Storage-on-Chip:从“芯”架构VTL到云存储

SOUL在北京举办了“芯架构,新备份”的新品发布会,将Storage-on-Chip技术和最新产品SureSave VTL5000进一步推向市场,会后北京众志和达信息技术有限公司的两位副总CTO(技术总监)张衡和COO(运营总监)马林接受了记者的采访。
 
Storage-on-Chip:从“芯”架构VTL到云存储_第1张图片
众志和达CTO(技术总监)兼副总经理张衡在会上发表演讲
 
所谓“Storage-on-Chip”架构,就是将存储系统中的多个功能模块集中到一个芯片上,以此来实现提高集成度、简化电路设计,并改善性能和降低功耗的目的。
 
Storage-on-Chip
 
具体到SOUL(众志和达)公司的虚拟磁带库产品,也是从早期的基于PC服务器,经过了嵌入式ARM架构而一步步地发展到今天的Storage-on-Chip。通过在FPGA(现场可编程门阵列)专用集成电路基础上开发相应的软件来解决不同档次SureSave VTL系列产品的需求。
 
Storage-on-Chip
 
上图就是本次发布的SureSave VTL5000系列虚拟磁带库,其中上方为4台1U高度堆叠放置的VTL5200控制器(机头),其中每台控制器拥有12个前/后端可调的4Gb/s 光纤通道接口(位于16个光纤接口中左侧的),另外还有4个千兆以太网接口(最右边的4个光纤)。在控制器下方(深色部分)是连接在“后端”的FC接口磁盘阵列柜,数据就是保存在它里面的硬盘上。目前,虚拟磁带库核心技术所在的VTL控制器是众志和达自主研发设计并拥有知识产权的,后端的阵列柜暂时由其它OEM厂商提供。
 
SureSave VTL5000系列产品中除了定位较高的5200之外,还有一款相对低端的型号VTL5100。它可以选择的扩展范围在1~4个控制器之间(VTL5200为2~32个),并且每个控制器的FC接口减少到6个(4个以太网接口不变)。同时5100的可用容量、最大传输性能和其它一些规格也相应的低于5200。(详见下表)
 
Storage-on-Chip
 
值得一提的是,SureSave VTL5000控制器提供的每一个光纤通道接口,用于连接前端(主机)还是后端(磁盘阵列柜)都可以在管理软件中自定义。这就是Storage-on-Chip的优势所在,因为FPGA所实现的功能是可以由软件来控制的。在实际应用中,前/后端接口的配置情况可以根据用户对性能/容量的需求而定。不过我们也发现,如果将VTL5200每台控制器的大部分端口用于连接磁盘阵列的话,可能会超出管理允许的可用容量限制。因此较多的FC接口主要还是为了同时连接更多的主机,在一定程度上可以替代光纤交换机的作用。
 
另外我们还注意到,SureSave VTL5000上面4个支持iSCSI的千兆以太网接口也是光纤的。而在通常情况下,iSCSI设备为了降低传输线缆和交换机的成本,大都采用RJ-45铜缆接口。这是因为SOUL考虑到控制器内部设计的统一,VTL5000前/后端所有接口都使用了光纤收发器,这样在芯片交换架构看来4个以太网与光纤通道接口只是在于协议和带宽的不同,设计上具有一定的通用性。毕竟在数据中心的机房内,光纤交换机的使用还是比较普遍的。当然它们也能够添加光电转换模块来支持RJ-45网线,如果将来用户对铜缆接口iSCSI的需求较多,众志和达也有可能会考虑更改设计。
 
Storage-on-Chip
 
其实对于最终使用者而言,一个存储产品内部采用何种架构并不太重要,关键是它的实际表现如何。SureSave VTL5200单个控制器节点的吞吐量达到了3.6TB/h,换算下来就是1GB/s,这在虚拟磁带库产品中已经算是相当不错了。再乘以支持的并行节点数,就得到了115.2TB/h的最大集合吞吐量。
 
SureSave VTL5000能够支持2台控制器之间的HA(高可用性)配置,可以用来避免单点故障造成的损失。不过它的并行技术目前还不支持自动冗余切换,需要手动切换。
 
接下页:
二、Storage-on-Chip架构及未来展望
 

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