日立统一存储产品介绍

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1、 Hitachi Unified Storage（HUS）日立统一存储产品介绍日立数据系统有限公司2022年5月吉林移动通信公司业务运营支撑系统经营分析配套工程（存储系统技术建议书）第II页 本节共2 页 目录一. 概述1二. HDS HUS 100技术的技术优势42.1 统一存储42.2 独特的动态虚拟控制器和自动负载均衡72.3 系统架构和硬件增强92.4 软件增强部分112.5 面向服务优化的系统132.6 高安全性247运行保障132.7 海量容量扩展和灵活的容量管理182.8 SAN环境下的性能优化232.9 安全简便的系统管理252.10 HUS与VMWare的紧密结合27三. H

2、DS HUS 100产品技术指标453.1 HUS110453.2 HUS130483.3 HUS15050四. HDS HUS 100突出优势544.1 对磁盘系统的选型依据544.2 HDS HUS存储产品的突出优势55五. HUS场地准备要求565.1 HUS110场地环境说明565.2 HUS130场地环境说明605.3 HUS150场地环境说明64HUS100 第I页 本小节共I页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第72页 共74页一. 概述日立数据解决方案价值定位今天的数据中心，除了需要面对数据量的急剧增长以及存储基础架构的复杂性之外，如何在统一存储

3、架构中支持多种数据（块数据、文件数据、对象数据）的综合存储需求也是目前大部分企业普遍面临的问题，企业需要在满足传统的高可用性、性能、可扩展性之外，能够从容应对管理、运维以及SLO要求。Hitachi Data Systems 非常了解企业面临的这些挑战，因此开发了服务导向型存储方法，使应用和业务要求能够与存储属性协调一致。Hitachi Data Systems推出了 Hitachi Unified Storage 100系列存储，以模块化的方式经济高效地为大中型企业提供高效、高可靠的统一存储解决方案。Hitachi Unified Storage (HUS)100产品家族是HDS中端产品线新

4、一代产品，作为广受欢迎的AMS2000系列的继任者，HUS产品线继承了HDS产品一贯的可靠性、高性能以及无瓶颈的整体优化设计。除具备更高的灵活性之外，HUS提供了出色地易管理性和为关键应用的优化解决方案。HUS作为HDS整体存储解决方案中重要部分，能够让用户从一个图形界面管理所有的存储基础架构从而极大地提升运维效率。整体方案设计旨在帮助用户达成关键业务指标，比如满足SLA管理、最高性价比、在线操作等，从而实现更佳的运营效率和投资保护。HDS拓展了统一存储定义，通过统一平台存储块、文件和对象数据，帮助客户有效应对复杂、快速的数据增长需求，所有数据通过存储池提供统一的供应、管理以及生命周期管理。作

5、为上一代AMS2000产品的全新升级，日立统一存储（HUS）旨在帮助客户更好的应对统一存储和大数据的存储需求，主要增强技术如下： 整合文件模块（基于HDS 2011年9月收购的BlueArc技术）和块存储设备，提供中端市场中最高性能和丰富功能的统一存储解决方案； HUS150型号支持最大960个磁盘插槽扩展，最大容量接近3PB； 全新设计的磁盘扩展柜支持更大的存储密度和更低的能耗，帮助数据中心节省宝贵的场地空间和电源配置； 系统默认包含Hitachi Device Manager（设备管理）, Hitachi Dynamic Provisioning（动态精简供应）, Hitachi Copy

6、-on-Write 以及Hitachi ShadowImage （系统内数据快照和克隆）. Hitachi Copy-on-Write 快照支持对单一卷1024 个快照，单一系统支持100,000个快照 通过Hitachi TrueCopy Remote Replication 和 Hitachi TrueCopy Extended Distance实现同步、异步的存储高可用以及复制管理 重新设计的缓存管理技术，从而使系统软件消耗更少的系统缓存，从而为用户数据提供更多的可用缓存进行读写加速； 通过闪存芯片为缓存提供掉电保护，在提供无限时的数据保护之外，避免了传统方式中大量的电池配置。与其他厂商

