IBM XIV 网格存储解析

IBM XIV被业内称为革命性的新一代存储架构，它是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，利用多路网格模块并行分担存储负荷，并通过细粒度数据分布算法保证数据的恒定均衡分布，它不但提高了系统的可靠性、可用性和存取效率，还易于扩展。

 

   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。每个网格叫数据模块，每个独立的数据模块包括紧耦合的 CPU 处理能力，缓存能力加上磁盘存储能力。为了更好的描述 XIV 存储系统的基本概念和系统架构，我们根据一个示意图来讲解 XIV 的体系结构特征。

 XIV 存储系统的主要部分的被称为modules（模块）。模块提供处理单元、缓存、主机接口和基于标准的英特尔和Linux系统。它们通过内部的冗余的以 太网交换机实现冗余连接。所有模块在一起形成一个网格体系结构的工作模式，因此，该系统可以基于本身具有的并行方式及其强大计算能力，适用于很多的整合、混合计算环境，如图 .

    IBM XIV 把原来传统的集中式存储架构中松散耦合的内存、CPU和磁盘紧耦合在一起，做成一个一个小的网格标准单元，通过网格单元间的互联、堆叠，形成群集计算或者群集存储能力。整个存储系统内部是由很多这样的网格组成，用高速互联、交换的方式联系在一起。

 

XIV 体系架构概览

接口模块

　　 从根本上说，接口模块其实和数据模块的结构基本相同，但是承担的功能略有不同：接口模块除承担数据模块的同等功能外，还包括FC接口和iSCSI接口的主机系统连接以及远程镜像的连接支持。

　　 在概念层面上，模块（Module）是系统架构的基本元素，提供物理容量空间、处理能力和缓存，各数据模块间的关系是平等的、无主次之分。

      

    我们需要注意的是：一些所谓的存储群集拓扑结构的产品，实际上并没有形成一个统一的整体系统运作，而是分割成了各自独立的系统。这同XIV的网格体系结构是完全不同的。

　　 网格体系架构利用“伪随机”的分布式方式，通过独特的算法，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。

 

以太网交换机

　　 XIV存储系统包含一个冗余的交换以太网络结构，负责进行数据之间的通信模块。包括两个接口模块之间的数据交换；接口模块和数据模块之间的数据交换；以及两个数据模块之间的数据交换。

　　 重要的是要认识到，数据模块和接口模块不是以同样的方式连接到以太网交换机。

最后附上IBM XIV官方的配置给大家分享：

容量与资源（最小/最大，单个机架）

磁盘数量 72/180

FC 端口数量 8/24

iSCSI 端口数量 0/6

可用容量 54/161 TB*

内部交换能力 30/72 Gbbps

内存 48/120 GB

缓存到磁盘带宽 240 Gbps

CPU （四核） 9/21

* 已计入镜像（冗余）及元数据所使用的容量

 

 

 

 

物理性能（按机架）
磁盘 • 接口： SATA II • 支持 7,200 RPM • 容量： 1 TB/2 TB 物理规格（完全机架） • 尺寸：高 199.1 cm ，宽 60 cm ，深 109 cm • 重量： 869 kg • 间隙：前门， 120 cm ；后门， 100 cm 电源与散热（安全机架） • 输入电压： 180 到 264 VAC – 最小 - 最大， 180 － 264 VAC ， 60A 时 – 额定， 200 － 240 VAC ， 60A 时	• 功耗（额定 / 峰值）： – 部分机架： 3.1 kW/ 3.5 kW – 完全机架： 7.7 kW/ 8.4 kW • 散热： 26K BTU/ 小时 • 冗余电源输入 工作环境 • 温度： 10 － 35 ° C • 海拔： 0 － 2,133 m • 湿度： 25 － 80% ，非冷凝

功能规格
保护性能 • N+1 冗余 • 所有系统组件（磁盘、模块、 UPS 设备、 • 交换机）均为热插拔组件 • 数据镜像 • 自我修复： – 1 TB 磁盘故障后， 30 分钟重建时间 （最小化双磁盘故障风险） – 模块故障之后重建	功能 • 差异化快照 – 最多 16,000 个快照 – 即时快照创建 – 可写入快照 – 近乎为零的性能开销 • 同步远程复制 • 即时卷复制 连接 • 光纤通道速率： 1 Gbps 、 2 Gbps 和 4 Gbps • iSCSI ，千兆以太网 • SCSI-3 协议，适用于 FC 和 iSCSI

 

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