hus磁盘阵列产品说明

Hitachi Unified Storage（HUS） 日立统一存储产品介绍 日立数据系统有限公司日立数据系统有限公司 2 20 01 19 9 年年 8 8 月月 HUS100 第 I 页 本小节共 I 页 目目 录录 一一. . 概概述述 .1 二二. . H HD DS S H HU US S 1 10 00 0 技技术术的的技技术术优优势势 .4 2.1 统一存储4 2.2 独特的动态虚拟控制器和自动负载均衡 7 2.3 系统架构和硬件增强 .9 2.4 软件增强部分 11 2.5 面向服务优化的系统 .13 2.6 高安全性 247 运行保障 .13 2.7 海量容量扩展和灵活的容量管理 18 2.8 SAN 环境下的性能优化 23 2.9 安全简便的系统 管理.25 2.10 HUS 与 VMWARE的紧密结合 27 三三. . H HD DS S H HU US S 1 10 00 0 产产品品技技术术指指标标 45 3.1 HUS11045 3.2 HUS130 .48 3.3 HUS150 .50 四四. . H HD DS S H HU US S 1 10 00 0 突突出出优优势势 54 4.1 对磁盘系统的选型依据 54 4.2 HDS HUS 存储产品的突出优势 55 五五. . H HU US S 场场地地准准备备要要求求 56 5.1 HUS110 场地环境说明 56 5.2 HUS130 场地环境说明 60 5.3 HUS150 场地环境说明 64 TagmaStore HUS 2500 第 1 页 本节共 70 页 一一. . 概概述述 日立数据解决方案价值定位日立数据解决方案价值定位 今天的数据中心，除了需要面对数据量的急剧增长以及存储基础架构的复杂性之外， 如何在统一存储架构中支持多种数据（块数据、文件数据、对象数据）的综合存储需求 也是目前大部分企业普遍面临的问题，企业需要在满足传统的高可用性、性能、可扩展 性之外，能够从容应对管理、运维以及 SLO 要求。Hitachi Data Systems 非常了解企 业面临的这些挑战，因此开发了服务导向型存储方法，使应用和业务要求能够与存储属 性协调一致。Hitachi Data Systems 推出了 Hitachi Unified Storage 100 系列存储， 以模块化的方式经济高效地为大中型企业提供高效、高可靠的统一存储解决方案。 Hitachi Unified Storage (HUS)100 产品家族是 HDS 中端产品线新一代产品，作 为广受欢迎的 AMS2000 系列的继任者，HUS 产品线继承了 HDS 产品一贯的可靠性、高性 能以及无瓶颈的整体优化设计。除具备更高的灵活性之外，HUS 提供了出色地易管理性 和为关键应用的优化解决方案。HUS 作为 HDS 整体存储解决方案中重要部分，能够让用 户从一个图形界面管理所有的存储基础架构从而极大地提升运维效率。整体方案设计旨 在帮助用户达成关键业务指标，比如满足 SLA 管理、最高性价比、在线操作等，从而实 现更佳的运营效率和投资保护。 HDS 拓展了统一存储定义，通过统一平台存储块、文件和对象数据，帮助客户有效 应对复杂、快速的数据增长需求，所有数据通过存储池提供统一的供应、管理以及生命 周期管理。 作为上一代 AMS2000 产品的全新升级，日立统一存储（HUS）旨在帮助客户更好的 应对统一存储和大数据的存储需求，主要增强技术如下： 整合文件模块（基于 HDS 2011 年 9 月收购的 BlueArc 技术）和块存储设备，提 供中端市场中最高性能和丰富功能的统一存储解决方案； HUS150 型号支持最大 960 个磁盘插槽扩展，最大容量接近 3PB； 全新设计的磁盘扩展柜支持更大的存储密度和更低的能耗，帮助数据中心节省宝 贵的场地空间和电源配置； 系统默认包含 Hitachi Device Manager（设备管理）, Hitachi Dynamic TagmaStore HUS 2500 第 2 页 本节共 70 页 Provisioning（动态精简供应）, Hitachi Copy-on-Write 以及 Hitachi ShadowImage （系统内数据快照和克隆）. Hitachi Copy-on-Write 快照支持对单一卷 1024 个快照，单一系统支持 100,000 个快照 通过 Hitachi TrueCopy Remote Replication 和 Hitachi TrueCopy Extended Distance 实现同步、异步的存储高可用以及复制管理 重新设计的缓存管理技术，从而使系统软件消耗更少的系统缓存，从而为用户数 据提供更多的可用缓存进行读写加速； 通过闪存芯片为缓存提供掉电保护，在提供无限时的数据保护之外，避免了传统 方式中大量的电池配置。 