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MS3000系列

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产品描述

MS3000系列产品功能与特性

(一)高性能体系架构

在架构设计上,MS3000采用了大量业界先进的技术,包括大容量缓存扩展、PCI-E 2.0、SAS 2.0、SSD等,构建高性能的存储平台。

(1)高带宽总线技术

PCI-E 2.0技术:在每个控制器的内部,MS3000采用了16个PCI-E 2.0通道。单个PCI-E2.0通道的带宽为5.0Gb/s,16个PCI-E2.0通道的总带宽达到80Gbps。MS3000采用多条PCI-E 2.0总线连接前端主机通道、后端硬盘通道及缓存镜像通道,保障整个系统端到端的性能匹配。

SAS 2.0技术:SAS技术近几年在带宽、稳定性、兼容性、效率等方面都超越了FC技术,已经成为存储阵列的主流架构。而SAS 2.0技术的成熟商用,使得SAS的领先优势更为明显。在SAS 2.0标准中,单个SAS通道的带宽达到6Gbps,四路宽端口的带宽达到24Gbps。MS3000采用SAS 2.0技术构建后端硬盘架构,每个控制器自带2个四路SAS宽端口,总带宽达到96Gbps。

(2)大容量智能缓存管理

缓存调度是存储阵列的核心机制,也是影响存储控制器性能的最主要因素之一。由于技术上的限制,传统存储阵列的缓存容量小,扩展困难,而且调优管理非常复杂。在云计算环境下,存储的并发I/O访问量快速增长,数据存取热点变动频繁,对存储缓存的容量要求也急剧增长。与此同时,大容量缓存对于存储的缓存管理也提出了更高的要求。

MS3000在支持大容量缓存的同时,采用业界领先的智能缓存管理机制,大大提升了缓存的效率。

容量按需配置:缓存大小是决定存储阵列档次的重要标准,通过增加缓存能够显著的提升存储性能。在缓存大小上,MS3000支持8-64GB的灵活配置,用户可根据实际的应用需求来选择。相对于采用更高的产品型号来增加性能的传统方式,这种通过扩展缓存来提高性能的方式,具有更高的性价比。

全局智能调度:MS3000采用智能缓存调度机制,对全局性缓存进行管理。不仅单个控制器内的读、写缓存可根据实际情况动态调整, 而且两个控制器的缓存也无需对称分配,以充分发挥控制器的性能。在具体调度策略上,读、写缓存被划分为预留、共享、突发三大区块,以满足LUN的实时变化的性能需求。在这种机制下,LUN在大压力下获得大缓存空间,在小压力下获得小缓存空间,既保证单个LUN不存在性能瓶颈,也使得整个系统的缓存使用非常高效。

数据安全可靠:在缓存数据的安全性上,不仅采用了缓存镜像机制,而且具备掉电保护功能。在外部电源故障的情况下,写缓存里的数据能够被下刷保存到存储阵列的前四块硬盘(保留硬盘)里。当供电恢复后,能够从保留硬盘中将数据恢复回来。

(3)高性能SAS/SSD硬盘

SAS硬盘技术:SAS硬盘是硬盘领域的一次技术变革。SAS硬盘在继承SCSI硬盘稳定、可靠性等优点的基础上,还具备大量新的特性,比如6.0Gb接口速率、双冗余接口、全双工模式、兼容SATA硬盘等。由于这些优势,SAS硬盘已经成为了主流的硬盘技术,并且将服务器、存储阵列两个不同领域的硬盘进行了统一。如今的SAS硬盘不仅同时支持15000/10000/7200转三种速率,而且还支持2.5/3.5二种尺寸,给用户带来了更多的选择。

高性能SSD硬盘:SSD硬盘的高性能已经获得了业界的一致认可,MS3000将这一领先的硬盘技术融入高性能体系架构之中,大幅提升硬盘的IO响应能力。此外,通过自动分层存储和自动数据迁移机制,能够将数据热点与SSD硬盘进行完美的融合,使存储阵列只需要配置少量的SSD硬盘,却能获得整体性能的大幅提升。

