各厂商高端存储产品技术对比精编

各厂商高端存储产品技

术对比精编

Document number：WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986

各厂商高端存储产品的技术对比

目录

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。

在技术分析前，我们确定了一些主要的技术方面，然后在这些技术指标上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。

2.1HP 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s的通路连接起来，数据缓存共有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：

下：

XP任何一个操作，都需要访问控制缓存。而且对控制缓存的读写有如下特点：

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，但每次访问的数据量都不大。

o因此对控制缓存的技术要求是：控制器到控制缓存的通道要多，每条通道的带宽不必很宽。

XP就是遵循这个设计原则，对控制缓存的读写设计为

点对点直连结构：

XP24000每个控制器（包括前后端控制器）都通过

4路150MB/s的通路直接连接到每个控制缓存卡

上，因此系统满配置32块控制器的情况下，一共

设计有4*32*2=256路150MB/s的通路，整个带宽

为s；

XP20000每个控制器都通过2路150MB/s的通路直

接连接到每个控制缓存卡上，因此系统满配置8

块控制器的情况下，一共设计有2*8*2=32路

150MB/s的通路，整个带宽为s；

结论

HP XP采用数据缓存交换式结构，控制缓存点对点直连

结构是最符合存储系统对数据访问和管理的特点的，

这种统一星型网络结构是最稳定和均衡、最先进和最

高性能的体系架构。这是其他厂商所无法相比的。

2.2EMC DMX-4/DMX-4 950体系结构

EMC高端存储系统2个型号DMX-4/DMX-4 950采用的是类似的结构，但又有不同。我们先分析一下DMX-4的结构，再阐述DMX-4 950结构的不同之处。

DMX-4采用的是DMX结构，即直连矩阵结构Direct Matrix Architecture。EMC称这种点对点DMX结构是能够彻底消除系统带宽瓶颈的“先进”架构，是比已变成工业界事实标准的CrossBar高端系统架构还要优越的体系结构我们分析一下实际情况。

下图就是DMX体系结构示意图。