与其他厂商通常采用的通用处理器+标准芯片组以及改造后的 Windows/Linux 操作 系统开发的控制器不同，HUS100 产品采用 HDS 专利的基于硬件负载均衡的控制器技术， 从而在底层硬件层面实现控制器与磁盘 LUN 之间的负载均衡，从而提升系统运行效率并 简化用户部署、调优工作。后端采用高性能 6GB SAS 2.0 架构，并支持多种密度和型号 的磁盘驱动器以及磁盘扩展柜选择。 HUS 产品为用户的关键业务带来的价值： 灵活性灵活性 灵活选择 Fibre Channel 以及 iSCSI 接口，适应不同基础架构下存储部署； 弹性的性能分布，将 LU 平均分布到所有的驱动器、磁盘柜以及后端链路； 根据业务要求灵活选择高性能 SSD、企业级 SAS 以及大容量低成本 SAS 驱动器； 广泛支持所有主流开放操作系统，HBA 以及交换机 为适应不同客户规模场景，灵活支持包括 24 个 2.5” 磁盘插槽（2U）, 12 个 3.5”磁盘插槽（2U）以及高密度 48 个 3.5” 插槽的磁盘柜（4U）； 扩展性扩展性 灵活增加容量和主机连接端口 支持大规模异构主机共享，多达 2048 个虚拟端口以及 4096 个 LU 容量最大扩展至近 3PB TagmaStore HUS 2500 第 3 页 本节共 70 页 与 VSP 整合实现大规模数据中心的数据保护和数据迁移方案 内置的分级存储能力支持数据生命周期管理 可靠性可靠性 采用双活动对称控制器架构提供高性能和在线操作能力 99.999%数据可靠性 高可用架构设计，系统内无单点故障 主要部件的热交换设计，保证关键部件在线更换 采用非易失性缓存 (NVRAM) 对意外掉电后缓存数据提供保护 在线微码升级和系统更新 灵活的热备磁盘选项，RAID 重建之后无需回拷 主机多路径软件 丰富系统内数据复制方案，并与 Microsoft VSS 紧密集成 远程数据复制和高可用性 (同步和异步) 支持 RAID-5, RAID-1, RAID-1+0 以及 RAID-0 RAID-6 为大容量 SAS 磁盘提供更高级别的数据保护 Hi-Track 远程监控支持 性能性能 基于硬件的双控制器负载均衡技术，无性能瓶颈的整体设计 点对点 SAS 背板连接，高达 192 Gbps 的背板带宽，无仲裁设计 全双工 6Gbps SAS 驱动器接口设计，保证在同一链接上能够同时收发指令和数 据信息 支持 2/4/8 Gbit/sec 主机光纤接口 支持 1 Gbit/sec 或 10 Gbit/sec iSCSI 接口; 10 Gbit/sec 支持超长数据帧 缓存分区以及缓存驻留技术优化、隔离独特的应用负载 简单简单 对称双活动控制器架构简化 LUN 的分配和主机映射操作 基于 SAS (6 Gb/sec) 背板架构简化 RAID 组摆放 直观的图形管理界面简化管理和配置 TagmaStore HUS 2500 第 4 页 本节共 70 页 丰富的命令行界面（CLI）和命令接口（CCI）帮助客户实现应用集成和自动化管 理、部署 与其他 HDS 产品无缝集成，通过统一产品（hitachi command suite）进行统一 管理 与其他存储设备的软件高度一致，简化用户学习和培训过程 安全安全 基于角色的访问管理和控制 对所有系统的变更进行审计日志记录 (通过 BOS 安全扩展软件包) 支持一次写入、多次读取 (WORM)满足特殊场合法规遵从要求； 管理软件与存储系统通信通过 SSL 和 TSL 加密 支持 IPv6 以及 IPsec 的维护端口 省心省心 HDS 公司始终如一地提供卓越的服务与支持。 在 FIND/SVP 调查中被评为总体服务、支持与技术性能连续 4 年排名第一” 通过日立数据系统公司全球解决方案服务可获得全面专业的规划和 Enablement 服务。 二二. . H HD DS S H HU US S 1 10 00 0 技技术术的的技技术术优优势势 2 2. .1 1 统统一一存存储储 伴随用户数据量的快速增长，用户存储的数据类型也出现了多样化的趋势，块、文 件和对象数据的存储需求并存，传统的存储架构需要客户为这些不同类型的数据单独采 购不同的 SAN、NAS 以及对象存储设备。然而，这样的建设思路造成了新的存储孤岛以 及低下的资源利用率。 伴随新的存储需求，业界陆续出现了统一存储的产品。对于统一存储的定义， Evaluator Group 在 2011 年 3 月的报告中给出了一个定义： Unified Storage is a storage system that provides both file and block TagmaStore HUS 2500 第 5 页 本节共 70 页 access simultaneously. The block access is accomplished through use of an interface such as Fibre Channel, SAS, or iSCSI over Ethernet. The filebased access is to a file system on the storage system using either CIFS or NFS over Ethernet. 