文档介绍：智能存储系统 Intelligent Storage Systems
Module
本章目标
通过本章的学习,能够:
描述智能存储系统的构成
列举智能存储系统的优势
解释智能缓存算法及其保护机制
描述智能存储阵列的实现
高端存储阵列
中档存储阵列
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Intelligent Storage System
什么是智能存储系统(Intelligent Storage System,ISS)
智能存储系统是一种性能优化的RAID阵列:
针对性能敏感(performance sensitive)的应用
I/O处理算法(algorithms)高度优化
配置大量缓存(cache)以提高I/O性能
所运行环境的能够实现:
对缓存进行智能管理
对阵列资源进行配置
提供到异质类型主机(heterogeneous hosts)的连接
高级磁盘阵列提供本地和远程复制操作
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Intelligent Storage System
智能存储系统的优势
相比普通的硬盘簇(JBOD)和RAID阵列,智能存储系统有如下优势:
提升了处理能力(Capacity)
提高了性能(I/O performance)
数据更容易管理(Manageable)
提高了对数据的保护及其可用性(Availability)
提高了对业务持续性的支持(Business Continuity)
提高了安全性和访问控制功能(Access Control)
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Intelligent Storage System
硬盘簇(Just Bundle Of Disks, JBOD )
JBOD代表"简单磁盘捆绑"或者“磁盘簇”,通常又称为Span
几个物理磁盘一个接一个串联到一起成为一个大的逻辑磁盘
数据从第一个磁盘开始存储, 当第一个磁盘的存储空间用完后, 再依次从后面的磁盘开始存储数据
存取性能完全等同于对单一磁盘的存取操作
存储容量等于所有磁盘的容量的总和
不提供数据安全保障。
Host
Disk
Disk
Disk
Disk
Disk
Array
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Intelligent Storage System
智能存储系统的构成
Host
Connectivity
FC SAN
(1)Front End
(3)Back End
(2)Cache
(4)Physical Disks
智能存储系统
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Intelligent Storage System
智能存储系统: 前端(Front End)
Host
Connectivity
Front End
Back End
Cache
Physical Disks
智能存储系统
FC SAN
Ports
提供端口冗余
(b) Controllers
数据路由、命令排队
控制逻辑
传输协议(SCSI,FC,iSCSI…)
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Intelligent Storage System
前端的命令排队机制(Command Queuing)
D
C
B
A
D
C
B
A
A
B
C
D
I/O Requests
I/O Processing
Order
Front-End
Controller
Cylinders
Without Optimization (FIFO)
D
B
C
A
D
C
B
A
A
B
C
D
I/O Requests
I/O Processing
Order
Front-End
Controller
Cylinders
mand queuing
排队机制:
改变命令的执行顺序
排队算法:
FIFO(default)
Seek Time 最优
Access Time 最优
(Seek Time + Rotational latency)
排队机制的实现
Front Controllers
Disk Controllers
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Intelligent Storage System
智能存储系统: 缓存(Cache)
Host
Connectivity
Front End
Back End
Cache
Physical Disks
智能存储系统
FC SAN
分离快速的主机访问操作与
较慢的硬盘存取操作
带Cache的写操作:
Cache的存取时间<1毫秒, 物理硬盘存取时间约n毫秒
待写数据写入Cache,主机即收到Acknowledge
将多次小的写操作合并(coalesce),以提高效率
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Intelligent Storage System
Write Request
带缓存的写操作(Write Oper