(连载)网络存储导论第15章：HDS9900V 产品综述

第十五章 现有设备厂商简介     15.1 HDS 公司的HDS 9900V     15.1.1 HDS 9900V 产品综述     HDS 公司于2002 年5 月7 日发布了基于HDS9900 和第二代HI-STAR 全光纤交换结构以及64 位高速处理器的企业级高端智能存储系统HDS 9900V 系列产品。在HDS 9900V 系列中包括两个型号的产品：HDS 9980V 和HDS 9970V，其中9980V 最大治理1024块盘包和9970V 最大治理128 块盘包，HDS 9980V 由1 个磁盘控制器柜和外接1 至4 个磁盘阵列柜组成。 
图 15-1 HDS 9900 外形     9900V 产品在以下几个方面进行了增强：     HDS 9970V 产品

• 系统支持4 块到 128 块盘包
• 36GB 1.5 万转/每分钟 ( 系统最大裸容量4.6 TB )
• 73GB 1 万转/每分钟、1.5 万转/每分钟( 系统最大裸容量9.2 TB )
• 146GB 1 万转/每分钟 ( 系统最大裸容量18 TB )
• 系统缓存64GB NV-CACHE
• 系统最大支持48 个Fibre Channel（开放系统），24 条FICON 或 24 条ESCON 通道（IBM Main Frame）。
• 系统内部全光纤通道和HI－STAR Ⅱ型，带宽为7.9 GB/S

    HDS 9980V 产品

• 系统支持8 块到 1024 块盘包
• 36GB 1.5 万转/每分钟 ( 系统最大裸容量36.8TB )
• 72GB 1 万转/每分钟、1.5 万转/每分钟( 系统最大裸容量73.7TB )
• 146GB 1 万转/每分钟 ( 系统最大裸容量147.5TB )
• 系统缓存128GB NV-CACHE
• 系统最大支持64 个Fibre Channel（开放系统），32 条FICON 或 32 条ESCON 通道（IBM Main Frame）。
• 系统内部全光纤通道和HI－STAR Ⅱ型，带宽为15.9 GB/S

    lightening 9900V 和9900 硬件技术指标检索对照表见表15-1：     15.1.2 HDS 9900V 硬件技术介绍

系统内部更高的带宽     HDS 9900V 系列产品的内部架构采用全光纤通道技术和最新的立体交换架构，即第二代HI-STAR 体系结构。第二代HI-STAR 体系结构与第一代（HDS 9900 系列产品采用，包括：HDS 9960、HDS 9910）相比，在系统的整体性能上具有极大的提高，非凡是通过64位的高频CPU 处理器和多光纤通道，使HDS 9970V 产品的带宽可达到7.9GB/S，HDS 9980V产品的带宽可达到15.9GB/S。新一代HI-STAR 体系结构的带宽几乎为上一代产品的3 倍，是传统第二代产品的8 倍。 表 15-2 HDS 9900 产品带宽

系统内部更强的处理器和扩展性     HDS 9900V 系列产品中的前端与主机的连接通道控制器以及后端与磁盘阵列连接的控制器中的处理器也进行了升级更新。新的处理器采用64 位的高频MIPS 处理器，取代了过去的32 位低频处理器。其中前端与主机连接的处理器为200MHZ 主频,后端接磁盘阵列的处理器为160MHZ主频,它的处理能力为HDS 9900 系列产品中处理器能力两倍以上（HDS 9900系列产品所使用的处理器为32 位的80MHZ 主频的i960 处理器）。     由于处理器能力的提高，HDS 9900V 系统内部的每条光纤通道的带宽由200MB/S 提高到332MB/S。并且连接主机通道数量与内部接磁盘阵列通道数量可随应用规模和I/O 支持能力的变化及要求，可不停机在线扩充，示意图如图15-3：

