議)、IP SAN(iSCSI協議)

 

HBA

提供伺服器內部IO匯流排(PCI/SBUS) 與光纖網路的介面；

HBA自身的RISC可以分擔主機伺服器CPU的IO管理工作；

HBA有足夠的快取來儲存IO的Context(最大2047個)，以此來提高交叉存取的效能。否則經常要向伺服器請求中斷，這樣就會影響系統效能，浪費許多CPU週期；

其Coalescing (聚集) 功能還可以透過併發處理節省IO的中斷次數；

HBA軟體驅動為作業系統提供所須儲存資訊，對I/O進行操作，同時對正常請求進行控制

硬體

    HDS USP V架構同樣採用HDS久負盛名的高效能、無瓶頸的Universal Star Network全光纖交換結構（第代四Hi-Star架構）。該系統效能、擴充套件性等方面全面超越目前業界已有的高階儲存系統，而且提供了全面的虛擬儲存解決方案，使異構儲存系統互聯互通成為可能。

如圖所示，在交換式架構中，最重要的部件是快取交換模組（CSW）。透過CSW，主機介面控制器、資料Cache和磁碟通道控制器連線在一起，資料Cache與前後兩端控制器之間都能夠構成“點對點”的連線，實現併發通道數量最大，資料通道利用率最高。透過使用交換式的結構，使HDS USP V磁碟儲存系統具有了良好的擴充套件能力，前端的主機通道控制器、後端磁碟通道控制器和Cache都能夠線上的、靈活的進行升級，從而降低了系統升級的投資。

HDS USP V的Cache設計中採用了Cache寫映象技術，即將Cache板分別至於兩個互為備份的控制區域內，在響應讀操作時這兩個控制區域中的Cache在是獨立響應的；在進行寫操作時，當資料寫入任何一個控制區域中的Cache時，同時會在另外一個控制區域中的Cache中保留一份映象資料，直到這些資料被寫入硬碟。

HDS USP V磁碟儲存系統為了有效的提高讀Cache的效率和減少Cache中的定址時間，將資料Cache和控制Cache分離開來，獨自承擔不同的任務。

資料Cache中包含應用系統的讀、寫資料；

控制Cache中包含資料在資料Cache中的位置資訊、邏輯卷資訊、配置資訊等

控制Cache中的眾多資訊中，資料的Cache位置資訊非常重要，主機通道控制器透過獲取這些位置資訊縮短在資料Cache中的定址時間，提高了資料訪問速度；另外，如果控制Cache中沒有主機要訪問的資料的位置資訊時，就說明該資料並沒有在資料Cache中，此時控制Cache將向磁碟通道控制器傳送請求，將該資料從硬碟寫入至Cache，並且更新控制Cache中的位置資訊。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，定址時間越長，最終導致系統效能下將。

HDS USP V系列產品對RAID保護技術也進行的增強與靈活選擇。在RAID 0+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效能。同時HDS USP V還提供由4塊或8塊組成的物理盤支援RAID 5保護方式下的3D+1P、7D+1P，其中7D+1P的RAID 5 方式可以極大的提高磁碟組的利用率（87.5%），節約了盤組投資並可同時提高大檔案處理方式的效能，6D+2P的RAID6方式主要是針對使用300GB硬碟，以提高300GB硬碟RAID組的資料安全性。

HDS USP V通用儲存平臺透過儲存虛擬化的技術，可以實現將不同廠商的儲存系統集合到同一個儲存池中。HDS USP V儲存平臺內部的資源為內部儲存資源，與之相連的其它儲存裝置上的資源是外部資源。透過該功能，可以使用統一的管理平臺實現對內部和外部儲存資源的統一管理，統一分配，可以按照應用系統的效能要求分配相應的儲存資源。從主機的角度看，內部儲存資源和外部儲存資源功能完全相同，而內部和外部儲存資源之間的資料交換可以透過儲存系統本身的資料複製和資料遷移軟體來完成。

HDS在通用儲存平臺上引入了邏輯分割槽的概念，這也是目前在儲存系統中唯一的技術。透過這個技術，你可以對通用儲存平臺進行邏輯劃分，最大可以32個邏輯虛擬儲存系統。每個虛擬儲存系統都擁有獨立的主機通道埠、CACHE、磁碟等資源。在通用儲存平臺和與之相連的外部儲存裝置中，透過邏輯分割槽功能可以使得應用系統的需求和分配給該應用的資源得到合理的排程和匹配，從而保證應用服務質量。

