IBM XIV颠覆传统！新一代架构存储系统！

     

      基于“Scaleout” （横向扩展）架构，采用大规模并行的分布式网格存储技术的IBM XIV存储系统被业内称为革命性的新一代存储架构。其突破性的网格架构及大规模并行技术吸引了众多全球知名的大型企业,包括十大银行中的4家,还包含波 音、飞利浦、百事等数百家全球著名企业均在其关键业务中使用了XIV存储系统。

　　下面就先来看看IBM XIV存储系统吧：

IBM XIV存储系统

　 　上面是IBM XIV 2810-A14，属于企业级存储系统，外型规格来看，高191cm，宽60cm，深109cm，还算占地小，节省机房空间。能耗上标定为标准 7.7kw，考虑到180TB裸容量/79TB净容量，每1TB净容量的能耗不到100瓦，是传统存储每TB净容量的能耗的将近十分之一。

　　具体的分布，如下图所示，中间的以太网交换机将整个存储系统分为上下两部分，紧挨着交换机，上半部分是三个接口模块和六个数据模块。下半部分是三个接口模块，三个数据模块，最下面是UPS(不间断电源）。

　
IBM XIV系统组成

　　外观大小和能耗较之传统存储系统有较大改观，对于使用者或者说系统管理人员来说，最关心的还是存储系统的管理操作上的问题了。面对复杂的管理系统和繁琐的配置，即使再老练的管理员也会摇头吧。

　 　据悉，IBM XIV存储系统有着非常简单直观的图形用户界面，再加上IBMXIV存储系统采用了系统虚拟化，用户无需知道物理驱动器位置和数据放置，极大地简化了存储 资源指配(provisioning)任务，总的说来，系统管理员能够轻松地对系统进行全方位管理和监视，无需复杂的学习过程

　　
IBM XIV图形管理化页面

　　Bezeq International的存储管理员KobiHolzer这样评价：“XIV系统简单、友好的管理与我们习惯的所有其它用户界面相比具有切实的优势。”

IBM XIV存储系统主要技术优势

　　除了前面提到的管理简单化和外观和能耗上的特点外，IBMXIV存储系统在内在性能上有什么优势特点，使得International团队以及上百家知名企业最终决定在关键业务应用中推广使用IBMXIV存储系统呢？

相比传统高端存储系统，IBM主要有以下几点技术优势：

　　采用了大规模并行的分布式网格存储技术，使用了“Scale out”(横向扩展)的存储架构，使系统有更好的扩展性。

　　系统虚拟化可通过在系统资源范围内自动分配数据，无需手动调节即可避免热点，从而可极大地简化IT运行并优化性能。

　　近乎即时且能高效利用空间的快照可提供数据的时间点副本，而时间点副本占用的存储容量仅取决有更改的内容，而且能够保持极高的性能。

　　通过大容量SATA驱动器和优化的磁盘容量使用率，实现更绿色的能耗，以及优异的每TB能耗效率，而不会牺牲性能。

Scale out架构的网格化

　 　IBMXIV存储系统采用的扩展架构是“Scaleout”架构，较之传统存储的“Scaleup”（向上扩展）架构有更好的扩展 性，“Scaleup”架构的存储系统有前端控制器，在XIV存储系统里面，没有任何主控的模块，系统由一个个的网格组成的（因此这种存储技术也叫网格存 储技术），每个网格叫数据模块，每个独立的模块包括紧耦合的CPU处理能力，缓存能力加上磁盘存储能力。

　　
IBM XIV网格化结构

　　IBM XIV存储系统中的模块又分数据模块和接口模块，各数据模块及接口模块是通过系统内部的以太网交换机实现通信连接的。需注意接口模块和数据模块连接到交换机的方式是不同的，上图以连线的颜色的不同以示区分，上面一排的是接口模块。

　 　系统通过以太网交换机实现网格体系架构，利用“伪随机”的分布式方式，通过细粒度数据分布算法，能够把一个特定的工作任务是进行战略性的分离，使总的工 作量分布在更多个模块上，系统的整体性能会通过增加更多的模块进一步提升。如果说传统存储系统是普通的列车的话，XIV存储系统就是和谐号动车组了，动车 组的每节车厢都提供动力。这样增加车厢时也同时增加了相应的动力。而且这样也降低了系统对某几个主控器的依赖。

