全面解析IBM Storwize V7000的架构特点
Storwize V7000是IBM推出的新一代中端存储系统，尽管定位中端，Storwize V7000却提供了以往高端存储才具备的强大存储管理功能，这也符合了目前存储系统的发展趋势：在硬件架构上趋向标准化，软件功能日益丰富。
▲IBM Storwize V7000外观
“全能型”的中端存储
实际上IBM在中端存储市场曾经拥有极其辉煌的业绩表现，早先一代中端旗舰产品DS4000系列就拥有广泛的市场认知和用户基础，曾经号称中端存储系统 的冠军销量之王。随着IBM中端产品线逐步过渡到DS5000系列，DS5000系列也较好了延续了上一代中端产品的耀眼成绩，逐步承担起IBM中端产品 的重任。
Storwize V7000是针对于中端存储系统市场的产品，使得IBM在中端市场能够提供给客户更多的选择，和IBM原有的中端产品线DS5000系列对比，在支持的驱 动器数量上，它已经超过了DS5020，虽然离DS5000的480块盘的最高值相差一半，但是无论从容量、性能和价格中的哪一个方面来看，仍然属于通常 被定义为中端存储系统的市场区划中。
▲Storwize V7000在IBM整体存储产品线中的位置
不过从性能上看，测试数据，Storwize V7000的性能指标目前高于DS5000，略低于DS8000，很好的承接了二者之间的市场空档，这也是Storwize V7000命名为“7000”的原因之一，性能介于“5000”和“8000”之间。
从管理功能上看，V7000提供了更多的高级管理功能，如存储虚拟化、性能优化工具、自动分层管理、自动精简配置等等，能更好的针对虚拟化环境提供数据存储服务，满足许多中端用户的复杂管理功能需求。DS5000系列则更多针对一些基础的块数据存储需求的客户。
▲Storwize V7000与DS5000系列定位区隔
因此，尽管两款产品同样面对中端市场，但细分起来，重叠并不多，只要分清楚客户的需要，推荐相应的解决方案，同样能很好的满足中端市场用户的需求。具体来看，Storwize V7000与DS5000系列的定位区别可用上表总结概括。
三大技术特点
总体而言，Storwize V7000的技术特点可被概括为三点，且这三项独特的优势分别从IBM另外三款旗舰的存储阵列融合、借鉴而来，包括从SVC移植而来的独树一帜的存储虚拟 化、与XIV统一风格的极具易用性的管理工具、以及从DS8000系列下移的众多强大的高端管理功能。
▲Storwize V7000融合了三款IBM旗舰产品的独特优势：包括从SVC移植而来的独树一帜的存储虚拟化、与XIV统一风格的极具易用性的管理工具、以及从DS8000系列下移的众多强大的高端管理功能
存储虚拟化：可 以说Storwize V7000不仅仅是简单的中端存储阵列，而且是一个强大的存储虚拟化平台。Storwize V7000移植了IBM SVC (SAN Volume Controller)代码堆栈，提供了强大的存储虚拟化功能，可将后台挂接的其他存储厂商的存储系统(包括IBM存储系统)、以及V7000的内部存储 空间虚拟化为一个整体的存储资源池。这一点使得Storwize V7000在中端市场上成为独一无二的产品，目前在中端产品线上实现存储虚拟化功能的仅有IBM Storwize V7000。
▲存储虚拟化功能示意图，Storwize目前是唯一一款提供存储虚拟化功能的中端系统
突破性的易用性：由 于Storwize V7000在设计之初就借鉴了XIV的用户界面，因此配置部署方面极其简单易用。采用了一个简单易用的图形用户界面，可大大提高存储部署的速度和效率，用 户不需要单独的控制台就可以完成Storwize V7000的部署配置，且管理GUI包含了预先设定的配置模型，帮助用户实现快速配置及调优，如创建卷、FlashCopy映射或设置RAID配置。对中 端用户来说，简单易用的部署操作，不仅仅节约技术上的人力和培训投入，更快的解决方案部署也最大限度的减少对应用和管理人员的影响。
▲图形化的用户界面，简化部署与管理操作
第三点则是媲美高端的管理功能，Storwize V7000的管理功能实际上从IBM的旗舰高端DS8000系列借鉴移植过来，包括性能优化工具、自动分层管理、自动精简配置等高级软件功能。
继承于SVC的控制器架构
IBM Storwize V7000是一个模块化存储系统，控制柜和扩展柜都采用了符合存储桥接坞SBB标准的机柜建造。SBB是由英特尔发起的非营利工作组定义的一项电气标准，该标准定义了无源背板驱动器阵列和电子封装之间的机械和电子接口。
▲Storwize V7000系统架构示意图
▲Storwize V7000机柜背面，可看到电源插槽和控制器插槽
