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各厂商高端存储产品的技术对比

目录

1 背景信息 (4)

2 技术指标列表 .................................... 错误!未定义书签。

2.1 大型号指标列表.............................. 错误!未定义书签。

2.2 小型号指标列表.............................. 错误!未定义书签。

3 体系结构分析 (5)

3.1 HDS USP V/USP VM体系结构——先进的统一星型网络架构 (5)

3.2 EMC DMX-4/DMX-4 950体系结构 (7)

3.3 IBM DS8300 Turbo/DS8100 Turbo体系结构——落后的双控制器结构8

4 Cache技术分析 (11)

4.1 HDS USP V/VM缓存技术 (11)

4.2 EMC DMX-4缓存技术 (11)

4.3 IBM DS8000缓存技术 (12)

5 缓存并发访问能力比较 (13)

5.1 HDS USP V缓存并发数 (13)

5.2 HDS USP VM缓存并发数 (14)

5.3 EMC DMX-4/DMX-4 950缓存并发数 (14)

5.4 DS8300缓存并发数 (14)

5.5 小结 (15)

6 IO性能 (16)

6.1 测试结果公开网站 (16)

6.2 DS8300测试结果 (16)

6.3 USP V测试结果 (16)

6.4 对比 (17)

6.5 DMX-4/950测试结果 (17)

7 存储虚拟化整合技术 (18)

7.1 HDS USP V/USP VM虚拟化 (18)

7.2 IBM和EMC虚拟化技术 (19)

8 存储分区技术 (21)

9 动态供应技术 .................................... 错误!未定义书签。

10 各个厂商的宕机记录............................ 错误!未定义书签。

11 HDS向客户承诺的系统可靠性 .................... 错误!未定义书签。

1 背景信息

存储（即智能磁盘阵列）已经成为企业IT支撑系统越来越重要的一个分支。目前全球范围公认的主流存储解决方案供应商主要有HP、EMC、IBM 等。随着技术的发展和市场的分化，上述几个主流厂商都向市场提供两个系列的存储产品：即高端存储和中端存储两个系列，分别满足不同级别和不同规模的应用需求。

为了更好地进行产品选型，我们需要对各厂商的产品进行深入分析对比，以作为我们选择的重要依据。本文首先对各厂商的高端存储进行分析，中端存储的分析将在其他文件中提供。下表是各厂商高端存储型号的详细列表。

对各厂商的产品进行对比，包括主要指标列表、体系结构、Cache技术、性能、存储虚拟化功能、存储分区、以及容量动态供应技术等。

另外，还要说明一下，通过各厂商的技术资料和产品介绍，我们了解到上表中各厂商的小型号和大型号（例如HP XP20000和XP24000）在体系架构和总体功能上是完全相同的，其系统内部运行的也是同一套微码（存储操作系统），所不同的主要是系统扩展性方面，例如前端控制器、后端控制器、缓存、最大磁盘的数量等。

2 体系结构分析

体系结构决定着产品的本质特性：一个产品拥有优秀、均衡的体系结构，这个产品才能拥有良好的可靠性和稳定性，才能拥有高的性能。

2.1 HP XP系列产品体系结构——先进的统一星型网络架构

HP XP系列产品作为高端存储，拥有一个适合存储系统的、没有潜在瓶颈的、全光纤交换式和点对点直连相混合的统一星型网络体系架构Universal Star Network（USN），如下图所示。

图中CHA为前端通道控制器，DKA为后端磁盘控制器，SMA是控制缓存，CMA是数据缓存，CSW是内部缓存交换机。

HP XP系列产品的技术白皮书列举了USN统一星型网络体系结构拥有2项核心技术：

第一项：数据缓存读写采用全光纤交换式架构。

交换式体系结构又称CrossBar结构，是一种高带宽、大吞吐率和无

阻塞的体系结构，已经广泛应用在IT行业、电信行业的高端设备

上。不论是大型UNIX主机（HP Superdome、Sun Enterprise

Server 25K、IBM P590等），以太网核心交换机（Cisco）、存储网核

心交换机（如Brocade、McData以及Cisco SAN Director），甚至是

电信交换机等均采用了无阻塞CrossBar技术作为其系统架构，这已

经是业界发展的方向。

Cache是存储系统的核心部件，XP把整个系统的所有缓存Cache分

为两个独立部分：数据缓存（如上图CMA所示）和控制缓存（上图

SMA所示）。其中数据缓存用来存放服务器/主机读写的数据，控制缓

存是用来存放数据缓存的索引（我们称之为metadata）以及系统通

信数据的共享区的。存储系统把数据缓存在逻辑上分为若干个page

（大小为4K，8K，16K等），每个page有一个线性地址（即page

ID）。每次读写都是以page为单位进行，即使是只需要读一个

byte，最后对缓存的读写也是以一个page进行的。

因此对于数据缓存来说，最重要的是需要持续的高带宽和大吞吐

率，XP在数据缓存读写上采用交换式结构设计——这是真正的根据存储系统的特点而设计的。

o XP24000从内部交换机到数据缓存设计有64路1.0625GB/s的通路连接起来，数据缓存共有68GB/s的带宽；

o XP20000从内部交换机到数据缓存设计有8路1.0625GB/s的通路连接起来，数据缓存共有8.5GB/s的带宽；

其次是控制缓存采用点对点直连技术。

如上文所述，控制缓存主要用来存放数据缓存的索引和共享通讯数据。其中数据缓存的索引是一张二元表，其数据结构如下：

某个数据块在磁盘数据卷上的地

某个数据块在数据缓存上的地址址

业务软件读某个数据 > 数据库演变为读某个数据库表纪录 > 数据库底层演变为读某个逻辑卷的某个数据块 > 操作系统卷管理软件演变为读某个数据卷的某个数据块 > XP24000演变为某个LUN的某个page > XP24000在控制缓存中查找索引，判断是否该数据page 在数据缓存中。如果返回一个非0值，说明该数据在数据缓存中，这次读操作为读命中read hit；如果返回为一个0值，这说明此次操作为read miss，系统将在共享缓存中写入该数据块page ID，并通知后端磁盘控制器将数据块读入到数据缓存中。

如下特点：

o每次对控制缓存的访问的数据量很小，一般就是一个长整数（即page ID）；

o读写并发度很高，因为一次数据读写可能导致多次控制缓存的读写；

o控制缓存中还包含了大量存储控制器之间的通信数据，但每次