磁盘阵列

存储培训教材 ———————磁盘阵列 日期：2011-05-21 亿通国际主机组 学习目标 磁盘阵列的组成和分类 阵列控制器缓存 阵列扩展方式 1 2 3 磁盘阵列的组成和分类 什么是磁盘阵列 • 磁盘阵列包括两大主 要部件：控制器和磁 盘柜 • 控制器是磁盘阵列的 “大脑”，主要部件 为处理器和缓存，最 先主要实现简单IO操 作、RAID管理功能， 随着技术发展，能够 控制器 磁盘柜 磁盘电缆 常见磁盘阵列 常见的磁盘阵列组成部分： 控制器模块 + 磁盘柜 控制器和磁盘柜一体 磁盘阵列 = 控制器 磁盘扩展柜(JBOD) 磁盘阵列 =+ 控制器和磁盘柜分离 常见磁盘阵列分类  按控制器数量  JBOD：无控制器，通常用于 扩展柜或者与主机端RAID结合 使用  双控制器阵列：如IX5000s  多控制器阵列：如IX5000  按对外接口  SCSI阵列  FC阵列  iSCSI阵列  …… IX5000s IX5000s属于双控iSCSI阵列 阵列控制器内部结构 前端总线 缓存(Cache) CPU CPU 后端总线 常见控制器内部组件 前端总线 系统缓存 CPU CPU 后端总线 读缓存 写缓存 注：缓存电池、RAID 控制器可选设计 CPU、缓存、接口速率 是决定控制器性能的关 键硬件组件 前端（对外RJ45口） 控制器缓存(Cache) CPU CPU 后端连接 RAID 16磁盘位 1000系列独特的 一体化设计 整机软硬件一体化 设计 阵列控制器缓存 控制器缓存工作模式 前端总线 系统缓存 CPU CPU 后端总线 读缓存 写缓存 前端总线 系统缓存 CPU CPU 后端总线 读缓存 写缓存 主机写入 数据流 反馈 写OK Write-back 回写 主机写入 数据流 反馈 写OK Write-through 透写 磁盘 控制器的缓存保护技术 FC或IP(GE) 缓存(Cache) CPU CPU 后端总线 磁盘 FC或IP(GE) 缓存(Cache) CPU CPU 后端总线 Cache电池 FC或IP(GE) 缓存(Cache) CPU CPU 后端总线 阵列内置UPS 三种常见控制器Cache保护设计 电池保护Cache 内置UPS保护控制器外置UPS保护整机 阵列外置UPS 控制器缓存镜像 前端总线 系统缓存 CPU CPU 后端总线 读缓存 写缓存 前端总线 系统缓存 CPU CPU 后端总线 读缓存 写缓存 1、主机数据写入缓存； 2、缓存数据进行异或运 算，产生校验数据； 控制器缓存镜像 前端总线 系统缓存 CPU CPU 后端总线 读缓存 写缓存 前端总线 系统缓存 CPU CPU 后端总线 读缓存 写缓存 1、主机数据写入缓存； 2、缓存数据进行异或运 算，产生校验数据； 3、将校验数据添加到缓 存； 控制器缓存镜像 前端总线 系统缓存 CPU CPU 后端总线 读缓存 写缓存 前端总线 系统缓存 CPU CPU 后端总线 读缓存 写缓存 1、主机数据写入缓存； 2、缓存数据进行异或运 算，产生校验数据； 3、将校验数据添加到缓 存； 4、将缓存数据复制到目 标控制器； 5、目标控制器处理完数 据和校验数据返回消息； 6、源控制器返回主机消 息，操作完毕。 OK 阵列扩展方式 FC典型中端磁盘阵列扩展 双控不可扩 以共享环路上增加硬盘数扩展容量 FC或IP(GE) 缓存(Cache) CPU CPU FC FC或IP(GE) 缓存(Cache) CPU CPU FC IX5000全交换架构扩展 存储域 控制器 交换层 IP(GE) 缓存(Cache) CPU CPU IP IP(GE) 缓存(Cache) CPU CPU IP 扩展柜 UPS IP(GE) 缓存(Cache) CPU CPU IP IP(GE) 缓存(Cache) CPU CPU IP 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 全交换架构扩展 控制器 交换层 IP(GE) 缓存(Cache) CPU CPU IP IP(GE) 缓存(Cache) CPU CPU IP 扩展柜 UPS IP(GE) 缓存(Cache) CPU CPU IP IP(GE) 缓存(Cache) CPU CPU IP 同一存储域（双 控扩为四控） 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 磁盘 堆叠扩展 Neocean 统一存储管理平台 前端（对外RJ45口） 控制器缓存(Cache) CPU CPU 后端连接 RAID 16磁盘位 H3C IP SAN 前端（对外RJ45口） 控制器缓存(Cache) CPU CPU 后端连接 RAID 16磁盘位 前端（对外RJ45口） 控制器缓存(Cache) CPU CPU 后端连接 RAID 16磁盘位 … … Gb/s 10Gb/s 100Mb/s 1000系列堆叠：存储资源统一管理 1000的网格化存储池 堆叠扩展 Neocean 统一存储管理平台 前端（对外RJ45口） 控制器缓存(Cache) CPU CPU 后端连接 RAID 16磁盘位 H3C IP SAN 前端（对外RJ45口） 控制器缓存(Cache) CPU CPU 后端连接 RAID 16磁盘位 前端（对外RJ45口） 控制器缓存(Cache) CPU CPU 后端连接 RAID 16磁盘位 … … Gb/s 10Gb/s 100Mb/s … … … …1000系列堆叠：性能、容量按业务需求线性增长