HDS VSP 硬件体系架构.docx

时间:？2013-12-19
1.?体系架构
(Hitachi Virtual Storage Platform)基于第五代 Hitachi Universal Star Network?光纤交换架构,
是唯一适用于所有数据类型、可进数抿传输
VSDfe
逻轻泄
I/O处理
(Command, Staging, Destaging)
□ Bt3B
物理磁盘
虚拟存储导向器VSD的10调度流程示意图
VSP前端端口的I0请求首先发到VSD板处理，通过统一调度之后，10数据将直接与Cache板、 后端板卡、后端物理磁盘进行数据交换，而不会通过VSD板进行。前端板卡、Cache板卡及后端 板卡决定着数据传输性能。
Cache的设计
高端存储系统中除了要有高性能、高扩展性的结构外，Cache的设计将直接影响到存储系统的性能 表现和可靠性。VSP的缓存部件称为DCA——Data Cache Adapters数据缓存卡，DCA承载了所有 的主机访问数据和控制缓存的复本。VSP单个控制柜支持最大8个DCA,每个DCA可以安装最大 64GB缓存，单个控制柜系统可以支持最大512GB缓存，整个VSP满配可以配置最大1TB缓存。 VSP采用最新的SSD来实现高速缓存的掉电保护，在每个缓存卡DCA上都安装有两块SSD磁盘
（32GB或64GB）。同时在每个缓存卡DCA上都安装有独立的电池，当VSP发生掉电或意外宕机 时，由DCA上的电池供电，所有的缓存数据将被写入到DCA上的SSD内用于长久保存。如下图所
（逻辑雀同主）
教据襄输
Cache板
cache-^
数抿传输
VSDfe
逻轻泄
I/O处理
(Command, Staging, Destaging)
□ Bt3B
物理磁盘
虚拟存储导向器VSD的10调度流程示意图
VSP前端端口的I0请求首先发到VSD板处理，通过统一调度之后，10数据将直接与Cache板、 后端板卡、后端物理磁盘进行数据交换，而不会通过VSD板进行。前端板卡、Cache板卡及后端 板卡决定着数据传输性能。
Cache的设计
高端存储系统中除了要有高性能、高扩展性的结构外，Cache的设计将直接影响到存储系统的性能 表现和可靠性。VSP的缓存部件称为DCA——Data Cache Adapters数据缓存卡，DCA承载了所有 的主机访问数据和控制缓存的复本。VSP单个控制柜支持最大8个DCA,每个DCA可以安装最大 64GB缓存，单个控制柜系统可以支持最大512GB缓存，整个VSP满配可以配置最大1TB缓存。 VSP采用最新的SSD来实现高速缓存的掉电保护，在每个缓存卡DCA上都安装有两块SSD磁盘
（32GB或64GB）。同时在每个缓存卡DCA上都安装有独立的电池，当VSP发生掉电或意外宕机 时，由DCA上的电池供电，所有的缓存数据将被写入到DCA上的SSD内用于长久保存。如下图所
Cache写镜像技术，即将Cache板分别至于两个互为备份的控制区域内，在响应读操作时这两个控
I;
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制区域中的Cache在是独立响应的；在进行写操作时，当数据写入任何一个控制区域中的Cache 时，同时会在另外一个控制区域中的Cache中保留一份镜 像数据，直到这些数据被写入硬盘。？这种设计一方面确保 在Cache中的数据的安全可靠，无论哪一个控制区域中的 Cache出现问题，另外一个控制区域中都保存着对方Cache 中未写入硬盘的数据；另一方面在进行在线的Cache升级 时，HDS VSP磁盘存储系统都能够支持便捷、快速的升级 方式，做到升级时对系统影响时间最短。其次，HDS VSF 磁盘存储系统为了有效的提高读Cache的效率和减少
控制区域一2
Cache中的寻址时间，缓存分为数据Cache区和控制Cache区，独自承担不同的任务，单可以同
时享有共同的带宽和并发能力。
数据Cache中包含应用系统的读、写数据；
控制Cache中包含数据在数据Cache中的位置信息、逻辑卷信息、配置信息等
控制Cache中的众多信息中，数据的Cache位置信息非常重要，主机通道控制器通过获取这些位 置信息缩短在数据Cache中的寻址时间，提高了数据访问速度；另外，如果控制Cache中没有主 机要访问的数据的位置信息时，就说明该数据并没有在数据Cache中，此时控制Cache将向磁盘 通道控制器发送请求，将该数据从硬盘写入至Cache，并且更新控制Cache中的位置信息。我们试 想一下，如果没有控制Cache，所有的I/O操作请求都集中在Cache中处理，Ca