统一存储即能够同时提供文件和块访问的存储系统，块访问通过统一存储即能够同时提供文件和块访问的存储系统，块访问通过 FCFC、SASSAS、iSCSIiSCSI 协议，文件访问通过以太网的协议，文件访问通过以太网的 CIFSCIFS 或或 NFSNFS 协议协议 HDS 在对客户统一存储需求的充分调研基础之上，提出了以下的 HDS 统一存储框架 结构。 之所以提出以上的统一存储框架，因为 HDS 认识到我们的客户在面临数据的快速增 长和统一存储需求时面临的多重挑战，主要包括： 从容应对数据增长； 在数据量不断增长前提下，降低成本； 有效控制基础架构的复杂度； 满足服务等级要求； TagmaStore HUS 2500 第 6 页 本节共 70 页 针对这些挑战，HUS 提出的解决之道简述如下： 挑战一挑战一: : 从容应对数据增长从容应对数据增长 用户需要面对数据容量、 应用以及虚机数量的快速增长 HUSHUS 解决之道解决之道: : 超过 2 倍 的容量扩展 超过 3 倍 性能提升 卷和文件系统的动态增长 更加快捷的容量和文件系统供应 挑战二挑战二: : 在数据量不断增长前提下，降低成本在数据量不断增长前提下，降低成本 面对不断紧缩的预算，IT 部门必须提升效率 HUSHUS 解决之道解决之道: : CAPEXCAPEX 节省节省 提升存储密度和空间利用率 OPEXOPEX 节省节省 通过整合降低 50% 以上的运维成本 通过统一存储管理节省软件费用、管理时间和人员培训时间 降低能耗、制冷和场地需求 对称活动控制器降低部署和维护的人力、时间成本 挑战三挑战三: : 有效控制基础架构的复杂度有效控制基础架构的复杂度 如何将客户运维人员从底层的维护工作中解放出来 HUSHUS 解决之道解决之道: : 基于硬件的控制器自动故障切换和负载均衡技术简化部署、管理 自动分层和数据迁移简化数据生命周期管理和变更需求 更简化的管理界面和更短的部署时间 对多种类型数据的智能、统一管理 挑战四挑战四: : 满足服务等级要求；满足服务等级要求； 不满足服务等级要求会对企业造成财务或业务的损失 HUSHUS 解决之道解决之道 TagmaStore HUS 2500 第 7 页 本节共 70 页 优秀而全面的顺序和随机性能 Hitachi 一贯的高可靠性降低企业的业务风险，减少计划内、计划外停 机 与主流应用紧密集成与最佳实践，降低业务部署时间，准确预知架构承 载能力； Hitachi Command Director 直观、实时监控 SLO 需要指出的是，HUS 的推出是基于 HDS 一贯的理念，即“one platform for all data” 的有效延伸。依靠 HDS 高端 VSP 平台，能够为客户搭建包含异构阵列的综合存储平台， 而在此之上对外提供 SAN、NAS、CAS、VTL 等多种存储服务。这样就为客户提供了一个 容量高达 255PB 的统一存储平台。而今天的 HUS 统一存储是将 HDS 在 VSP 统一存储平台 的技术和经验浓缩为一个统一的存储产品，帮助更多的客户实现“单一平台承载所有数 据”的理念。 HUS 提供的大容量扩展、平衡的高性能架构以及简化的面向 SLO 的管理策略使之成 为客户进行服务器虚拟化整合、云架构搭建、大数据存储的理想平台。 2 2. .2 2 独独特特的的动动态态虚虚拟拟控控制制器器和和自自动动负负载载均均衡衡 HUS100 存储系统的动态虚拟控制器（ Dynamic Virtual Controller）技术延续 了在最早在 AMS2000 存储系统上引入的对称双活控制器技术。该技术是中端磁盘阵 列的创新性设计，彻底改变了原有中端磁盘阵列在双控制器上割裂式的访问带来的以 下弊端： 所有存储里可用的 LU 都必须手工分配主控制器和 Ownership，另一个控制 器对这个 LU 只能“袖手旁观” ，只有主控制器故障时起到备份作用。这一方 面难以做到真正的负载均衡，另一方面在主控制器故障切换到备份控制器时 有访问的中断，至少几秒到几十秒，很可能导致数据库和系统的宕机； 由于所有的 LU 都已经手工分配给各自的主控制器，当大数据量访问到来时， 每个控制器只能“各自为战”的处理各自管理的 LU，而手工分配很难做到 真正的均衡，总会造成 “忙的忙死，闲的闲死 ”无法调度的局面，这才是中 TagmaStore HUS 2500 第 8 页 本节共 70 页 端存储区别于高端存储技术的最大问题； 由于控制器的割裂，造成主机端双 HBA 的割裂，实际每个 HBA 卡只能访问一 个控制器，无法真正发挥服务器多路经负载均衡软件的作用； 同时，由于双控制器上割裂式的访问，无法实现在线控制器微码升级。 HUS100 存储系统的动态虚拟控制器架构解决了所有这些问题，前端访问单 HBA 卡的任意接入都可以访问双控制器管理的所有 LU，无须手工设置 LU 绑定主控 制器，双 HBA 卡可以通过 2 个控制器的前端路径访问同一个 LU；后端访问也实现了 LU 在控制器分配的自均衡，当一个控制器繁忙时，存储智能系统会将它所管理的某 些 LU 自动分配个另一个空闲的控制器来处理。