(二)基于Cell的智能资源管理

Cell,形象称之为“细胞”,指带“活性”的数据单元,是MS3000进行存储资源管理的基本单位。MS3000采用Cell机制从数据块底层改变了传统的卷(LUN)管理机制,并在此基础上构建了完全的存储虚拟化架构,实现了资源的精细化管理和弹性调度。

传统意义的存储逻辑资源管理是以卷(LUN)为基本的操作单元。LUN、RAID、硬盘三者是串行关系,一旦LUN分配之后,LUN所在的空间就被牢牢固化到具体的RAID类型和硬盘之上,不仅性能、容量难以扩展,而且配置改动困难。任何一次资源配置的改动都是“伤筋动骨”,最严重的情况是整个应用需要重做。

ICMT(Intelligent Cell Management Technology,基于Cell的智能资源管理技术)是宏杉科技的一项创新技术。采用ICMT技术后,LUN所对应的不再是一整块的RAID空间,而是由多个Cell组成的一个逻辑空间。LUN不关心Cell采用的是何种的RAID方式,也无需知道Cell所在的实际位置。MS3000以Cell为核心来进行逻辑资源的管理,彻底破除LUN与RAID、Disk之间的捆绑关系,在存储阵列内部形成完全的虚拟化架构。

容量弹性配置:初始空间分配时,系统自动在Cell池中获取存储空间,无需管理员指定。此后,再通过自动精简配置技术实现空间的自动增长。比如:应用系统需要1TB的逻辑空间,存储阵列初始只为其分配500GB的物理空间,当应用的实际容量接近或达到500GB时,会按照预设策略为应用系统分配新的物理空间,比如再分配200GB,使得实际的物理空间达到700GB。通过ICMT和自动精简配置技术,应用系统只需向存储阵列提出空间需求,而不关心资源的空间限制和物理位置,由存储系统自动进行容量的弹性配置和管理。

自动分层存储:采用ICMT技术后,LUN与RAID、硬盘之间没有绑定关系。通过基于Cell的数据拷贝和迁移,可以依据数据的访问频度,实现数据在不同的硬盘介质上的自由流动,从而实现自动的分层/分级存储。比如对于热点的数据,将其放置在SSD硬盘上;对于非热点的在线数据,将其放置在高速SAS盘上;对于归档/备份数据,将其放置在低速SAS盘上,并将其休眠。通过ICMT和自动分层存储策略,彻底解决动态数据热点的性能问题。

(三)创新的CRAID技术

传统的RAID机制是以硬盘为基本的操作单元,当硬盘内出现少量坏块后,整块硬盘会被作为问题硬盘“踢”出RAID组,然后在热备盘上对整块硬盘的数据进行重建。随着硬盘容量的急剧增大,这种粗颗粒度的RAID机制遇到了巨大的挑战,不仅数据重建过程漫长,而且会消耗大量的系统资源。例如,1块2TB的SATA硬盘的RAID5重建时间,在无流量压力的情况下需要20个小时,在有流量压力下需要数天甚至超过一个星期的时间。

CRAID(基于Cell的RAID技术)是宏杉科技在RAID机制上的一项创新技术。在CRAID环境中,建立传统的RAID组之后,系统会再将RAID空间划分成一个个的小数据块,称之为Cell,然后以Cell为单元进行资源的管理。比如当硬盘内出现部分数据坏块时,其影响的只是坏数据块所在的Cell,系统只会针对这个Cell进行数据重建,而硬盘的其它数据部分不会受到影响。CRAID通过Cell来实现对硬盘的精细化管理,不仅提高了对硬盘故障的容忍度,而且将数据重建的效率提高了数倍,具体包括:

