存储笔记4 智能存储系统

思考题

SCSI 接口

1. 速度快，主要用于服务器
2. 硬盘本身的性能也比较高
3. 硬盘转速快，缓存容量大，CPU占用率低
4. 并且支持热插拔
5. 可靠性强

SSD固态 读写速度要比机械硬盘快 ，但目前市场固态硬盘的容量有限

1. 启动快 —— 无电机加速旋转
2. 不用磁头，快速随机读取——读取时间固定，磁盘碎片也不影响读取时间
3. 基于DRAM
4. 无噪音

智能存储系统：

1. 组件
2. 有点
3. 缓存算法/保护
4. 如何实施

• high-end storage array
• mid-range storage array

What is an Intelligent Storage System

智能存储系统是RAID阵列

1. 对IO过程高度优化
2. 大量缓存改进IO性能
3. 操作环境可提供如下功能

• Intelligence for managing cache
• 阵列资源分配
• 异构(heterogeneous)主机的连接性
• 基于本地or远程的赋值选择的高级阵列(advanced array)

Benefits of an Intelligent Storage System

与array JBOD甚至是RAID阵列相比 ，智能存储系统有如下好处

1. 容量高 capacity
2. 高性能 performance
3. 数据管理轻松 management
4. 改进数据可用性与保护性 availability protection
5. 增强业务连续性支持 business continuity support
6. 安全性 访问控制 security, access control

Components

见CHAPTER 4 p6

1. Host
   1. 通过FC SAN 连接
2. Intelligent storage system
   1. front end
   2. cache
   3. back end
   4. physical disks

其中front end方面，可以使用CommandQueuing来调控，比如再cylinders中，数据A C B 一次向外，D在另一个盘上，这时候申请ABCD的读取可以按照 ACBD来读，而不是先进先出

Cache的写一般两种

1. write through
2. write back

Cache的读操作

1. HIT
2. MISS

Cache算法（还得详细描述一下

1. LRU
2. MRU

Cache Management: Watermarking

1. 通过刷新/转储管理峰值I/O请求“突发” （详见14page
   1. idle flushing —— 大概 37.5%
   2. high watermark flushing —— 大概 75%
   3. forced flushing ——100%
2. 最高效
   1. Provide headroom（动态余量） in write cache for I/O bur

Cache Data Protection

1. Cache mirroring
   1. 对缓存的每次写入都保存在两个独立存储卡上的两个不同存储位置
2. Cache vaulting
   1. 由于电源故障，缓存面临未提交数据丢失的风险

Back End

Controllers+port

后续就是物理磁盘

What the Host Sees – RAID Sets and LUNs

• LUN的全称是Logical Unit Number，也就是逻辑单元号，其主要作用是为了给相连的服务器分配逻辑单元号(LUN)。磁盘阵列上的硬盘组成RAID组后，通常连接磁盘阵列的服务器并不能直接访问RAID组，而是要再划分为逻辑单元才能分配给服务器。这是因为SCSI总线上可挂接的设备数量是有限的，一般为8个或者16个，我们可以用Target ID(也有称为SCSI ID的)来描述这些设备，设备只要一加入系统，就有一个代号，在区别设备的时候,只要说几号几号就可以了。而实际上需要用来描述的对象，是远远超过该数字的，于是引进了LUN的概念，也就是说LUN ID的作用就是扩充了Target ID。每个Target下都可以有多个LUN Device，通常简称LUN Device为LUN，这样就可以说每个设备的描述就由原来的Target x变成Target x LUN y了。LUN就是我们为了使用和描述更多设备及对象而引进的一个方法而已，一点也没什么特别的地方。

LUN Masking

• LUN Masking 访问控制机制
• 防止未经授权的访问的过程
• 在storage group上实施
• 包含一个或多个的存储组逻辑实体

ISS Implementation: High-end Storage Systems

• Also referred as Active-active arrays
  • I/O’s are serviced through all the available path 过所有可用路径提供服务
• Following are high-end array capabilities:
  • Large storage capacity 存储
  • Huge cache to service host I/Os 缓存
  • Fault tolerance architecture 容错体系结构
  • Multiple front-end ports and support to interface protocols 多个前端端口并支持接口协议
  • High scalability 可扩展
  • Ability to handle large amounts of concurrent I/Os 并发IO
• Designed for large enterprise

Midrange Storage Systems

• Also referred as Active-passive arrays
  • Host can perform I/Os to LUNs only through active paths 主机只能通过活动路径对LUN执行I/O
  • Other paths remain passive till active path fails 其他路径保持被动，直到主动路径出现故障
• Midrange array have two controllers, each with cache, RAID controllers and disks drive interfaces 中端阵列有两个控制器
• Designed for small and medium enterprises
• Less scalable as compared to high-end array 可扩展性较差