控制器背板上有两个电源插槽，分别在左边和右边，充分利用了2EIA高度。每个IBM Storwize的V7000系统有一个控制机柜包括两个控制器节点，磁盘驱动器和两个电源。有两个控制柜型号，一个型号提供12个3.5英寸磁盘槽，另 一个提供24个2.5英寸磁盘插槽。
IBM Storwize V7000的两个控制器节点形成Active-Active的高可用架构，这样一个节点失效后，另一个节点将自动接管所有的工作负载。一个节点被指定为配置节点，但是每个节点都有一份控制柜状态信息的副本。
前面我们提到，Storwize V7000有相当一部分继承于IBM的SVC，实际上，V7000的控制器就相当于SVC的一个节点。控制器内部，采用了英特尔Xeon C3500(代号Jasper Forest)处理器，集成XOR加速，可在处理器芯片内部实现RAID功能。此外，控制器内部还包括一个8端口的SAS控制芯片和一个36端口的SAS 扩展器(Expander)芯片。
▲Storwize V7000的架构示意图
控制器节点左边有4个光纤通道主机接口，端口可选2、4或8Gb光纤接口，可用于连接外部存储或内部磁盘两种模式。控制器节点上还有两个10/100 /1000 Mbps以太网端口，新版本的V7000控制机柜型号还支持10GbE，这将提高iSCSI吞吐量达700%。现在2个V7000控制机柜可以做成集群， 采用Storwize操作系统代码的6.2版本，将一个处于管理状态的Storwize系统容量翻番至480TB。
强大灵活的扩展柜架构
IBM Storwize V7000后端磁盘柜采用了SAS连接，支持2.5英寸SAS磁盘，包括300GB、450GB、600GB多种规格，3.5英寸近线SAS磁盘，2TB 7,200转以及3GB/s SAS接口的SSD磁盘。
▲IBM Storwize V7000支持的磁盘类型，目前已经增加了更高性能的磁盘类型
用户可从较小的规模起步，例如一个24盘位控制柜，扩展至9个扩展柜，容量也达到240TB。支持同规格磁盘混插，可在一个系统中混合使用12盘位3.5英寸磁盘扩展柜，或24盘位2.5英寸磁盘扩展柜。
▲Storwize V7000机柜外观，最大可扩展至9个扩展柜，左边是24个2.5英寸磁盘扩展柜，右边是12个3.5英寸磁盘扩展柜，两种磁盘柜可任意混插
新版本的V7000还提供了更高性能的2.5英寸硬盘：1个146GB、1.5万转SAS硬盘，补充原有的1万转SAS硬盘，吞吐量提高了30%。
管理功能：追求高效灵活
IBM正在存储效率方面大做文章，不可否认IBM V7000正是一个紧密集成的系统，充分的利用了所有的空间，相同存储容量相比于竞品节省67%的空间，其需要的能源比一个插满3.5英寸盘的阵列还要少。
1. 存储虚拟化
IBM Storwize V7000依赖于内置的SAN VolumeController(SVC：存储局域网卷控制器)虚拟化技术，这是IBM存储虚拟化的核心。所有存储都会被虚拟化到一个跨越三层分层的单 一存储池中，这使V7000可结合IBM或第三方阵列，成为一个一体化的存储虚拟化方案。存储虚拟化允许组织在物理上独立的磁盘系统(这可能是来自不同供 应商)形成一个统一的存储池。存储可以部署，可没有任何连接的主机系统中断。存储虚拟化提供了诸如即时复制和远程镜像解决方案，这意味着，部署存储可以通 过使用一个单一的工具不管底层的存储硬件进行单套先进的功能的工具。
▲Storwize V7000在主机访问与后台存储系统之间形成了一个虚拟层，可将后台不同品牌的存储系统虚拟化为一个大的资源池为主机提供服务，并根据工作负载情况分配系统资源
2. EasyTier自动分层
▲自动分层功能往往与SSD搭配使用，可充分利用昂贵的SSD最大幅度提高系统整体性能，达到最高的系统资源利用率
EasyTier是IBM开发的一项技术，其能监视数据I/O模式，并对最活跃的子LUN数据块进行迁移(这部分数据被称之为extent)，使得其能 被写入到SSD固态硬盘中来达到最快的速度, 利用占总容量空间6%的固态存储即可提高200%的性能。并且EasyTier具有自学习模式，可以把最不经常用的数据逐渐迁移到第三层存储大容量硬盘 上。
3. 精简调配
▲自动精简配置功能示意
精简调配模式(Thin Provisioning)，又称“虚拟资源调配”，是一项对存储资源的自动分配和利用，以避免磁盘空间被无限制索取的技术。避免出现我们经常碰到的一种 状况，例如为某项数据库预留2TB的存储空间，但是在开始可能只需要几百GB，那么不能被利用的空间处于浪费的状态。
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