存储虚拟化

　　和网格化技术一样，虚拟化也是IBMXIV系统采用的重要技术之一，系统管理的简化就是依靠虚拟化实现的。下面就具体的说明虚拟化的原理和优势。

　　存储虚拟化是对来自存储的物理实现和配置的一个抽象，它把物理存储设备和服务器所见的存储设备视图分开，服务器所能看到的是一个逻辑的存储空间，而不知道实际物理存储设备的位置、路径和每个设备的具体特征。

　　存储虚拟化还能动态地改变逻辑存储空间到物理存储设备间的映射。例如管理员能把一个逻辑存储空间对应的物理存储设备改变成另一存储设备，而不需改变任何服务器设备和应用程序。储存虚拟化承担了物理存储设备的配置和管理任务，同时使得存储资源的利用率更为高效

　 　如果没有虚拟化的智能体，就必须由各个主机分别对分离的存储列阵进行管理。在这种情况下，有可能一台主机只使用了自身存储容量的40%，而另外一台主机 却已经使用了90%。但是由于不能够将前一台主机多余容量分配给另外一台主机使用，因此即使在实际上还存在大量盈余的情况下，也必须为后者购买新的物理存 储。

　　存储虚拟化将总容量汇聚起来，通过适当的机制，就可以在多台主机之间自动平衡利用率。如果把许多个物理粗、存储设备显示为单个逻辑存储池，就可以按需使用可用的磁盘资源，这样总体上优化了对共享设备的使用，并且有利于存储管理的合并。

　　由于主机通过虚拟化智能体访问存储，不比关心存储池所对应的物理设备，因此在不中断应用的条件下增加新的存储。从而对IBMXIV存储资源的扩展更为方便，存储的物理添加、移动和改变等操作均由虚拟化智能体来处理。

数据的可靠性与高复制性

　 　在实际存储数据时，IBMXIV存储系统将数据分割成许多数据单元，伪随机的保存在各个数据模块当中，并且每份数据都有两份拷贝，分布到不同网格单元、 不同的磁盘之上。而且整个过程都是自动优化的，管理人员无需考虑数据具体保存在哪个磁盘哪个模块。当某个单一磁盘出现故障时，整个系统能根据各数据单元另 外的拷贝恢复数据。例如单个1TB磁盘出现故障时的重建恢复时间为30分钟甚至更短。

　 　此外，高性能的快照技术，XIV存储系统将其创新的复制算法和其大规模CPU处理能力及Cache缓存能力结合，保障快照对性能的影响最小化，更是提供 了简便的快递备份和恢复，使得数据得到全部镜像保护，而全新虚拟化技术实现数据快速重建。XIV系统将故障自愈功能提升到一个新的高度：在非磁盘组件出现 故障后的数分钟内恢复冗余性。

IBMXIV存储系统应用案例：

　　BezeqInternational是以色列领先的宽带互联网服务和全球电信解决方案提供商，最紧迫的挑战在于确保其存储解决方案能够跟上保持公司竞争力所需的复杂服务的迅猛增长。并且，他们需要在这样做的同时保持运营成本处于控制之中。

　 　任何新的系统都会有个试用期，International团队选择先在局部试用，看新系统的性能再考虑进一步的应用。一开始只为IBMXIV分配了几个 小文件系统，发现IBMXIV系统达到要求后才逐步延伸到关键业务程序。其IO需求最高的应用程序之一的数据仓库、CDR（呼叫描述记录）收集系统、 100个虚拟机的VMWARE实施等都采用了IBMXIV系统。

　　在一年内，公司便已经在利用XIV系统的优势来满足不同的应用程序和需求，包括：

　　●利用其性能来运行数据仓库，其IO需求最高的应用程序之一

　　●借助XIV系统的高可靠性和可用性用于其CDR（呼叫描述记录）收集系统

　　●使用XIV系统进行包括100个虚拟机的VMWARE实施

　　●支持企业和私人客户的备份服务

　　●存储来自视频记录系统的数据

　　●依赖XIV系统的成本经济性来托管数TB的存储

　　Bezeq International拥有将XIV系统广泛应用于这些以及其它用途的经验，这使该电信巨头已经验证了系统可以满足任何类型的存储需求。

总评：

　 　IBMXIV存储系统是一套适合于金融电信等行业的高端企业级存储，这套存储系统最大的优势在于其管理的简单和扩展的余地大。通过虚拟化将复杂的管理配 置直接交给系统自动执行，免去了人员的疏忽导致的问题，而且也大大了简化管理操作。另一方面，在经济不景气和信息社会的双重背景下，相关企业部门不可能一 步到位的提供存储经费来给迅猛增加的信息量预留空间。IBMXIV存储系统特有的扩展架构使得其在将来的扩展升级上拥有明显的优势。

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