IBM推出不使用RAID的新式存储系统

日期: 2008-09-26 作者:冉金龙 来源:TechTarget中国 英文

  IBM日前发表了最新的存储系统XIV,该产品是由去年并购的以色列公司XIV技术衍生而来,是一种可串连的丛集式存储系统,完全抛弃RAID架构,改由透过以太网络交换器连结15个存储模块,每个存储模块内含12个1TB的SATA硬盘,也就是说最多可以提供180TB的存储空间,排除掉镜像备援的数据后,每套系统能提供约80TB的空间。每个文件在存入系统时,都会透过特殊算法被切成1MB大小的区块,分别存到同一个存储模块中的不同硬盘中,读取文件时再重新组合。数据区块也会自动备份到其它的不同模块中,当一个存储模块发生故障时,能由其它模块回复数据。


IBM


  舍弃RAID 改以算法切割文件达到系统内备援


  IBM XIV存储系统全球产品营销总经理Stephen Grillo表示,XIV所采用的系统是一种全新的架构,和一般存储设备用控制器、高速缓存、硬盘这3大主要元素形成的架构完全不同。首先,XIV抛弃RAID架构,这之中最主要的关键就是XIV能够以独特的算法分解文件,将每个文件平均切成1MB大小的区块,分散到同一模块中的不同硬盘上,每个存储模块都拥有自己的高速缓存,控制器在架构中则不复存在,取而代之的是透过虚拟化的方式,由系统内建虚拟控制器的功能。每个1MB大小的文件区块,在存入存储模块时,也会自动将区块的数据备份到其它3个存储模块上,若存储文件的模块有硬盘坏掉,还可以透过其它3个模块的镜像备援来还原数据。


  也因为这样的架构,同一存储模块中的12个硬盘,在每次文件存取时,都是同时运作,Stephen Grillo指出,这使得XIV即便使用低转速的SATA硬盘,也不会有存取效能上的问题。Stephen Grillo说:“因为越多读取头同时运作,就代表着数据存取的速度越快,这是RAID架构没办法做到的。此外,文件回复的时间也更快,举例来说,根据我们实测的结果,如果有一个模块内的硬盘坏掉,透过其它模块来回复1TB的数据,仅须要30分钟。这比传统的回复速度快很多。这减少了数据损坏的风险,在30分钟内同一模块坏掉2个硬盘的机率很低。”


  此外,除了多读取头的模式提升存取速度,XIV之所以能够做到短时间内回复数据,还有一个原因,是因为其特殊的文件存储方式,让系统在回复数据时,不需要以一般存储系统的Block Level进行还原,建立索引表,取而代之的仅需回复实际写入的数据。不过,Stephen Grillo也指出:“如果单一模块内的数据在复原时,第二个硬盘坏掉,数据同样会流失,但未来的版本将能解除这个限制。”


  由上述可知,IBM最新的XIV系统,和一般存储系统的传输接口与控制器、高速缓存连结,然后再与RAID架构的硬盘连结,这种架构上完全不同。XIV是传输接口直接与以太网络交换器和传输接口连结,而后再与15个存储模块连结。Stephen Grillo表示,这让XIV在系统串接上更有弹性,不会受限一般存储系统的硬件限制,可以透过串接形成更大规模的存储丛集。


  单一系统最多串接5套,100毫微秒可完成50TB的快照


  在展示中,Stephen Grillo并没有公布虚拟控制器的详细设计与功能,仅表示每套XIV都必须拨出2.5TB的空间供系统运作使用,XIV支持24个4Gb/s的光纤信道连接端口、6个1Gb/s的iSCSI连接埠。XIV也提供Thin-Provisioning功能,能透过图形化的接口建立和调配扇区,且该功能不需另外收费。XIV每个模块都拥有8GB的高速缓存,系统能够针对使用者常使用的数据做快取,加快运作速度。整个系统来看,拥有120GB的高速缓存容量。此外,每个存储模块都拥有自己的处理器,所采用的是Intel的处理器。


RAID


  XIV的操作接口全部都是图形化,图为设定扇区的画面,只要透过画面拉出扇区大小、设定名称,就可以完成。XIV也支持Thin-Provisioning,可以预先设定虚拟的空间给扇区使用。


  XIV的操作接口全部都是图形化,图为设定扇区的画面,只要透过画面拉出扇区大小、设定名称,就可以完成。XIV也支持Thin-Provisioning,可以预先设定虚拟的空间给扇区使用。


  Stephen Grillo表示,目前根据IBM的实测,XIV最多可以串接5套做为单一系统使用,也就是在排除镜像备援的状况下,可以提供400TB的容量,但理论上未来应该可以串接更多。


  而在快照(Snap-Shot)的能力上,Stephen Grillo指出,XIV的架构也能提供非常高的效能。在100毫微秒(1毫微秒等于10亿分之一秒)的时间内,能够完成50TB大小的文件快照,如果是数据库,同样在100毫微秒的时间内,可以完成25TB大小的数据库快照。完成快照之后立刻就能供企业作为测试环境和资料探勘(Data Mining)之用。


  Stephen Grillo表示,目前XIV在全球约有35个先行使用者,最大的使用者是总部在英国的Leumi银行,使用8套XIV作为该公司Oracle数据库的存储设备。台湾IBM系统暨科技事业处系统存储设备高级产品专员张家豪表示,XIV在台湾的正式上市时间,预计将在明年初,价格还未定,但应在IBM的中阶产品价位。


  除了XIV外,IBM亦发表重复数据删除产品Diligent除了XIV之外,IBM另一家在今年并购的重复资料删除技术公司Diligent,也正式纳入IBM的产品线。IBM系统暨科技事业处存储项目经理 Harold McCain表示,Diligent在市场上已经有2.5年的历史,过去也曾为其它存储设备厂商供应产品,目前在全球有200个企业使用。正式纳入IBM的产品线后,将补足IBM过去没有的重复资料删除这一块市场。


  Diligent的主要产品是软件,未来将以安装在IBM的X系列服务器上推出,透过与存储设备的串接,达到实时重复数据删除的能力,本身并不配有存储空间。


  IBM是在今年1月完成XIV的并购;今年4月完成Diligent的并购。对于IBM来说,Diligent的并购全然是补足原本在存储市场上所缺少的重复数据删除产品线。而XIV的并购,则是IBM看好过去XIV的Nextra产品技术,而这次推出的XIV系统,正是此一技术的展现。


  不过目前XIV系统的存储空间仍仅能提供180TB,对大型企业来说稍嫌不足,多数一般高阶存储设备的附加功能也尚未完善,未来IBM是否会持续拓展此一产品线的规模,还有待时间来解答。


  XIV过去的Nextra产品和XIV系统架构相同,唯规模较小,仅提供120TB大小的产品,在市场上已经拥有2年多的历史,全球的客户使用的容量超过4PB。目前Nextra产品也纳入IBM之中,120TB大小的空间扣掉镜像备援等应用,实际可用空间为51TB,总高速缓存为32GB。

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