7、通常采用的通用处理器+标准芯片组以及改造后的Windows/Linux操作系统开发的控制器不同，HUS100产品采用HDS专利的基于硬件负载均衡的控制器技术，从而在底层硬件层面实现控制器与磁盘LUN之间的负载均衡，从而提升系统运行效率并简化用户部署、调优工作。后端采用高性能6GB SAS 2.0架构，并支持多种密度和型号的磁盘驱动器以及磁盘扩展柜选择。HUS产品为用户的关键业务带来的价值：灵活性 灵活选择 Fibre Channel 以及iSCSI接口，适应不同基础架构下存储部署； 弹性的性能分布，将LU平均分布到所有的驱动器、磁盘柜以及后端链路； 根据业务要求灵活选择高性能SSD、企业级SA

8、S以及大容量低成本SAS驱动器； 广泛支持所有主流开放操作系统，HBA以及交换机 为适应不同客户规模场景，灵活支持包括24 个2.5” 磁盘插槽（2U）, 12个 3.5”磁盘插槽（2U）以及高密度 48个 3.5” 插槽的磁盘柜（4U）；扩展性 灵活增加容量和主机连接端口 支持大规模异构主机共享，多达2048个虚拟端口以及4096个LU 容量最大扩展至近 3PB 与VSP整合实现大规模数据中心的数据保护和数据迁移方案 内置的分级存储能力支持数据生命周期管理可靠性 采用双活动对称控制器架构提供高性能和在线操作能力 99.999%数据可靠性 高可用架构设计，系统内无单点故障 主要部件的热交换设计

9、，保证关键部件在线更换 采用非易失性缓存 (NVRAM) 对意外掉电后缓存数据提供保护 在线微码升级和系统更新 灵活的热备磁盘选项，RAID重建之后无需回拷 主机多路径软件 丰富系统内数据复制方案，并与Microsoft VSS紧密集成 远程数据复制和高可用性 (同步和异步) 支持RAID-5, RAID-1, RAID-1+0 以及 RAID-0 RAID-6 为大容量SAS磁盘提供更高级别的数据保护 Hi-Track 远程监控支持性能 基于硬件的双控制器负载均衡技术，无性能瓶颈的整体设计 点对点SAS背板连接，高达 192 Gbps的背板带宽，无仲裁设计 全双工 6Gbps SAS驱动器接

10、口设计，保证在同一链接上能够同时收发指令和数据信息 支持2/4/8 Gbit/sec 主机光纤接口 支持1 Gbit/sec 或 10 Gbit/sec iSCSI接口; 10 Gbit/sec 支持超长数据帧 缓存分区以及缓存驻留技术优化、隔离独特的应用负载简单 对称双活动控制器架构简化LUN的分配和主机映射操作 基于 SAS (6 Gb/sec) 背板架构简化RAID组摆放 直观的图形管理界面简化管理和配置 丰富的命令行界面（CLI）和命令接口（CCI）帮助客户实现应用集成和自动化管理、部署 与其他HDS产品无缝集成，通过统一产品（hitachi command suite）进行统一管理

11、与其他存储设备的软件高度一致，简化用户学习和培训过程 安全 基于角色的访问管理和控制 对所有系统的变更进行审计日志记录 (通过BOS安全扩展软件包) 支持一次写入、多次读取 (WORM)满足特殊场合法规遵从要求； 管理软件与存储系统通信通过SSL和 TSL 加密 支持IPv6以及IPsec的维护端口 省心 HDS公司始终如一地提供卓越的服务与支持。 在FIND/SVP调查中被评为总体服务、支持与技术性能连续4年排名第一” 通过日立数据系统公司全球解决方案服务可获得全面专业的规划和Enablement服务。二. HDS HUS 100技术的技术优势2.1 统一存储伴随用户数据量的快速增长，用户存

12、储的数据类型也出现了多样化的趋势，块、文件和对象数据的存储需求并存，传统的存储架构需要客户为这些不同类型的数据单独采购不同的SAN、NAS以及对象存储设备。然而，这样的建设思路造成了新的存储孤岛以及低下的资源利用率。伴随新的存储需求，业界陆续出现了统一存储的产品。对于统一存储的定义，Evaluator Group在2011年3月的报告中给出了一个定义：Unified Storage is a storage system that provides both file and block access simultaneously. Theblock access is accomplishe

