如何增加嵌入式存儲交換技術的可靠性

嵌入式存儲交換技術還是比較常用的，于是我研究了一下如何增加嵌入式存儲交換技術的可靠性，在這里拿出來和大家分享一下，希望對大家有用。嵌入式存儲交換技術使存儲系統(tǒng)可以在存儲陣列內(nèi)部集成2Gbps交換網(wǎng)絡連接。嵌入式存儲交換技術的好處包括更高的可靠性、更好的性能以及在不降低性能的條件下添加硬盤的能力。

共享總線架構被應用在許多存儲系統(tǒng)的后端，從而使存儲陣列中的每一個硬盤驅(qū)動器或磁帶驅(qū)動器成為一個單故障點。由于一個驅(qū)動器出現(xiàn)問題而大大增加了整個磁盤陣列停機的風險。存儲區(qū)域網(wǎng)或網(wǎng)絡連接存儲系統(tǒng)的前端無論是否使用光纖通道、iSCSI或IP，存儲系統(tǒng)控制器都利用原始的光纖通道仲裁回路（FC-AL）共享總線協(xié)議，對前端發(fā)送到后端的請求進行翻譯。老式FC-AL環(huán)路的仲裁和數(shù)據(jù)流必須經(jīng)過環(huán)路中的所有設備。因此，這條路徑上的每一臺設備都增加了時延，更重要的是，增加了額外的故障點。

老式FC-AL環(huán)路通過控制器機制運行，控制器首先對環(huán)路的控制權進行仲裁，然后向一個硬盤驅(qū)動器發(fā)送命令，要求驅(qū)動器接收寫到硬盤上的數(shù)據(jù)或從特定位置請求數(shù)據(jù)。而后端嵌入式存儲交換技術以交換的方式使用FC-AL協(xié)議，將點到點連接賦予每個磁盤驅(qū)動器。

交換機如果采用嵌入式存儲交換技術，那么它的芯片上將集成交換機內(nèi)核、嵌入式并串轉(zhuǎn)換器/串并轉(zhuǎn)換器、1G/2Gbps帶寬功能和診斷功能的關鍵部件。存儲系統(tǒng)在物理上將多塊硬盤安裝在一個機箱中，構成所謂的“硬盤組”（JBOD）。在嵌入式存儲交換機提供的更高水平的集成出現(xiàn)之前，由于空間、電源、熱量和價格問題，在JBOD中安裝交換功能對于模塊化存儲系統(tǒng)是不切實際的。在嵌入式存儲交換添加到JBOD時，它就變成了交換硬盤組（SBOD）。

現(xiàn)在當一個發(fā)起設備對系統(tǒng)的控制權進行仲裁時，仲裁進程不經(jīng)過所有的設備（如在共享總線架構中），而只傳送到交換矩陣并返回給發(fā)起設備。這個過程非常快，大大減少了系統(tǒng)時延。在發(fā)起設備獲得控制權后，它可以打開目標驅(qū)動器并開始通信。發(fā)起設備與驅(qū)動器之間傳送的數(shù)據(jù)包現(xiàn)在是點到點傳送的，并且多個對話可以同時發(fā)生。

無論嵌入式后端交換機是提供從控制器到多部JBOD的連接性，還是提供到使用SBOD的單個硬盤驅(qū)動器的連接性，嵌入式交換都實現(xiàn)了連接的可靠性、可用性和適用性。嵌入式交換為IT管理人員提供了部署自動維護、監(jiān)控和維修的工具。每一個嵌入存儲交換機端口都可以重新調(diào)整低電平信號時間，從而增加信號的完整性，減少系統(tǒng)抖動。

IT管理人員可以在最高層面上制定策略，這些策略可以傳送到存儲系統(tǒng)的最低層，而后端嵌入式存儲交換機則可以在最低層上執(zhí)行這些策略。例如，可以制定一項策略，規(guī)定當檢測到故障趨勢時（如一段時間上循環(huán)冗余校驗錯誤數(shù)量增多）自動刪除硬盤。

嵌入式存儲交換技術消除了共享基礎設施存儲系統(tǒng)運行時造成的性能瓶頸。目前所有的拓撲結構都可以從后端交換技術的某個方面受益（在后端嵌入式存儲交換技術中，性能將根據(jù)負載分布（從視頻流到數(shù)據(jù)倉庫應用）的不同而變化），更能從存儲系統(tǒng)的低擁有成本和自動化中受益。