增加可靠性的嵌入交換技術(shù)

　　嵌入式存儲(chǔ)交換技術(shù)使存儲(chǔ)系統(tǒng)可以在存儲(chǔ)陣列內(nèi)部集成2Gbps交換網(wǎng)絡(luò)連接。嵌入式存儲(chǔ)交換技術(shù)的好處包括更高的可靠性、更好的性能以及在不降低性能的條件下添加硬盤(pán)的能力。



　　共享總線架構(gòu)被應(yīng)用在許多存儲(chǔ)系統(tǒng)的后端，從而使存儲(chǔ)陣列中的每一個(gè)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器或磁帶驅(qū)動(dòng)器成為一個(gè)單故障點(diǎn)。由于一個(gè)驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)問(wèn)題而大大增加了整個(gè)磁盤(pán)陣列停機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)。



　　存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)連接存儲(chǔ)系統(tǒng)的前端無(wú)論是否使用光纖通道、iSCSI或IP，存儲(chǔ)系統(tǒng)控制器都利用原始的光纖通道仲裁回路(FC-AL)共享總線協(xié)議，對(duì)前端發(fā)送到后端的請(qǐng)求進(jìn)行翻譯。



　　老式FC-AL環(huán)路的仲裁和數(shù)據(jù)流必須經(jīng)過(guò)環(huán)路中的所有設(shè)備。因此，這條路徑上的每一臺(tái)設(shè)備都增加了時(shí)延，更重要的是，增加了額外的故障點(diǎn)。



　　老式FC-AL環(huán)路通過(guò)控制器機(jī)制運(yùn)行，控制器首先對(duì)環(huán)路的控制權(quán)進(jìn)行仲裁，然后向一個(gè)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器發(fā)送命令，要求驅(qū)動(dòng)器接收寫(xiě)到硬盤(pán)上的數(shù)據(jù)或從特定位置請(qǐng)求數(shù)據(jù)。



　　而后端交換技術(shù)以交換的方式使用FC-AL協(xié)議，將點(diǎn)到點(diǎn)連接賦予每個(gè)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。



　　交換機(jī)如果采用嵌入式存儲(chǔ)交換技術(shù)，那么它的芯片上將集成交換機(jī)內(nèi)核、嵌入式并串轉(zhuǎn)換器/串并轉(zhuǎn)換器、1G/2Gbps帶寬功能和診斷功能的關(guān)鍵部件。




　　存儲(chǔ)系統(tǒng)在物理上將多塊硬盤(pán)安裝在一個(gè)機(jī)箱中，構(gòu)成所謂的“硬盤(pán)組”(JBOD)。在嵌入式存儲(chǔ)交換機(jī)提供的更高水平的集成出現(xiàn)之前，由于空間、電源、熱量和價(jià)格問(wèn)題，在JBOD中安裝交換功能對(duì)于模塊化存儲(chǔ)系統(tǒng)是不切實(shí)際的。在嵌入式存儲(chǔ)交換添加到JBOD時(shí)，它就變成了交換硬盤(pán)組(SBOD)。



　　現(xiàn)在當(dāng)一個(gè)發(fā)起設(shè)備對(duì)系統(tǒng)的控制權(quán)進(jìn)行仲裁時(shí)，仲裁進(jìn)程不經(jīng)過(guò)所有的設(shè)備(如在共享總線架構(gòu)中)，而只傳送到交換矩陣并返回給發(fā)起設(shè)備。這個(gè)過(guò)程非�？欤�大大減少了系統(tǒng)時(shí)延。在發(fā)起設(shè)備獲得控制權(quán)后，它可以打開(kāi)目標(biāo)驅(qū)動(dòng)器并開(kāi)始通信。發(fā)起設(shè)備與驅(qū)動(dòng)器之間傳送的數(shù)據(jù)包現(xiàn)在是點(diǎn)到點(diǎn)傳送的，并且多個(gè)對(duì)話可以同時(shí)發(fā)生。



　　無(wú)論嵌入式后端交換機(jī)是提供從控制器到多部JBOD的連接性，還是提供到使用SBOD的單個(gè)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的連接性，嵌入式交換都實(shí)現(xiàn)了連接的可靠性、可用性和適用性。



　　嵌入式交換為IT管理人員提供了部署自動(dòng)維護(hù)、監(jiān)控和維修的工具。每一個(gè)嵌入存儲(chǔ)交換機(jī)端口都可以重新調(diào)整低電平信號(hào)時(shí)間，從而增加信號(hào)的完整性，減少系統(tǒng)抖動(dòng)。



　　IT管理人員可以在最高層面上制定策略，這些策略可以傳送到存儲(chǔ)系統(tǒng)的最低層，而后端嵌入式存儲(chǔ)交換機(jī)則可以在最低層上執(zhí)行這些策略。例如，可以制定一項(xiàng)策略，規(guī)定當(dāng)檢測(cè)到故障趨勢(shì)時(shí)(如一段時(shí)間上循環(huán)冗余校驗(yàn)錯(cuò)誤數(shù)量增多)自動(dòng)刪除硬盤(pán)。


　　嵌入式存儲(chǔ)交換技術(shù)消除了共享基礎(chǔ)設(shè)施存儲(chǔ)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)造成的性能瓶頸。目前所有的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)都可以從后端交換技術(shù)的某個(gè)方面受益(在后端交換技術(shù)中，性能將根據(jù)負(fù)載分布(從視頻流到數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)應(yīng)用)的不同而變化)，更能從存儲(chǔ)系統(tǒng)的低擁有成本和自動(dòng)化中受益。




譯自《Network World》