關于IDF2012第一天的技術課程“云存儲使用模式和參考架構”,我們已經看到有朋友表示和去年IDF存在一些重復的內容。不過在筆者看來,還是有不少更新的部分,能夠給讀者以啟發。
Xeon LC5600、建立在擦除編碼上的對象存儲
最近這兩年,Intel一談到企業存儲架構,基本上就是x86標準化平臺+橫向擴展(Scale-out)。NFS v4.1(即pNFS)提出了并行文件系統的行業標準,不過這就和PCIe閃存卡領導廠商Fusion-io不加入NVMe標準化組織一樣,在集群NAS市場處于優勢的EMC Isilon等對NFS v4似乎也沒什么興趣。
在“云存儲”時代,由于海量的數據對象(文件等)迅速增長,傳統文件系統對于元數據的處理能力開始成為進一步擴展的瓶頸,集群文件系統盡管支持更高的性能和容量,但其存放的文件數增加到一定程度后也會遇到各種問題。不少業內專家認為對象存儲(Object Storage,或稱目標存儲)的未來比較看好。其特點是在控制節點上只保留少量元數據(相對于文件系統而言),記錄對象存放的位置(二維地址)即可,而其余描述對象特征在內的多一部分元數據與對象一同放在存儲節點上。減少元數據的處理負擔,就能提高支持的對象數目,具備更大的擴展性。
上圖中列出的在應用服務器上通過存儲客戶端(代理程序)訪問只是一種形式,使用元數據和用戶數據互相獨立的路徑適合于需要高帶寬的應用(如HPC等),對象存儲通常還可以支持HTTP和REST等標準協議。
在去年IDF上,Intel講的是針對存儲和通信的Xeon(至強)C5500/3500平臺,而今年我們在這里也沒有看到Xeon E5。畢竟相關服務器剛剛發布,衍生的存儲產品等個半年、一年也很正常;此外還有C600芯片組中的集成的8端口6Gb/s SAS控制器,由于一些原因現在只能支持3Gb/s也是個不利因素。
上圖中的Xeon LC5600和E3應該就是分別替代C5500/3500的產品。“LC5600”如同Xeon 5600那樣在C5500的基礎上增加了6核型號,L則代表低功耗。至于“英特爾快速存儲技術企業(RSTe)”,憑借筆者在這一領域多年的了解,應該就是指LSI的RoC(RAID on Chip)及相關軟件。而Xeon E5平臺上C600芯片組的RSTe固件及驅動估計也是來自LSI的技術。
這個對象存儲節點示例,告訴我們如何使用小尺寸的mini-ITX主板和低功耗(20W)的Xeon E3-1220L CPU來搭建1U機箱內放置10個3.5英寸驅動器的高密度平臺。通過Supermicro AOC-SASLP-MV8 SATA PCIe HBA(可以想象主板是哪個品牌)擴展卡連接8個WD企業級SATA綠盤(5400RPM低轉速),還有2塊盤應該是直連到主板的SATA接口。
在IDF2012上展出的AmpliStor大規模對象存儲(Large Object Store)參考架構
不過在Intel本次IDF的存儲合作伙伴AmpliStor——這家歐洲廠商看來,對象存儲節點其實完全可以不用Xeon E3,只配備Atom即可(上圖中的藍色1U機箱都是)。以我們對Atom的處理能力的認識,如果在企業存儲應用中實現多塊硬盤的軟件RAID 5/6本地數據保護恐怕有些吃力。
而AmpliStor的做法是,他們根本沒有采用RAID,取而代之的是擦除編碼。對于擦除編碼和分簇RAID這些新技術筆者還沒有太多研究,AmpliStor的工作人員現場向我表示,他們可以選擇在8、12或者16等驅動器數量上,最多允許其中4個離線而數據不丟失,并且重建速度遠快于傳統RAID 5/6,使用Atom CPU。在機架上方的2U控制節點中,也只要一顆Xeon E3處理器。
隨著單個硬盤4TB容量的推出,只擁有1、2塊驅動器冗余度的RAID 5/6,在重建時間及其引發的可靠性上面臨著挑戰。
在IDF技術課程資料中對此是這樣描述的“在大型對象存儲(容量存儲)上實現可靠的數據保護及高效的存儲效率——基于英特爾平臺大形存儲參考架構之優點:較奇偶校驗RAID 更可靠的數據耐用性擦除編碼級別的英特爾技術,更高的存儲效率(相較于復制三次的資料保護方式,比如HDFS文件系統等分布式存儲應用,筆者注),使用英特爾服務器和存儲產品借助智能計算降低存儲成本”。
SAS SAN高性價比:將于12Gb/s時代成熟?
最后,我們再來看看Intel的“雙工SAS”參考架構。這里面的服務器和JBOD擴展柜(使用LSI SASx24A擴展器芯片)之間通過2個高可用配置的LSI SAS6160 SAS交換機互連在一個“SAS SAN”網絡中。這與筆者在LSI存儲論壇中提到的HA DAS有一定相關之處。
上表的結構成本,顯然是SAS比千兆和萬兆iSCSI的性價比更好。不過筆者在這里想提醒兩點:首先,以太網基礎設施是普及且成熟的,可選的供應商也較多;另外,LSI SAS6160使用了2顆LSI SAS2x36擴展器芯片,其受限于此不能實現全線速無阻塞的交換(有興趣的讀者可以自己分析計算一下)。在這方面,筆者相對看好PMC的68端口12Gb/s SAS擴展器,當然LSI的第二代12Gb/s產品也不會滿足于停留在48端口上。