同一RAID组允许多块硬盘出现介质故障:在RAID组内,只要同一Cell内的两个数据块不同时出现故障,RAID组允许多块硬盘发生介质损坏,而数据不会丢失。

容忍任意三块磁盘物理故障:传统RAID方式,RAID5/6的磁盘利用率较高,但数据丢失风险较大,RAID5只允许坏1块硬盘,RAID6只允许同时坏2块硬盘;相对之下,RAID1/10等安全性较高,但空间使用率只有一半,并且同为镜像的两块硬盘一旦同时出现物理故障,数据同样丢失。在保证数据安全、磁盘空间使用率和性能的基础上,宏杉科技CRAID2.0技术,打破了传统RAID技术的瓶颈限制,采用三重数据校验机制,可允许同一个磁盘组中任意三块硬盘出现整盘物理故障,数据不丢失。

只重建数据Cell:如果硬盘出现严重故障(比如物理故障)需要数据重建时,CRAID只对已有数据的Cell进行重建,空闲Cell不重建。

局部重建:如果硬盘发生暂时性故障(比如被拔出后快速插回), CRAID只重建数据发生变化的Cell,不对整个硬盘进行重建。

快速重建:如果硬盘发生不完全损坏(存在部分介质错误),CRAID只对发生介质错误的Cell进行校验重建,其它数据通过拷贝的方式重建。

(四)完善的硬盘安全策略

传统意义的存储安全,主要关注系统冗余性、数据保护二个方面,对硬盘安全的关注度不高。但是,据统计,存储系统的硬件故障90%以上都是由硬盘故障引发的。可以说,硬盘的安全才是存储安全的根本。

在硬盘安全方面,MS3000建立了一整套完善的机制,通过主动式硬盘诊断中心(IDDC),在硬盘检测、故障修复、故障处理三个环节实现了对硬盘故障的主动预防、快速修复和减少误判,以达到将硬盘故障导致的宕机时间减少80%的目标。

主动式硬盘检测:传统的硬盘故障处理是一种事后模式,即在发生故障后进行修复。MS3000的硬盘诊断机制是一种故障前的主动检测。在系统正常运行过程中,硬盘检测模块会周期性的检测数据盘的RAID校验信息和对空白盘、热备盘进行全盘扫描,从而能够比应用系统更早感知到硬盘故障,并提前启动对应的修复措施。

快速故障修复:在检测到硬盘故障后,MS3000支持多种数据修复策略。对于硬盘的假性故障,可以通过自动的硬盘上/下电等操作进行修复;对于硬盘的少量坏块,可以采用硬盘的Remap和RAID/CRAID机制进行坏块替换;对于硬盘的大量坏块,可以通过CRAID技术进行快速重建。

硬盘故障确诊:硬盘的故障误判,在存储系统中是一种常见的现象。为了减少对硬盘故障的误判,对于发生初次检测发生故障的硬盘,会在硬盘检测中心再次进行硬盘检测和修复,将硬盘故障的误判减到最低。

(五)双控全冗余高可靠设计

在硬件架构上,MS3000采用双控全冗余模块化设计,不仅实现了数据通道的端到端冗余,而且主要模块均支持即插即用和快速更换。

双冗余架构:数据从服务器写入硬盘,会经过主机通道、控制器、缓存、硬盘通道、硬盘柜、硬盘等组件。在这整个数据的通道上,MS3000采用了完全冗余的架构,保障系统的可靠性。MS3000采用双控制器设计,当单个控制器发生故障时,能够自动实现业务切换;MS3000采用缓存镜像机制,写缓存被一式两份保存,并且能在掉电后,将缓存数据下刷到保留硬盘;MS3000支持ALUA多路径机制,能够实现主机路径的故障切换;MS3000的双SAS链路设计,为每个SAS硬盘柜提供两个冗余的外接端口,当其中一条链路发生故障时,自动进行路径切换;MS3000采用双接口SAS硬盘,提供两条数据通路,实现硬盘链路的冗余互备。

