DDN9900体系结构与CX4-960的比较

1.1CX4-960简介首先S2A9900与CX4-960不属于同一个级别上的产品，CX4-960是中端网络存储产品，与DDN公司S2A6620处于同一级别。在DDN公司的产品系列中S2A9900存储系统是企业级高端存储设备，较之S2A6620高出一个级别。如图所示，CX4-960采用商用多核IntelPC控制器在PCI总线上添加4块4G/s光纤通道模块和2块1Gb/s的iSCSI模块，做为主机通道接口。最后在商用多核IntelPC控制器的操作系统上安装各种存储管理软件，为用户提供RAID功能和裸存储空间。也就是说，CX4-960是建立在普通商用PC平台“CPU+内存+总线”架构上的存储系统。CX4-960的这种存储体系结构的优点是：开发成本低，它使用成熟的IntelPC服务器技术，成熟而价廉的操作系统，现成的光纤通道适配卡、iSCSI适配卡和成熟的各种存储软件，做较少的开发工作便可完成一个产品的设计。但CX4-960的这种存储体系结构相对于专用的RAID控制器具有更多的缺点：第一点，可靠性较差，由于成熟的PC技术的限制，整个存储系统的配置信息保存在硬盘上；额外的光纤通道适配卡、iSCSI适配卡带来了额外的数据丢失风险。第二点，实际性能低，相对于专用控制器的FirmWare，CX4-960的庞大的操作系统和庞大的存储管理软件代码耗费了大量的CPU资源；IntelPC技术并不是专门用来做存储系统管理，具有较低的硬件资源使用效率。第三点，稳定性差，相对于专用的RAID控制器，CX4-960的所有存储功能均由基于操作系统的软件来实现，软件的稳定性远远低于硬件的稳定性；较大的硬件和软件复杂性同样降低存储系统的稳定性。1.2S2A9900简介主机通道：S2A9900采用DDN公司专利技术的高性能FPGA处理器提供高速的数据存取管道，和基于硬件的RAID校验引擎。这种采用高性能并行端口技术（HPPT）的主机通道不同于传统的主机通道，这种存储的主机通道增加了多主机通道对内部存储资源完全共享的能力，消除了只能通过特定的主机通道访问特定卷的限制。这种存储技术，第一个实现了整个存储系统的持续写性能与持续读性能相当，第一个实现了对使用性能没有影响的数据重构（Rebuild）和高速数据后台净化（校验检查）功能，将数据重构和数据后台净化的时间缩短到其它存储系统的10%以内。缓存：S2A9900采用分布式（并且在缓存块之间采用RAID保护机制）缓存技术和缓存预读技术。S2A9900的智能管理缓存的能力减少了读写物理磁盘的频率，并且把对文件链表、目录和其它能产生“热点”的物理读写减到最少。S2A9900内置的资源管理套件中的性能管理组件为系统管理员提供了优化缓存结构的工具。对来自某一主机的访问的智能统计，S2A9900可以预先知道一个应用程序的数据读写请求从而提供相当于DMA通道的速度响应。另外，通过虚拟逻辑单元管理组件来“冻结”一个逻辑单元在缓存中的能力，可以直接从缓存中提供数据，避免了硬件机制的时间延迟和数据块头信息，这种为系统管理员提供的广泛的缓存选项中，将一个整个的逻辑单元锁定在缓存中的能力为特定的应用程序提供了一个等价于固态硬盘（SSD）的数据读写性能。磁盘通道：S2A9900拥有由20个含有高性能FPGA处理器的磁盘通道。这20个含有高性能FPGA处理器的磁盘通道CPU与最多1200块磁盘的CPU进行并行处理，组成了一个上千个CPU存储并行处理体系结构，这种并行处理体系结构实现了高速的、完全有序的内部存储访问能力，同时提供了三重的RAID数据保护能力。这种三重数据保护能力，叫做directRAID，它征服了实现传统RAID时的单数据流限制，调整了真正字节条带化（普通的RAID）提供的数据保护，对所有的可利用的驱动器进行条带化，所有的校验盘同时运行，提供无缝的数据保护而不引起丝毫的性能衰减。无论在大块和小块数据传输操作，directRAID都提供了无与伦比的性能，因此无论在视音频数据处理还是在事务处理操作中，S2A9900都提供了无与伦比的高性能。1.3S2A9900与CX4-960对比CX4-960相对于S2A9900系统，第一，CX4-960除了前面讨论过的缺点外还存在磁盘扩展柜本身的单故障点。第二，对于实际的使用性能，S2A9900读写性能均着眼于带宽指标，即MB/S，这项指标决定了一套存储系统处理数字视音频码流的高带宽持续读写能力；对于CX4-960系统，其读写性能着眼于IO/S，这项指标决定了一套存储系统处理小体积IO访问“OLTP（在线交易处理）”业务的能力，但并不能描述处理高带宽持续读写应用的能力。第三，CX4-960配备了16GB×2的大容量控制器缓存，说明这套系统需要借助缓存实现小体积IO的暂存，进而实现高IOPS指标；而几十GB的缓存容量对于存储数字视音频数据流的暂存是微不足道的，因此S2A9900并不依赖缓存，而是采用先进的并行管道技术，实现视音频数据流的高速读写，进而实现由主机到磁盘的高MB/s指标。下面是S2A9900与CX4-960的规格与性能对比表格：EMCCX4-960与DDNS2A9900的规格比较EMCCX4-960DDNS2A9900处理器商用Intel多核处理器存储专用FPGA处理器缓存16GB×2双控5GB;支持一致性缓存（CacheCoherency）和缓存RAID功能RAID级别支持RAID0、1、1/0、3、5及6，基于软件算法支持基于硬件的RAID0、1、3、5及6的directRAID（三重RAID）功能前端连接性双控8个4Gb/s光纤端口，4个1Gb/s的iSCSI端口双控8个8Gb光纤主机接口后端连接性每台CX4-960拥有8条冗余光纤总线每台S2A9900拥有20条冗余SAS4lane通道，后端总带宽24GB/S单套系统最高磁盘数量9601200控制器类型使用PC结构的非专用控制器专用的存储控制器性能效率实际可获得性能约为理论值的60%实际可获得性能约为理论值的90%读写性能写低于读读写相当节能省电全局MAID，所有硬盘同步休眠动态MAID，以LUN为单位指定磁盘休眠范围EMCCX4-960与DDNS2A9900的性能比较S2A9900CLARiiONCX4-960MaxReadPerformance6GB/s3GB/sMaxWritePerformance6GB/s1.5GB/sMaxStorageCapacity1200Disks960DisksPerformancePenalty(ErrorDetectionandCorrection,DriveRebuilds)NOYESSATAssureforimprovedSATAReliabilityYESNO