軟體

HDLM（Hitachi Dynamic Link Manager）是HDS公司提供的安裝在主機端的儲存工具軟體。HDLM提供主機到儲存系統的I/O通道負載平衡和故障切換功能；增強了主機系統的資料可得性。雖然儲存系統透過RAID技術對資料進行了保護，但是單純的儲存系統是不能夠提供整個I/O系統的端到端的保護的。主機端到儲存系統的整個I/O路徑中發生了故障如：HBA失效、FC交換裝置故障、連線電纜斷開等會中斷主機端對資料的訪問；HDS公司提供的HDLM軟體，透過對主機到儲存的冗餘I/O路徑的管理實現負載均和故障切換；保證了24?7業務不間斷的執行。

HDLM對I/O通道進行實時控制，檢測每個通道的狀態；當有任何一個通道發生故障時自動將I/O切換到其它健康的通道上；同時，HDLM會自動記錄整個操作過程。HDLM能夠支援所有的HDS儲存系統，並且在功能上基本相同。

 

ShadowImage是HDS公司深入研究當今商業社會業務連續性處理流程、7 x 24 x 365服務、資料可靠性、資料可用性、資料保護等一系列需求後，全力開發的、業界公認的、技術領先的資料複製軟體。基於儲存系統內部執行的資料複製技術，無需主機資源參與，最大程度的發揮了軟體的可用性；瞬間分離得到的多個資料備份複製，提供了使用者並行處理聯機業務、批次作業、應用開發、測試、資料分析和資料探勘、快速恢復的解決方案，節約了生產主機寶貴的資源而處理其他重要的業務，革新了批次作業、磁帶備份的新策略，給客戶提供了最佳投資選擇－最小的總擁有價值（TOC）和最大化的投資回報。配合HDS公司的Disaster Recovery和Freedom智慧儲存系統，為客戶提供高度安全的、高度靈活的、高度統一的資料保護、容災、資料備份的解決方案。

ShadowImage提供了全新的、經濟的、可實施的容災測試解決方案，可以在保持本地生產系統和遠端複製不受影響的情況下，透過遠端SI的PIT複製，進行實時的、模擬真實資料環境的災難恢復計劃的測試

Disaster Recovery資料遠端容災解決方案是HDS公司在全面分析各種作業系統、各種容災技術、仔細研究客戶對容災的需求和理念之後，結合HDS USP V 智慧儲存系統的特點推出的資料遠端容災解決方案；徹底解決長期困繞使用者的、難於進行容災方案的真實演練、真實資料測試的問題，最大限度的減少資料丟失問題；Disaster Recovery是基於磁碟儲存系統執行的軟體包，不依賴任何的主機作業系統和其他第三方廠商軟體，為使用者提供了最安全、最開放、最經濟、最實用的遠端容災解決方案。

遠端容災同步方式資料備份：

遠端的資料複製與本地的資料複製或生產資料永遠保持一致，遠端複製永遠是本地資料盤的“映象”，不會出現資料丟失。主機應用程式每次I/O將承受備份端儲存系統I/O確認的延遲，以及由此帶來的主機系統處理能力降低和資源消耗的衝擊。受應用系統I/O讀寫的活動頻率、網路頻寬、可以容忍的交易響應時間和其他因素的影響，遠端同步工作方式有距離的限制，一般小於25公里

遠端容災非同步方式資料備份：

由於I/O操作不是同步的傳送到備份中心，在非同步方式下，就存在資料的傳送順序與實際的資料的操作順序不一致問題。為了解決這一問題，HDS容災軟體對每個寫入生產中心儲存系統的I/O都打上一個時間戳（TimeStamp）並進行一致性分組（Consistency Group）, 在資料傳輸至備份中心時，備份中心儲存系統嚴格按照此時間戳的時間順序重新排列並寫入相應的邏輯卷中，從而保證了備份資料的邏輯一致性與完整性。目前，HDS的Disaster Recovery軟體其獨有的時間戳（Timestamp）和一致性組（Consistency Group）技術，是目前儲存業界唯一可行且安全的儲存系統之間的非同步資料備份方案並被廣大使用者採用。

Disaster Recovery+ShadowImage配合使用為使用者提供了“終極”資料保護的解決方案，實現了多重媒介、多重備份、異地容災、本地映象、本地恢復、異地恢復的立體資料保護解決方案。