Vicom 硬体式高速跨平台资料复制引擎.doc

上海印墨嘉電腦科技有限公司Vicom 硬體式高速跨平台資料複製引擎近年來，企業資料儲存一直是各產業所重視的議題，而資料毀損所帶來的影響，將直接衝擊企業的核心營運，造成巨大的損失。因此關於資料儲存的保護，可說是目前儲存業界上最熱門的話題，也是企業日夜皆須嚴陣以待的挑戰。目前在保障磁碟儲存資料的可用性(Availability)上，RAID是必要的技術，其中又以RAID 1 Mirroring(即資料鏡像 )與RAID 5最常使用，且大部分磁碟陣列系統都支援此二種等級。RAID 1 Mirroring 在資料寫入(Write I/O)時，會同時將資料分別寫入二個不同的磁碟(或LUN)中，因此可確保在任一時間點均有一份相同、完整且一致的資料複本(因此稱為 鏡像)。當主要磁碟故障時，可立即從另一磁碟上讀取資料，資料存取完全不受中斷。隨著異地備援觀念與需求的興起，RAID 1 Mirroring的技術更被深入地運用於二台遠距不同位置的磁碟陣列系統(相同或不相同廠牌)，進行跨儲存系統或跨SAN間的資料複製，進一步提升資料的可用性 ，而Vicom 硬體式引擎正是為此目的而設計的專屬硬體設備。三種可提供跨系統間資料Mirroring功能的儲存解決方案現今可提供跨系統間資料Mirroring功能的儲存解決方案，可分為三類：Host Based、Gateway Based(或稱Appliance Based)與Storage Based。Host Based解決方案須在主機上安裝具備RAID 1 Mirroring的軟體(如Symantec Volume Manager)，只要任一磁碟儲存系統能接上主機並被主機所使用，則該軟體即能將二套磁碟儲存系統內的磁碟(或LUN)進行鏡像 。Storage Based解決方案則是透過內建於磁碟陣列控制器內 ，具備RAID 1 Mirroring功能的韌體(firmware)，將二台儲存系統內的磁碟(或LUN)進行鏡像 ，其前提條件是，必須有二台相同廠牌(型號不一定要相同)的磁碟儲存系統。Gateway Based的方案(如IBM SVC、FalconStor IPStor、DataCore SANsymphony)採用獨立於主機與儲存系統外的儲存閘道器， 事實上，此儲存閘道器是一台安裝有儲存管理軟體的x86伺服器，該儲存閘道器前端連接主機，後端連接儲存系統，所有的I/O由此閘道器控管，其主要功能是將後端各種不同廠牌的磁碟儲存系統虛擬統合成一個大型儲存空間，並視需要將儲存空間分派給各主機使用，此閘道器同樣具備RAID 1 Mirroring的功能，但在所有主機上須安裝代理程式(Agent)。相對而言，Host Based的方案因需在主機上安裝軟體，在主機數量較多的狀況下，便會增加管理的複雜性，且投資也會增加，另一缺點是，軟體運作時會消耗部分主機的運算資源，若主機的設備等級不夠高，則可能會對應用程式造成影響。此外，作業系統的升級或修補程式的更新，都有可能影響軟體的正常執行。Storage Based解決方案則幾乎不會對主機造成任何影響，且儲存系統的軟硬體本身具備一定程度的容錯能力、可靠性及效能，目前能提供跨系統間進行RAID 1 Mirroring功能的磁碟儲存系統，多屬國外中高階以上價格昂貴的產品(如EMC、Sun/STK、HDS)， 且有二台磁碟儲存系統必須是相同廠牌的限制，國內廠牌產品 則幾乎不具備此功能。 相較之下，儲存閘道器的方案則無前述二種方案的缺點，既不佔用主機運算資源，後端磁碟儲存系統也沒有必須是相同儲存平台的侷限，在成本上也有很大的優勢。但儲存閘道器本身並非毫無缺點，其中最受質疑的是二個問題是可靠度與效能。從架構上來看，儲存閘道器介於主機與儲域網路(或儲存系統)間，掌控所有I/O處理，是整個儲存系統的中樞，一旦儲存閘道器發生故障，則將導致整個系統癱瘓，更何況儲存閘道器本身僅是一台x86伺服器，其可靠度難免會讓人憂心。針對此問題，目前各廠的作法是增加另一台(或多台)儲存閘道器，組成叢集系統(Cluster)，以避免單點故障的問題發生。另外在效能問題上，若主機超過一定數量，則單台儲存閘道器可能會形成I/O效能的瓶頸，且x86伺服器本身的硬體配備、作業系統與儲存管理軟體的搭配與整合，可能需要一番調校與最佳化，才能有最佳的效能表現，目前各廠的作法也都是採增加儲存閘道器數量的方式，以避免單台儲存閘道器形成I/O效能的瓶頸。Vicom 引擎為最佳化設計的專屬硬體式儲存閘道器 穩定度與效能表現更優異為解決客戶在選擇上述各方案所面臨的困難抉擇，引進Vicom 硬體式引擎。Vicom 硬體式引擎為經過最佳化設計的專屬硬體設備，與一般儲存閘道器不同的是，Vicom 硬體式引擎並非採用一般x86伺服器裝上作業系統與儲存管理軟體的軟硬體組合方式，其設計上採用專屬的RISC處理器及FPGA，以硬體加速的方式，線速(Wire speed)處理所有資料I/O及執行RAID 1 Mirroring功能，作業系統則採用韌體微程式碼設計，體 積小，執行速度快。因此，透過最佳化的整合設計，Vicom 硬體式引擎可達到每小時1.3TB資料I/O速度與開機時間僅需10秒鐘的絕佳效能表現。在可靠性上，專屬最佳化的硬體設計則可避免如x86伺服器、作業系統(如Windows、Linux)及儲存管理軟體本身不穩定所造成的問題。此外，為避免單點故障，Vicom 硬體式引擎支援多達16個節點的叢集系統，可提升整體系統的高可用性及擴充性。在架構應用及部署上，Vicom 硬體式引擎與一般儲存閘道器相同，前端連接主機，後端連接儲存系統，所有的I/O由Vicom 硬體式引擎控管，並提供通透性的資料存取服務，完全不影響前端主機與後端磁碟儲存系統。