中端存储的LU 处理再也无须人为干 预、手工分配了。 前前端端的的自自均均衡衡路路径径分分配配 通过二个控制器之间的 PCI-E2.0 高速链路，HUS 的双控制器实现了真正的通讯 和对称均衡，在前端接入上，服务器的 2 个或更多 HBA 卡不再是割裂的控制器访问， 每个 HBA 卡都可以通过双控制器的前端接口访问到它们任意后端所管理的LU，实现 真正的 Any to Any，同时带来了双收益： 2 个或更多的 HBA 卡与双控制器前端接口所连接的物理通路实现了真正的路 径间负载均衡； 1 个 HBA 与 1 个控制器前端接口所连接的物理通路可以访问双控制器所管理 的所有 LU TagmaStore HUS 2500 第 9 页 本节共 70 页 这样的前端自均衡处理和 Any to Any 的前后端贯穿彻底改变了中端存储 原有的双控割裂式访问的各种弊端，是具有真正的划时代意义的技术。 后后端端的的自自均均衡衡 L LU UN N 调调整整 在前后端实现了 Any to Any 的访问同时，HUS 还进行了更深层次的后端 处理自均衡设计： 在原有的控制器管理 LU 的格局下，系统可以自动调节控制器所管理的资 源，即当控制器的 CPU 压力不均衡时，可进行 LUN 一级的自动调整来保证性能的优 化，某一个控制器非常繁忙时， HUS 系统会将其处理的一些 LU 调整到另一个空闲的 控制器处理，从而达到二个控制器负载的最佳平衡。如下图： TagmaStore HUS 2500 第 10 页 本节共 70 页 Xeon 2-core 1.73Hz 3.5GB RAM RAID Processor (DCTL) 3.2GB/s 8GB or 16GB DDR3 Cache Controller Module 10.6 GB/s NVRAM PCHMngt Xeon 2-core 1.73Hz 3.5GB RAM RAID Processor (DCTL) 3.2GB/s 8GB or 16GB DDR3 Cache Controller Module 10.6 GB/s NVRAM PCHMngt Hitachi MH SAS Wide Cable (4 Links 6Gbps each) High Density Tray Power Supply Power Supply Controller 0 0 A 6.4GB/s 3210 FCiSCSI I/O Module Ports * I/O Module Ports * 6.4GB/s 6.4GB/s Crossover I/O Module - Disks SAS CTLR 8 x 6Gbps Links I/O Module - Disks SAS CTLR 8 x 6Gbps Links 6.4GB/s6.4GB/s Controller 1 1 A 6.4GB/s 3210 FCiSCSI I/O Module Ports * I/O Module Ports * 6.4GB/s I/O Module - Disks SAS CTLR 8 x 6Gbps Links I/O Module - Disks SAS CTLR 8 x 6Gbps Links 6.4GB/s6.4GB/s 960 Disks (SAS, SSD) 24 2.5“ HDDs12 3.5“ HDDs24 2.5“ HDDs12 3.5“ HDDs 12 3.5“ HDDs48 3.5“ HDDs ENCLOSURE “STACK” Tray 4 Tray 3 Tray 7 Tray 0Tray 1Tray 2 Tray 5Tray 6 12 3.5“ HDDs Passive Backplane * Optional I/O modules may be 4-port 8Gbps FC or 2-port 10Gbps iSCSI Busy CPU? (over 70%) Less Busy CPU? (Under 40%) Then move a Lun to the quieter CPU Core 2 2. .3 3 系系统统架架构构和和硬硬件件增增强强 HUS100 系列产品延续了 AMS2000 系列的先进体系结构，同时，大幅度增强了硬 件组件，从而大幅提升了系统处理能力。 HUS 的增强组件包括： 后端处理能力的提升 新一代专用控制芯片 通用处理器的升级 高高速速 S SA AS S 后后端端技技术术 2008 年发布的 AMS2000 系列最先在中端磁盘机种引入了 SAS 后端技术，时至今 日，SAS 已经发展成为主流的磁盘机后端技术。 HUS100 系列在 AMS2000 的基础上， 采用了更先进的 6Gbps 的 SAS 后端技术，较 AMS2000 系列提升 1 倍，处理能力大大 增强。 