脱胎换骨 XIV Gen3摆脱最后的“羸弱点”

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脱胎换骨 XIV Gen3摆脱最后的“羸弱点”

最近几年高速发展的云计算对于IT各个领域都产生了深远的影响，基于双控制的高端存储在经历多年发展之后，其Scale-Up的体系架构特点已经越来越难满足云计算发展的需求，这也是为什么IBM、EMC、HDS等厂商最近几年在高端存储频频有大动作的原因。自从2007年年底，IBM收购以色列高端存储厂商XIV之后，XIV就承载着IBM在存储领域新的希望。上两代XIV产品已经在市场中取得了优秀的成绩，不过其在硬件组件上的诸多做法仍然被所众多竞争友商所诟病。今年7月，IBM正式推出了第三代XIV产品XIV Gen3，在硬件上做出重大升级，新XIV产品可谓是有一种脱胎换骨之貌。
Infiniband是亮点
XIV Gen3最大的亮点就是将千兆以太网交换机换成20Gb/s的Infiniband交换机。实际上，上两代XIV产品内部的千兆以太网交换机就被认为可能会存在着瓶颈，特别是当业务量巨大，整个系统处于高并发状态，节点之间的互联采用带宽较低、有损传输的以太网可能会影响效率。XIV Gen3采用Infiniband交换机之后，节点之间的互联传输效率将大幅提升。

图一：XIV产品体系架构，上两代XIV产品内部采用了千兆以太网交换机来实现节点数据之间的通信。
事实上，新XIV采用Infiniband的确消除了用户之前的顾虑，不过对于XIV过去一直提倡的“优秀的架构使得用户能够在低成本的产品上实现高端存储的性能”理念是否会打一定的折扣？对此，IBM XIV 技术专家王玮表示：“目前Infiniband的成本已经下降很多，价格不再是高不可攀，并且在行业中的应用越来越多。”
第三代XIV产品取消了数据模块与接口模块的区分，统一称为数据模块。相比上一代产品，第三代XIV在CPU数量上减少了，上一代产品由于接口模块采用的是两颗四核处理器，所以CPU数量上更多。IBM XIV技术专家王玮认为：“虽然处理器数量减少了，不过第三代产品采用的是最新一代至强处理器，支持超线程，因此处理性能比上一代更强。”


图二：第三代XIV Gen3系统构成图。每个数据模块为标准的2U X86服务器，有12个3.5英寸SAS驱动器、24Gb缓存、一颗英特尔四核至强处理器和2个20Gb/s InfiniBand HCA接口（内部节点间互连）。
除了上述这些升级之外，第三代XIV在主机接口上也有一定的升级，包括支持8 Gb/s FC端口以及1Gb/s iSCSI主机数量上升到22个，不过令人遗憾的是XIV并没有支持万兆iSCSI。对此，IBM XIV技术专家王玮表示：“这的确是一个遗憾的地方，由于第三代XIV在研发时选定一款主板的时候，因此接口已经固定下来，对于国内用户来说，iSCSI应用还相对较少，另外也不排除IBM会在将来对第三代XIV进一步升级。”
SSD缓存的猜想
根据目前所掌握的资料，第三代XIV Gen3会在未来增加对SSD缓存的组件，这也是吸引大家关注的一大亮点。在固态硬盘大肆“入侵”存储系统的今天，如果还有哪个存储系统不支持固态硬盘，那毫无疑问是大大落伍。那么第三代XIV所说的SSD 缓存固件到底是PCI-E固态硬盘，还是把固态硬盘在阵列中组织成又一个缓存层？对此，IBM XIV 技术专家王玮表示：“目前还不能透露SSD Caching固件是以什么样的形式加入XIV产品，我们还没钱确切的信息，不过不排除以PCI-E固态硬盘的形式出现。”
当前固态硬盘主流用法有两种，一种为固态硬盘+分层存储技术，这种用法的典型代表为EMC VMAX、HDS VSP以及IBM DS 8800，另外一种用法则是将固态硬盘更加贴近内存，例如NetApp在FAS系列中添加的PAM模块、Fusion-IO的基于PCI-E SSD卡等。从XIV的系统特征来看，只有他将每个节点都视为平等的前提下，才能够让其分布式算法达到均衡状态。因此，自动分层技术并不适合XIV系统，所以笔者猜测XIV的SSD缓存应该是类似于NetApp PAM之类的固件。IBM XIV技术专家王玮也认同分层技术不适合XIV系统，他表示：“XIV不需要使用分层技术，只需要将一些最为热点的数据放在固态硬盘上即可，而且XIV这种架构采用固态硬盘对随机读写的性能将有大幅提升。”
XIV这种Scale-Out架构的确非常适合采用固态硬盘来充当缓存层，并行化的架构加上固态硬盘能够充分提升系统的读写性能。这种采用Infiniband互联+标准X86服务器+基于PCI-E固态硬盘的架构方法让笔者想起了Oracle的Exadata，虽然Exadata并不是单纯的存储系统，而是服务器存储融合的一个代表。IBM XIV技术专家王玮对此表示：“Exadata是专门优化出来的系统，并不是通用存储系统，从当前来看个通用存储系统还是占据主流。当然XIV也是采用的标准X86服务器，不过定位仍然是在存储专用上。”
对于统一称为数据模块、未来对SSD支持之后，第三代XIV在分布式算法上是否会有大的变动？王玮表示：“第三代XIV的微码从10.2.4升级到11.0，大体上并没有太大的变动，底层的数据分布算法是类似的，只是在功能上进一步得到加强，比如说一些不同数据上的迁移等。”
点评：第三代XIV可谓是IBM一次脱胎换骨之作，在硬件上已经彻底摆脱了过去的“弱点”，再加上架构与分布式算法的优势，第三代XIV无疑将极大地增强竞争力。从XIV灵活的节点配置方式来看，XIV竞争覆盖范围可以从中端到高端，将成为IBM在中、高端市场竞争的一大利器。当然，XIV并不能够覆盖所有的领域，IBM仍然会在相当长的一段时间保持着DS 8000的产品线。因此，IBM未来在高端存储上的动态仍然值得我们重点去关注。