13、d through use of an interface such as Fibre Channel, SAS, or iSCSI over Ethernet. The filebased access is to a file system on the storage system using either CIFS or NFS over Ethernet.统一存储即能够同时提供文件和块访问的存储系统，块访问通过FC、SAS、iSCSI协议，文件访问通过以太网的CIFS或NFS协议 HDS在对客户统一存储需求的充分调研基础之上，提出了以下的HDS统一存储框架结构。之所以提出以上的统一存

14、储框架，因为HDS认识到我们的客户在面临数据的快速增长和统一存储需求时面临的多重挑战，主要包括：l 从容应对数据增长；l 在数据量不断增长前提下，降低成本；l 有效控制基础架构的复杂度；l 满足服务等级要求；针对这些挑战，HUS提出的解决之道简述如下：挑战一: 从容应对数据增长用户需要面对数据容量、 应用以及虚机数量的快速增长 HUS解决之道: 超过2倍 的容量扩展 超过3倍 性能提升 卷和文件系统的动态增长 更加快捷的容量和文件系统供应 挑战二: 在数据量不断增长前提下，降低成本面对不断紧缩的预算，IT部门必须提升效率 HUS解决之道: CAPEX节省 提升存储密度和空间利用率 OPEX节省

15、 通过整合降低50% 以上的运维成本 通过统一存储管理节省软件费用、管理时间和人员培训时间 降低能耗、制冷和场地需求 对称活动控制器降低部署和维护的人力、时间成本 挑战三: 有效控制基础架构的复杂度如何将客户运维人员从底层的维护工作中解放出来 HUS解决之道: 基于硬件的控制器自动故障切换和负载均衡技术简化部署、管理 自动分层和数据迁移简化数据生命周期管理和变更需求 更简化的管理界面和更短的部署时间 对多种类型数据的智能、统一管理 挑战四: 满足服务等级要求；不满足服务等级要求会对企业造成财务或业务的损失 HUS解决之道 优秀而全面的顺序和随机性能 Hitachi一贯的高可靠性降低企业的业务风

16、险，减少计划内、计划外停机 与主流应用紧密集成与最佳实践，降低业务部署时间，准确预知架构承载能力； Hitachi Command Director直观、实时监控SLO 需要指出的是，HUS的推出是基于HDS一贯的理念，即“one platform for all data”的有效延伸。依靠HDS高端VSP平台，能够为客户搭建包含异构阵列的综合存储平台，而在此之上对外提供SAN、NAS、CAS、VTL等多种存储服务。这样就为客户提供了一个容量高达255PB的统一存储平台。而今天的HUS统一存储是将HDS在VSP统一存储平台的技术和经验浓缩为一个统一的存储产品，帮助更多的客户实现“单一平台承载所

17、有数据”的理念。HUS提供的大容量扩展、平衡的高性能架构以及简化的面向SLO的管理策略使之成为客户进行服务器虚拟化整合、云架构搭建、大数据存储的理想平台。2.2 独特的动态虚拟控制器和自动负载均衡HUS100存储系统的动态虚拟控制器（Dynamic Virtual Controller）技术延续了在最早在AMS2000存储系统上引入的对称双活控制器技术。该技术是中端磁盘阵列的创新性设计，彻底改变了原有中端磁盘阵列在双控制器上割裂式的访问带来的以下弊端：l 所有存储里可用的LU都必须手工分配主控制器和Ownership，另一个控制器对这个LU只能“袖手旁观”，只有主控制器故障时起到备份作用。这一

18、方面难以做到真正的负载均衡，另一方面在主控制器故障切换到备份控制器时有访问的中断，至少几秒到几十秒，很可能导致数据库和系统的宕机；l 由于所有的LU都已经手工分配给各自的主控制器，当大数据量访问到来时，每个控制器只能“各自为战”的处理各自管理的LU，而手工分配很难做到真正的均衡，总会造成“忙的忙死，闲的闲死”无法调度的局面，这才是中端存储区别于高端存储技术的最大问题；l 由于控制器的割裂，造成主机端双HBA的割裂，实际每个HBA卡只能访问一个控制器，无法真正发挥服务器多路经负载均衡软件的作用；l 同时，由于双控制器上割裂式的访问，无法实现在线控制器微码升级。 HUS100存储系统的动态虚拟控制