HUS100 系列的后端采用模块化架构，每个模块包括 1 个 SAS I/O Controller Processor，控制 2 个 6Gbps SAS 的四路宽端口，后端控制模块的示意图如下： TagmaStore HUS 2500 第 11 页 本节共 70 页 后端控制模块 SAS I/O Controller Processor 8x 6Gbps SAS links SMX 6Gbps SAS 四路宽端口 6Gbps SAS 四路宽端口 SMX PCIe 2.0 8Lane 专用DMA控制引擎 磁盘扩展柜 HUS110 每个控制器配置 1 个模块，支持 8 个 6Gbps SAS 通道 HUS130 每个控制器配置 1 个模块，支持 16 个 6Gbps SAS 通道 HUS150 每个控制器配置 2 个模块，支持 32 个 6Gbps SAS 通道 新新一一代代专专用用 I I/ /O O 处处理理器器 HUS100 系列采用了 Hitachi 最新的第九代专用 DCTL I/O 处理器，其功能包括： 缓存空间的管理 硬件 RAID 加速 前后端数据交换的 DMA 引擎，实现磁盘机前后端高速数据交换 意外掉电情况下缓存数据的保护 相比于 AMS2000 系列，HUS100 系列的专用 I/O 处理器由以下的增强： 采用 DDR3 缓存，缓存性能大大提升 DMA 通道增加了一倍，内部数据吞吐量明显增强 RAID 加速 DRR 芯片增加了一倍，可以改善 RAID 运算性能 缓存保护方面增加了 Flash 卡，用于意外掉电时缓存的数据保护 TagmaStore HUS 2500 第 12 页 本节共 70 页 全全新新的的通通用用处处理理器器和和内内部部总总线线 HUS110 系列采用了 Intel Core i Xeon “Jasper Forest” 处理器和最新的芯 片组技术，采用 PCIe 2.0 总线实现组件互联，带宽比 AMS2000 系列提升 1 倍。 “Jasper Forest”处理器采用了 64 位架构，支持超线程技术，并且专门针对 存储管理进行了优化，内部集成了内存控制器， CPU 总线和内存总线带宽大幅度提 升。 每颗“Jasper Forest”处理器都配有本地内存，而无须占用宝贵的用户缓存空 间。 HUS110HUS130HUS150 处理器配置 Intel Xeon Core i CPU (1.73GHz, 单核) /控制器 Intel Xeon Core i CPU (1.73GHz, 双核) /控制器 Intel Xeon Core i CPU (1.73GHz, 双核) /控制器 处理器本地 内存 2GB/控制器3.5GB/控制 器 3.5GB/控制 器 2 2. .4 4 软软件件增增强强部部分分 HUS100 系列磁盘机在微码功能上引入了 MML（Memory Management Layer） ， 实现了缓存空间中控制信息部分的高效管理，从而在保证软件功能和性能的前提下， 将控制信息对缓存空间使用降低到最小，保证了用户数据对于缓存空间的使用。 MML 的示意图如下： User Data Others COW/ TCE SI/TC/ MVM Memory Management Layer QFTCECOWTCSI/MVM RGDP Pool DMLU User AreaSystem Area Cache Memory TagmaStore HUS 2500 第 13 页 本节共 70 页 MML 的原理是利用部分磁盘空间实现了对缓存中控制信息的虚拟内存管理，这就 消除了缓存空间容量有限带来的对软件功能的限制，同时对软件的性能完全没有影响。 MML 可以改善以下软件的功能和性能： SahdowImage、Copy-on- Write、TrueCopy、TrueCopy Extended Distance、Volume Migrator、Quick Format，具体说明如下表： 软件功能增强优势 差异数据的颗粒度 从 1MB 减小到 64K 改善了 Split 和 Resync 性 能 SI 一致性组数量 从 256 增长到 1024增强了软件的功能 Data Pool 被 DP-Pool 取代大大简化管理配置操作 源卷的副本数量从 32 增加到 1024增强了软件的功能 一致性组数量 从 256 增长到 1024增强了软件的功能 V-VOL 可以无需分配 LU 号大大简化管理配置操作 CoW 最大 PAIR 数量增大到源卷的总容量不再受限 TC 差异数据的颗粒度 从 1MB 减小到 64K 改善了 Split 和 Resync 性 能 Data Pool 被 DP-Pool 取代大大简化管理配置操作 TCE 源卷的数量从 1024 增加到 2046，同时 每个源卷的空间增大 源卷的总容量不再受限 MVM 差异数据的颗粒度 从 1MB 减小到 64K 改善了 Split 和 Resync 性 能 2 2. .5 5 面面向向服服务务优优化化的的系系统统 HDS HUS 系列产品与 VSP 系列产品一样，都是遵循 HDS 先进的 SOSS 战略设 计的，都具备能够保证应用系统 QoS 的缓存分区功能。 