双活控制器:MS3000的双控制器不仅仅支持故障冗余,而且支持负载均衡。MS3000的双控制器平时都处于活动状态,承载独立的业务,当某个控制器的性能出现瓶颈时,控制器之间能够自动进行调整,将部分业务迁移到另一个控制器上,从而实现自动的负载均衡。

模块化设计:MS3000控制器的机箱、控制器、电源、风扇、电池、主机接口卡等主要组件采用模块化设计,支持单独组件的热插拔和在线更换。当个别组件发生故障时,能够实现快速的故障隔离和组件更换,避免对整个系统造成大的影响。

多类型IO接口卡:MS3000每个控制器配置多个IO接口卡插槽,可根据需要灵活选择1Gb/s iSCSI、8Gb/s FC、10Gb/s iSCSI、10Gb/s FCoE、24Gb/s SAS等类型的接口卡。通过接口卡的灵活选择,可轻松搭建IP SAN、FC SAN、混合SAN等存储环境。

完善的供电和冷却系统:MS3000采用冗余电源设计,电源模块提供完善的保护功能,能够在输出过流、输出短路、输出过压等异常情况下保证设备的安全性;MS3000的涡轮风扇能够根据温度变化自适应调整;MS3000控制器上、下轴对称设计,不仅提高了风扇的冷却效果,而且使得单个风扇发生故障的情况下,整机的冷却效果不受大的影响。

(六)丰富的数据保护功能

在采用全冗余高可靠设计、完善的硬盘安全策略的基础之上,MS3000还能够提供丰富的数据保护功能,包括连续数据快照、数据复制、数据镜像等特性。通过这些特性,实现了从在线到近线、从本地到远程的数据管理和保护,为用户轻松提供多层次、跨地域的存储解决方案。

数据快照:MS3000的连续数据快照功能,可以为数据卷创建多个基于增量的历史时间点拷贝。当发生数据“软”故障,比如软件程序导致的数据损坏、病毒破坏、意外删除等,可以通过对合适的时间点标记进行“回滚”来快速恢复数据。该功能特别适用于关键性业务的连续数据保护。

数据复制:MS3000的数据复制功能,可以为用户数据实现异地的备份,在发生意外灾难时能够对数据进行快速恢复,确保用户的业务持续性。MS3000通过IP接口能够与广域IP链路无缝对接,无须协议转换就实现跨IP广域网的远距离数据灾备,有效降低灾备链路成本。

数据镜像:MS3000的数据镜像功能,通过在两台硬盘阵列之间建立镜像数据,为主数据保存一份完全同步的实时镜像。每一个写入的IO都会同时保存到主存储和镜像存储上,当主存储发生故障时,可以由镜像存储提供存储业务。

(七)人性化的管理方式

MS3000提供完善的GUI、CLI管理界面,操作简单方便。通过应用相关型的引导界面,管理员只需简单的点击鼠标,设置应用类型和空间大小等信息,就能轻松完成资源分配。

MS3000支持EventLog、指示灯告警、控制台告警、蜂鸣器告警、SNMP告警、邮件告警、短信告警等多种告警机制。在告警处理上,MS3000支持故障事件和告警联动方式自定义,管理员可为每种事件配置不同的告警联动方式。

MS3000支持集中式管理,不仅支持通过SNMP TRAP实现状态查询、告警上报,还为主要的管理功能提供了WebService调用接口,方便进行第三方的统一管理。

MS3000提供完善的性能监控机制,不仅实现对控制器、LUN、Cell、RAID、硬盘等各个层面的性能监控,还能提供丰富的性能报表。

(八)ODSP开放式数据存储平台

MS3000创新性地采用“开放式数据存储平台”(ODSP,Open Data Storage Platform),能够通过接口开放、规格功能定制、行业特性开发移植等方式,将存储系统真正与用户业务系统无缝融合,使存储不再是一个传统的“数据存取黑盒子”。

