IBM DS4800存储扩展柜连接的两种方式及示例

一.IBM DS4800存储扩展柜连接的两种方式

IBM DS4800存储有两种方式添加扩展柜。当添加扩展柜的同时，增加了一个新的驱动器环路（drive loop pairs），我们叫做横向扩展（horizontal scaling） . 相反地, 当添加扩展柜到已有的驱动器环路上，我们叫做纵向扩展（vertical scaling）。

当进行横向扩展时, 试图把扩展柜尽量分布到所有的驱动器环路上，使扩展柜在各个驱动器环路上保持数量上的平衡. 另外, 尽量保持LUNs的分布也是横向的，这样可以和扩展柜的分布相匹配 。

纵向扩展可能会出现不平衡的情形. 例如：如果你只使用两个环路 (像DS4500) 并且添加8个 EXP710s 到每一个环路, 你将不能通过扩展实现最优的配置。也可以通过纵向分布 LUNs 来配合 EXP710的扩展. 两种扩展模式都有相应的优点：

1.横向扩展的优点

·最大的可用性 – 尽可能地把 LUNs平均分布在4个驱动器环路上,而不是2个环路.
·最大的带宽  – 允许全面分布 LUNs (LUNs 使用 存在于4个驱动器环路上的HDDs) ，从而利用最大可达 3,200 MB/sec 的带宽 (每个驱动器环路的最大带宽是 800 MB/sec ).

2.纵向扩展的优点

· 独占（Dedicated） 带宽 – 把LUNs 都放在一个驱动器环路上，确保它们拥有最大可到 800 MB/sec 的带宽. 如果你把一个 LUN 分布在所有的 drive loops, 则这个 LUN 必须和其他的 LUNs 来争抢带宽. 这可能会造成性能的下降，然而, 这会根据你的环境和工作负荷的不同而有变化。

·优化地利用 2/4 Gbps 的混合环境 -  DS4800 能支持不同的驱动器环路各自拥有 2 Gbps 或 4 Gbps的带宽. 这将允许你可以使用最新的4 Gbps 的技术, 但也可以升级兼容客户现有的2 Gbps 的环境. 这种情形下，最好把你的跨扩展柜的 LUNs 置于相同的速率。所以，在一个混合有 2 和 4 Gbps 的环境 ，横向扩展不是一个推荐的做法.

每个驱动器环路对（per loop pair） 拥有800 MB/sec 的带宽是指完全的4 Gbps的环境下最大的带宽，这意味着你必须使用 4 Gbps HDDs, 4 Gbps EXP units, 和 4 Gbps SFPs，如果你没有使用完全的4 Gbps的组件，DS4800的带宽只会工作在所有组件中最低速率组件的速率模式下。因为DS4800只支持2 Gbps 和4 Gbps的连接，不支持1 Gbps的连接，所以混合组件的工作速率是2 Gbps。在一个驱动器环路对里，最好只使用一种速率的硬盘，即2 Gb HDDs 或 4 Gb HDDs。

注意: 你可以把横向扩展和纵向扩展结合起来，来达到更优化连接方案，下面是一些要遵循的原则：
·最多可有４个 驱动器环路对（drive-side loop pairs）
·在一个驱动器环路对里，最多只能有８个 EXP扩展柜
·一个DS4800最多只能连接16 个 EXP扩展柜
·驱动器环路对（Loop Pair ）#1驱动器环路对（Loop Pair） #2 组合最多只能有８个 EXP扩展柜
·驱动器环路对（Loop Pair） #３驱动器环路对（Loop Pair #4 组合，最多只能有８个 EXP扩展柜
·驱动器环路对（Loop Pair） #1驱动器环路对（Loop Pair） #2 必须工作在相同的速率下 (2 或4 Gbps per loop)
·驱动器环路对（Loop Pair） #３驱动器环路对（Loop Pair） #4必须工作在相同的速率下 (2 或4 Gbps per loop)

二.IBM DS4800存储扩展柜连接的两种方式示例

我们首先来看一下有关横向扩展和纵向扩展的的示例，这个例子假设所有的驱动器通道组（drive channel groups）和它们的驱动器环路对（drive loop pairs）工作在相同的速率下。在下图-1中， 一个 DS4800 配有8个 EXP710s ，并且采用的是横向扩展. 每个驱动器环路对里的所有驱动器能利用的最大可达 800 MB/sec 的数据带宽. 在这种情形下, 4组扩展柜（每组由2 个 EXP710s 组成，28 个驱动器) ，每组拥有最大800 MB/sec 数据带宽.

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图-1 横向扩展DS4800，4个 four drive loop pairs ，使用EXP710

注意:  EXP710 扩展柜目前还工作在 2 Gbps.当 4 Gbps EXP 扩展柜发布的时候，就可以获得 800 MB/sec的数据带宽.

假定一个应用或一组应用需要 1,200 MB/sec的数据带宽 ，在以往的 DS4000 型号, 有最大2个驱动器环路对来分发数据. 这样一来, 这样的带宽不能简单的获得, 对于其它的LUNs很难共享剩余的带宽. 如果采用DS4800的4个驱动器环路对，你可以把这个LUN 分布在全部 4个驱动器环路对的硬盘上这样可以均衡负载，允许你来增加带宽去满足最重要的应用。另外，把这个LUN 分布在全部4个驱动器环路对（而不是2个）可以提供比以往其他DS4000 型号更高的可用性。

当有专用带宽（dedicated bandwidth）的需求出现时，纵向扩展有可能比横向扩展更能满足客户需要。把LUNs只放在一个驱动器环路对上，来确保这些LUNs只被这个特定的驱动器环路对影响。这意味着在这个驱动器环路对上的 LUNs 可以获得专用的最大可达 800 MB/sec的带宽。把LUNs分布到所有的 驱动器环路对上允许你使用最大可达3,200 MB/sec的带宽，但是，这些LUNs必须和其他的LUNs共享这些带宽。

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图 -2 DS4800上纵向扩展使用2个 drive-side loop pairs
  
在上图，你可以看到只有两个驱动器环路对被使用。纵向扩展的好处是LUNs只在驱动器环路对１上创建且有专用的带宽达800 MB/sec . 你仍然可以得到全面的保护。对于较大的LUNs，纵向扩展还允许你在两个不同的驱动器环路对上使用不同的back-end带宽速率。这时，驱动器环路对#１和驱动器环路对#２必须工作在相同的速率下，驱动器环路对#3和驱动器环路对#4必须工作在相同的速率下。这是因为每个驱动器环路对的端口共享位于控制器A和控制器B上相同的驱动器通道组（drive channel group）。在一个DS4800上是有可能创建两对工作在不同速率下的驱动器环路对。例如，驱动器环路对#１和驱动器环路对#２工作在4 Gbps模式下，驱动器环路对#3和驱动器环路对#4工作在2 Gbps模式下。尽管这种不同速率下的工作模式在DS4800里不被推荐，但是可以是实现的。1 Gbps的连接在DS4800的扩展柜连接里不被支持。

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