TagmaStore HUS 2500 第 14 页 本节共 70 页 Cache Partition Manager高高速速缓缓存存分分区区功功能能 Cache Partition Manager（高速缓存分区功能）是 AMS 和 WMS 存储系统产品线的 一个关键改变，可确保应用的服务质量。其它任何模块化产品都没有能力在这一级别管 理高速缓存。 Cache Partition Manager 通过以下机制发挥作用： 分区技术的使用 将 Cache 分为最多 32 个分区。每个分区的资源访问独立进行，不会互相串扰。 根据应用的 I/O 特性不同，可以用多种不同的方法优化每个分区的分段大小。分 段尺寸可设置为 4kB,8KB,16KB,64KB,256KB,512KB 等等。可调的分段尺寸将 大大提高缓存访问的命中率。 对于 4KB 的 I/O 数据， 8KB 的分区将比 16KB 的分区大大提高访问命中率 TagmaStore HUS 2500 第 15 页 本节共 70 页 根据应用的可靠性要求不同，对 Cache 的使用率要求不同，对可将每个分区的 缓存设为镜像模式、无镜像模式 每个分区对应的磁盘 LU 可选择不同的条带大小，尺寸可由 16KB,64KB,64KB 一直增长到 128KB，最终实现分区缓存数据写入磁盘的优化操作 可可调调磁磁盘盘条条带带大大小小 Striping Size 综上所述，分区技术为模块化存储设备提供存储虚拟化的高级能力，最终为应用系 统提供全方位的存储服务质量支持。 2 2. .6 6 高高安安全全性性 2 24 47 7 运运行行保保障障 与 HDS VSP 系列相似，HDS HUS 100 也采用了全冗余结构设计，保证业务的连续 性。与 HDS USP V 一样 HDS HUS 100 也支持 I/O 通道故障切换软件 HDLM 或其它软件如： HP PV-Link，Veritas VxVM，IBM MPXIO 等。 采采用用虚虚拟拟端端口口技技术术简简化化了了主主机机连连接接，保保障障了了系系统统的的安安全全性性 在没有主机存储域技术的时候，异构主机平台实施数据集中时，用户需要为存储端 口的配置花费很多精力；这因为不同的主机与存储系统间的 SCSI 指令是有区别、互相 排斥的，这样在一个混合的环境中有些主机平台是不能够与其他平台共享一个物理连接； 即使是使用交换机的分区管理也会造成系统的严重隐患。HDS 公司提出了 HSD 技术，就 是在存储系统的物理端口上划分出不同的逻辑端口，每个逻辑端口可以设定独立的对应 TagmaStore HUS 2500 第 16 页 本节共 70 页 主机连接特性，保证 SAN 环境中能够在节约端口资源的情况下保证系统的安全。 HSD（HOST STORAGE DOMAIN）如下图：每个物理端口可以有 128 个主机存储域，每个逻 辑端口都可以有自己独立的连接参数设定和 LUN 映射，每个逻辑端口可以有 256 个 LUN 映射。并且通过 HDS 公司的 HSD 技术可以在一个物理端口中有 128 个 LUN 0，这种技术 是 HDS 独有的；在有些 SAN 技术中，实现一些功能 LUN 0 是必须的，例如 SAN BOOT 等。 通过 HSD 技术还可以方便用户在 SAN 环境中的 Performance On-Demand 系统实施；通过 划分逻辑端口，可以方便的将异构服务器同时连接到一个物理端口上，这样可以将对系 统要求不高的服务器共享连接到一个物理端口。 主机存储域与逻辑端口 主主动动的的全全局局热热备备技技术术保保障障数数据据安安全全 RAID 6、RAID 5 和 RAID 0+1 等具有冗余数据保存的 RAID 技术能够保证在 RAID 组中有 1 个磁盘损坏的情况下数据不丢失，但为了保证数据安全通常阵列系统 厂商都支持动态备盘技术。使用动态备盘技术在RAID 组中有 1 个磁盘损坏的情况 下可以对系统性能影响比较小的情况下恢复损坏磁盘上的数据。 TagmaStore HUS 2500 第 17 页 本节共 70 页 动态备盘技术 如上图，在某个时刻一个 RAID 组中的一个磁盘发生错误的数量超过系统定义的错 误日志指标后，HDS HUS 系统微码会自动启动动态备盘将有错误的磁盘上的数据复制到 全局动态备盘上，在这个过程中不需要通过其它磁盘上的数据进行 XOR 计算。因此整个 RAID 5 磁盘组的性能影响降低到最低。在完成动态备盘复制后进行错误磁盘更换时， 数据将从动态备盘上拷贝回更换的磁盘上也同样不用进行 XOR 计算。当错误磁盘不能够 进行读写操作时，HDS HUS 的系统微码不能进行动态备盘操作，此时系统会通过 Correction Copy 的方法进行数据恢复，如下图 Correction Copy 操作 可以看到，虽然在进行 Correction Copy 时服务器依然可以进行正常大 I/O 操作， 但是由于 RAID 5 组中的所有磁盘都要参与 XOR 计算因此性能会非常差。 