在硬件平台上,MS3000基于Intel最新平台的模块化设计,不仅能够按需配置组件,而且能够提供硬件接口卡的定制;在软件架构上,能够提供开放的编程接口(API),支持功能特性植入和二次开发;在管理接口上,实现集中式图形化管理,并提供完善的命令行界面/SNMP/WebService接口。宏杉科技根植于中国本土的研发团队,不仅能提供研发级的技术支持,还能提供定制开发能力和快速的响应能力。

(九)全系列产品兼容,平滑升级

基于ODSP统一软件平台,MS3000可与MS全系列产品兼容,并且支持平滑升级。通过更换控制器,中低端产品MS2000向上平滑升级到MS3000,MS3000可平滑升级到MS5000及更高产品档次,升级过程中无需数据迁移,有效保护用户投资。

 

产品规格

 

项目描述
MS3100
MS3300
控制器数量
2Active-Active模式
2Active-Active模式
主处理器
Intel多核处理器
Intel多核处理器
缓存能力
8-32GB
16-64GB
缓存保护
缓存镜像,掉电后数据下刷到保留硬盘
缓存镜像,掉电后数据下刷到保留硬盘
Hotcache
2.4TB
IO模块类型
4端口1Gb/s iSCSI模块
4端口8Gb/s FC模块
2端口10Gb/s iSCSI模块
2端口10Gb/s FCoE模块
2端口4*6Gb/s SAS模块
8端口8Gb/s FC模块
4端口8Gb/s FC+2端口1Gb/s iSCSI混合模块
最大硬盘数目
516(可通过选配SAS接口模块扩展)
主机连接数
4096
Storage pool数目
30
 60
Pool支持的LUN数目
1024
板载硬盘接口及通道
4*24Gb SAS接口,每接口含4SAS通道
扩展硬盘柜类型
3U硬盘柜:16盘位,支持2.5/3.5寸硬盘驱动器
2U硬盘柜:25盘位,支持2.5寸硬盘驱动器
硬盘类型
SSDSASSATA
硬盘检测与诊断
支持周期性硬盘检测
支持硬盘检测速度的智能动态调整
RAID级别及热备特性
RAID/CRAIDCRAID2.0011056等,支持专用热备、全局热备、空闲硬盘热备
CRAID特性
CRAID组允许多块硬盘发生介质错误,支持普通重建、局部重建、快速重建
LUN同步特性
支持不同步、校验同步、快速同步
操作系统支持
AIXHP-UXSolarisWindowsLinuxVMware
主机多路径支持
兼容支持ALUA特性的多路径软件
基础管理软件
MacroSAN管理套件,含基本存储管理、CRAID、系统监控、日志及告警等功能
虚拟磁带库
支持虚拟磁带库升级
管理界面
支持图形化(中文)、命令行界面,提供WebService访问接口
快照功能
单卷支持512个快照,支持快照回滚、快照视图
复制功能
支持基于IP的远程复制功能,能够提供1:2、连跳、641点的复制功能,且无须额外的协议转换设备
其他高级特性
镜像功能、性能监控、自动精简配置、智能分层存储、自动数据迁移
性能
IOPS>110000 (根据SPC-1模型实测数据)
NAS特性(可扩展)
支持CIFSNFSFTP等协议,支持双机、集群模式(2-8个节点)
外形尺寸
模式:高(U)×宽×长(mm)(宽度不含挂耳)
控制器:175(4U)×446×720
3U硬盘柜:130.5(3U)×446×666
2U硬盘柜:86.5(2U)×446×660
电源输入
输入:100V127V/200V240V AC60Hz/50Hz
功率
控制柜<500W
扩展柜<260W
重量
控制柜<75kg
扩展柜<40kg
温度
工作温度:0°C -35°C,推荐10°C -35°C
非工作温度:-20°C -60°C
湿度
工作湿度:20%-80%,无凝结
非工作湿度:10%-90%,无凝结

 

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