图 15-2 HDS9900 系统示意图（1）


图 15-3 HDS9900 系统示意图（2）
HDS 9900V 前端64 位高频处理器示意图

系统超大容量

 HDS 9900V 系列产品的最大容量也提高了很大。目前，HDS 9900V 产品支持36GB(转速15000/分)、72 GB(转速10000/分，15000/分)、144GB(转速10000/分)的磁盘。HDS 9980V产品可装载到1024 块物理盘，是目前全球最大的磁盘存储系统。HDS 9970V 产品可装载到128 块物理盘。这样， HDS 9980V 产品的最大容量为147TB，HDS 9970V 产品的最大容量为18TB，并且所有系统可在不停机情况下进行4 块或8 块为一组的基本容量单元扩充。 
图15-4 HDS 9980V 前后端通道扩展能力示意图

更灵活的RAID 5 和RAID 0+1 保护方式技术。     HDS 9900V 系列产品对RAID 保护技术也进行的增强与灵活选择。在RAID 0+1 保护方式下，一个RAID 组可以由4 块或8 块物理盘组成2D+2D 或4D+4D，这样可以达到更高的性能。同时HDS 9900V 还提供由4 块或8 块组成的物理盘支持RAID 5 保护方式下的3D+1P和7D+1P，其中7D+1P 的RAID 5 方式可以极大的提高磁盘组的利用率（88%），节约了盘组投资并可同时提高大文件处理方式的性能。 
图15-5 HDS 9900 系统RAID 缓存设计

缓存最大和最安全设计的存储系统
图15-6 HDS 9900 系统电源保护     HDS 9900V 仍在数据缓存采用多块设计并支持数据在缓存区的镜像写处理方式，保证了HDS 9900V 相对其他存储设备在缓存一级无单故障点设计（见图）。其他产品因采用单块缓存处理技术并存在单故障点设计隐患，这样数据在缓存延时处理期间会因缓存板故障而丢失数据。     9900V 采用4GB 缓存板作为扩充单元进行在线扩容，9980V 最大扩充至128GB，9970V最大扩充至64GB。

逻辑虚拟端口功能可以支持更广泛和更灵活的SAN 连接性     HDS 9900V 系列产品通过新增加的微码功能率先实现逻辑虚拟端口软件定义功能（HSD），可支持系统连接主机更广泛更灵活的SAN 连接性，即在原有的多物理通道支持多主机平台连接的基础上，通过在单个物理端口上定义多个虚拟端口（最大为128个）来支持在同一个物理通道上的不同操作系统多主机平台的连接，该功能为用户在多操作系统环境下的连接配置系统端口节省了投资，不需要为每个操作系统在存储系统上都配置相应通道接口（连接示意图如图15-7）。
图15-7 HDS 9900 系统主机连接方式

独特与高可靠性的盘包设计     HDS 9900V 采用HDS 自行设计的3 英寸直径和1 英寸高全光纤双口读写高速盘包，其它同类产品仍使用SCSI 与单口读写盘包。同时HDS 9900V 所用盘包平均无故障间隔指标为250 万小时。

HDS 9900V 部件冗余设计     9900V 整机部件没有单一故障点，所有部件均为N＋1 冗余备份设计，即双独立供电接口与内部N+1 电源模块，冗余散热风扇，双SVP 服务处理器设计，RAID 技术保护方式，动态热备份盘包，双独立Cache 板设计，在两组独立Cache 内镜像写数据，7 x 24 x 365 天不停机运行标准。

HDS 9900V 不停机维修、升级与扩容设计     9900V 的所有部件均可热插拔和不停机进行更换、扩容和不停机地微码升级。当微码出现问题时可以自动不停机地返回旧版本并可不停机地加入微码的Patch。

HDS 9900V 自动故障预警监测与回叫系统设计     9900V 控制器柜内设有故障信息与指示灯显示报警系统及SVP 笔记本电脑显示服务与报警系统，并通过系统配置的Resource Manager 当中的Graph Track 智能菜单式窗口软件显示9900V 内部各个部件运行状态及故障发生时部件所处位置便于查找故障与维修。
图15-8 HDS9900 系统故障诊断
    另外在9900V 中配有Hi-Track 自动故障预警监测与回叫系统，定时运行监测所有部件，当部件即将发生故障时，其征兆信息通过Hi-Track 与配置的电话线和Modem 自动拨号传至实施方Hi-Track 监测中心。实施方技术人员根据信息可及早通知用户更换部件，避免故障发生。