HDS 公司深刻意识到数据对用户的重要性，因此在微码中对磁盘错误监测有非常 严格的要求，在磁盘只有非常微小的错误时就会启动动态备盘；因此 HDS 公司对磁盘的 品质要求也是非常苛刻的。通过 HDS HUS 系列的图形化管理软件可以看到系统在出厂时 定义的磁盘错误检测的 Threshold 并且可以实时报告任何一个磁盘的错误计数，通过 Threshold 定义，当磁盘可恢复错误或不可恢复错误数累计超过定义的数字 HDS HUS 系 统微码就会启动动态备盘操作。用户也可以通过管理软件实时观察当前磁盘的错误数量 的累计计数。 TagmaStore HUS 2500 第 18 页 本节共 70 页 图图形形化化管管理理的的 I I/ /O O 通通道道管管理理软软件件保保证证主主机机 I I/ /O O 操操作作的的连连续续性性 HD0000LM（Hitachi Dynamic Link Manager）是 HDS 公司提供的安装在主机端的存 储通道传输管理工具软件。HDLM 提供主机到存储系统的 I/O 通道负载平衡和故障切换 功能；增强了主机系统的数据可得性。虽然存储系统通过 RAID 技术对数据进行了保护， 但是单纯的存储系统是不能够提供整个 I/O 系统的端到端的保护的。主机端到存储系统 的整个 I/O 路径中发生了故障如：HBA 失效、FC 交换设备故障、连接电缆断开等会中断 主机端对数据的访问；HDS 公司提供的 HDLM 软件，通过对主机到存储的冗余 I/O 路径 的管理实现负载均和故障切换；保证了 247 业务不间断的运行。 H HD DL LM M 是是基基于于服服务务器器端端的的 G GU UI I 解解决决方方案案，能能够够提提供供 1支持 SCSI 和 FC 的连接方式 2在 SAN 环境中能够自动的发现主机到存储的路径 3支持 I/O 路径的自动故障切换和恢复回切 4支持多通道的负载均衡技术 5支持命令行图形界面 API 接口 6支持所有的 HDS 存储系统 H HD DL LM M 软软件件的的特特点点是是 1高可靠：通过服务器的多条通道实现 I/O 通道自动的故障切换和恢复回切提 高了服务器端数据访问的安全性和性能。 2高性能：通过多条 I/O 通道的负载均衡提高了应用系统数据访问的性能，进 而有效改善了应用系统的性能。 3易安装：HDLM 能够自动查寻主机端到存储端的路径，这种查寻无论是直连的 DAS 结构还是复杂的 SAN 结构都可以自动完成。因此 HDLM 安装完成后 不需要复杂的配置就可以使用了。 HDS (Windows NT, UNIX) FC TagmaStore HUS 2500 第 19 页 本节共 70 页 H HD DL LM M 的的工工作作方方式式 HBA DriverDriverDriverDriverDriver RAID frame HBAHBAHBAHBAHBA LU Load balance groupLoad balance group Driver Hitachi Dynamic Link Manager (HDLM) File System Server Applications Dynamic Load balancing Fail Over/Fail Back Blocking LOG Logging HiCommand Host Agent Automatic Discovery Integrated Solution GUI/CLI/API CHA CHA CHA CHA CHA CHA CHA CHA CHA CHA CHA CHA I/O 通道故障切换和负载均衡HDLM HDLM 对 I/O 通道进行实时控制，检测每个通道的状态；当有任何一个通道发生 故障时自动将 I/O 切换到其它健康的通道上；同时， HDLM 会自动记录整个操作过程。 HDLM 能够支持所有的 HDS 存储系统，并且在功能上基本相同。 同时 HUS100 借鉴了高端 USP V 的技术，做到了前后端口的分离，在多通路访问 中做到了真正的负载均衡，最为重要的是：当一条链路故障时，没有以往中端存储 的路径切换，也没有任何的访问中断，保证了更高的可用性。 从 HDLM 5 以后，用户可以通过图形化界面管理服务器的 I/O 通道，极大的方便了 用户对系统的维护，并且配合 HiCommand Device Manager 用户可以实现集中的全局管 理。在 HDLM 图形化管理界面中可以对 Server 到存储的通道进行 Online，Offline 等手 工操作同时还可以看到每一个路经的 I/O 计数。下图是 HDLM 5 的图示： HDLM 的图形化管理 TagmaStore HUS 2500 第 20 页 本节共 70 页 2 2. .7 7 海海量量容容量量扩扩展展和和灵灵活活的的容容量量管管理理 HDS HUS 100 系统最大容量可以配置 960 块磁盘，在使用 3TB 磁盘的情况下可以达 到 2,880TB 的磁盘容量，并且支持不同容量的硬盘混装。