在主機系統及儲存系統的平台支援性方面 ，Vicom 硬體式引擎也可提供跨平台的支援，可支援多種異質平台的主機與磁碟儲存系統。有一點與一般儲存閘道器極大差異的是，Vicom 硬體式引擎的運作並不需要在前端主機上安裝任何代理程式、驅動程式及軟體。在架構應用及部署上，Vicom 硬體式引擎與一般儲存閘道器相同，前端連接主機，後端連接儲存系統，所有的I/O由Vicom 硬體式引擎控管，並提供通透性的資料存取服務，完全不影響前端主機與後端磁碟儲存系統。在主機系統及儲存系統的平台支援性方面 ，Vicom 硬體式引擎也可提供跨平台的支援，可支援多種異質平台的主機與磁碟儲存系統。有一點與一般儲存閘道器極大差異的是，Vicom 硬體式引擎的運作並不需要在前端主機上安裝任何代理程式、驅動程式及軟體。Vicom 引擎主要功能/特色/效益主要功能特色效益本地端或遠端，儲存系統間的同步式資料複製(Mirroring)與即時的資料回復確保100%資料複製與回復，資料損失降至最低支援異質平台的作業系統、磁碟儲存系統及光纖交換器客戶不受限於各家廠牌，整合性與彈性最佳，既有投資不浪費主機端無須安裝任何代理程式(Agent)、驅動程式與軟體不影響主機運算資源，且省去軟體費用支援各廠主機端多重路徑驅動程式(Multipathing Driver)：IBM SDD、EMC PowerPath、Veritas DMP、Microsoft MPIO、Sun MPxIO、Qlogic QLDirect與HP PVLinks提昇資料存取的高可用性支援各廠叢集伺服器軟體：Microsoft Cluster Server for Windows 2000/2003、Veritas Cluster Server、IBM AIX HACMP及HP Service Guard提升主機服務的高可用性專屬RISC與FPGA硬體式最佳化設計確保整體系統高度的效能與可靠度系統開機僅需10秒鐘服務中斷後回復時間迅速，停機時間短支援多達16個節點的叢集系統可應付未來大量主機與儲存的成長，保障既有投資，並提升高可用性與擴充性應用架構與實例Vicom unveils Vmirror Xserve storageVicom Systems has unveiled Vmirror, a new family of high-availability and data protection appliances for Apples Xserve RAID storage systems. The device is a purpose-built, Fibre Channel appliance that routes and transparently mirrors data from any number of Apple hosts to Xserve RAID storage systems at Fibre Channel line speed. Vmirror appliances operate singly for continuous data protection and in multi-unit clusters for high availability operation with instantaneous failover in the event of storage system outage, preventing interruption of the host system. The Vmirror appliance mirrors one or two pairs of Xserve RAID arrays and presents these to connected host systems as a single, unbreakable storage unit. In the event of an array outage, data is made instantly available from its mirrored counterpart through hardware-based mirroring. Each Vmirror appliance is a dedicated fabric device with its own proprietary, real-time operating system, processor and customized FPGA design, specifically built to move data at Fibre Channel line speeds. The design is solid-state and uses no disk drives; two power supplies and fans are included for maximum up-time. A modular, clustering architecture enables performance and availability to be expanded in building-block fashion by including additional appliances.Apple developers are bringing a host of innovative solutions to the broadcast industry, especially in HD video where demand is skyrocketing, said Ron Okamoto, Apples vice president of Worldwide Developer Relations. Vicoms