不论是增加磁盘还是增加新的 RKA，HDS HUS 100 系统产品允许用户在线情况下扩展容量。HDS HUS 100 系列产品不仅 在硬件扩充上非常容易，而且在容量管理上也非常灵活，可以实现在线的 RAID 扩展， 也可以实现 LU 的在线扩展甚至缩小。同时 HUS100 继承了原有的卷迁移功能，使容量的 变化乃至数据的调整都非常方便和自由。 R RA AI ID D 的的扩扩展展 一般来说，当阵列的 RAID 组已经建立好后，很难再进行更改如增加新的磁盘到 RAID 组中，HUS100 系列产品不存在这个问题，当已建好的 RAID 组已经投入使用，如用 户采用了 5 块磁盘实现 3D+2P 的 RAID6，因为容量或性能的原因增加了新的磁盘，HUS 100 的 Online RAID Group Expansion 功能可以保证在线的将新增加的磁盘加入 RAID 组中，如下图可以增加 3 块磁盘使原 RAID6 的 3D+2P 改变为 6P+2P，这些变化可以在线 进行，同时 RAID 还自动实现 re-stripe，即条带数据重新打散分配到更多的磁盘中， 使容量提升的同时，性能也得到了更大的提升。 TagmaStore HUS 2500 第 21 页 本节共 70 页 L LU UN N 的的扩扩展展和和缩缩小小 阵列系统都会有一个内部管理核叫做 LU Management，LU Management 将阵列内部 的磁盘空间通过创建 RAID 组后规划成为 LU（Logic Unit）并映射给（Mapping）主机 使用。连接在存储系统上的主机通过 LUN（Logic Unit Number）来识别 LU。通常的阵 列系统在实现 LU 扩展时都会面临挑战！ HUS100 彻底解决了 LU 更改的问题，不但可以自由实现 LUN 的扩展和缩小，还可以 通过 Meta LUN 实现不同 RAID 组中空间组合成更大的卷。HUS100 上的 LUN 可以达到单 卷 60TB。如下图： HUS 100 的 LU 更改方法不但可以灵活、方便的将 LUN 的容量扩展或缩小，同时 也可以将不同 RAID 级别的不同 RAID 组中的 LUN 连接起来组成 META LUN，如下图中 的 LUN A： LUN A LUN A *METE LUN 为 2009 年推出 TagmaStore HUS 2500 第 22 页 本节共 70 页 卷卷迁迁移移实实现现灵灵活活的的空空间间调调整整 VolumeMigration 的卷迁移功能是 HDS 的存储早已具备的优秀软件功能，HUS100 继承了这一优势技术，并把它打绑定在 SNM2 的管理平台中，卷迁移可以在线的将一个 LU 从一个物理空间迁移到另一个物理空间，期间主机应用系统和数据库访问都可以不 中断，甚至没有察觉，完全透明实现。卷迁移是 HDS SOSS 实现的又一个重要技术支撑， 用户可以在存储层面自由的将数据卷在不同的 RAID 组、不同磁盘之间迁移，以下是典 型应用： 应用一：当用户同时配置了 SAS 和 SATA 磁盘来实现分级数据管理时，怎样实现数 据从高性能 SAS 磁盘到 SATA 磁盘的迁移曾经是非常头疼的问题，卷迁移轻松解决了这 样的数据迁移，而且是在线实现； 应用二：卷迁移也完全可以用于性能调整，一般用户磁盘使用环境中经常存在某 些 RAID 非常繁忙，而另一些 RAID 组很空闲，这是之前数据摆放的问题，但我们又很难 在系统上线前杜绝类似问题，系统上线后又没有好的方法调整，卷迁移完全改变了这种 局面，用户可以在线的将高负荷 RAID 组上的部分 LU 迁移到低负荷的 RAID 组上，达到 RAID 组间的平衡负荷，使每个磁盘发挥最高效率！ TagmaStore HUS 2500 第 23 页 本节共 70 页 H Hi it ta ac ch hi i D Dy yn na am mi ic c P Pr ro ov vi is si io on ni in ng g 软软件件功功能能 HUS100 系列产品的 Hitachi Dynamic Provisioning（以下简称 HDP） 软件通过 提高每个存储区块的相对效率，使各企业不再需要向已分配但从未使用的存储投入物理 空间，从而降低了 CAPEX（如下图所示）。这样可以减少存放存储的物理空间。由于动 态预配置改进的性能还可以减少保持一定的性能水平所需的基础架构数量，从而间接节 约 CAPEX。 HDP 还可以显著降低与配置过程中涉及到的协调和人力相关的运营费用。通过一 个虚拟池配置存储可以缩短配置新存储所需的时间，从而降低管理成本。它还可以显著 简化存储配置流程，通过增加一个管理员能够管理的容量，降低人力成本。 由于管理员不再需要增加物理存储，配置新的应用卷，从而能够降低复杂性。通 过 HDP 软件，管理