19、器架构解决了所有这些问题，前端访问单HBA卡的任意接入都可以访问双控制器管理的所有LU，无须手工设置LU绑定主控制器，双HBA卡可以通过2个控制器的前端路径访问同一个LU；后端访问也实现了LU在控制器分配的自均衡，当一个控制器繁忙时，存储智能系统会将它所管理的某些LU自动分配个另一个空闲的控制器来处理。中端存储的LU处理再也无须人为干预、手工分配了。前端的自均衡路径分配通过二个控制器之间的PCI-E2.0高速链路，HUS的双控制器实现了真正的通讯和对称均衡，在前端接入上，服务器的2个或更多HBA卡不再是割裂的控制器访问，每个HBA卡都可以通过双控制器的前端接口访问到它们任意后端所管理的LU，实

20、现真正的Any to Any，同时带来了双收益：l 2个或更多的HBA卡与双控制器前端接口所连接的物理通路实现了真正的路径间负载均衡；l 1个HBA与1个控制器前端接口所连接的物理通路可以访问双控制器所管理的所有LU 这样的前端自均衡处理和Any to Any的前后端贯穿彻底改变了中端存储原有的双控割裂式访问的各种弊端，是具有真正的划时代意义的技术。后端的自均衡LUN调整 在前后端实现了Any to Any的访问同时，HUS还进行了更深层次的后端处理自均衡设计： 在原有的控制器管理LU的格局下，系统可以自动调节控制器所管理的资源，即当控制器的CPU压力不均衡时，可进行LUN一级的自动调整来保证

21、性能的优化，某一个控制器非常繁忙时，HUS系统会将其处理的一些LU调整到另一个空闲的控制器处理，从而达到二个控制器负载的最佳平衡。如下图： 2.3 系统架构和硬件增强HUS100系列产品延续了AMS2000系列的先进体系结构，同时，大幅度增强了硬件组件，从而大幅提升了系统处理能力。HUS的增强组件包括：l 后端处理能力的提升l 新一代专用控制芯片l 通用处理器的升级高速SAS后端技术2008年发布的AMS2000系列最先在中端磁盘机种引入了SAS后端技术，时至今日，SAS已经发展成为主流的磁盘机后端技术。HUS100系列在AMS2000的基础上，采用了更先进的6Gbps的SAS后端技术，较AM

22、S2000系列提升1倍，处理能力大大增强。HUS100系列的后端采用模块化架构，每个模块包括1个SAS I/O Controller Processor，控制2个6Gbps SAS的四路宽端口，后端控制模块的示意图如下：l HUS110每个控制器配置1个模块，支持8个6Gbps SAS通道l HUS130每个控制器配置1个模块，支持16个6Gbps SAS通道l HUS150每个控制器配置2个模块，支持32个6Gbps SAS通道新一代专用I/O处理器HUS100系列采用了Hitachi最新的第九代专用DCTL I/O处理器，其功能包括：l 缓存空间的管理l 硬件RAID加速l 前后端数据交换

23、的DMA引擎，实现磁盘机前后端高速数据交换l 意外掉电情况下缓存数据的保护相比于AMS2000系列，HUS100系列的专用I/O处理器由以下的增强：l 采用DDR3缓存，缓存性能大大提升l DMA通道增加了一倍，内部数据吞吐量明显增强l RAID加速DRR芯片增加了一倍，可以改善RAID运算性能l 缓存保护方面增加了Flash卡，用于意外掉电时缓存的数据保护全新的通用处理器和内部总线HUS110系列采用了Intel Core i Xeon “Jasper Forest” 处理器和最新的芯片组技术，采用PCIe 2.0总线实现组件互联，带宽比AMS2000系列提升1倍。“Jasper Fores

24、t”处理器采用了64位架构，支持超线程技术，并且专门针对存储管理进行了优化，内部集成了内存控制器，CPU总线和内存总线带宽大幅度提升。每颗“Jasper Forest”处理器都配有本地内存，而无须占用宝贵的用户缓存空间。HUS110HUS130HUS150处理器配置Intel Xeon Core i CPU (1.73GHz, 单核)/控制器Intel Xeon Core i CPU (1.73GHz, 双核)/控制器Intel Xeon Core i CPU (1.73GHz, 双核)/控制器处理器本地内存2GB/控制器3.5GB/控制器3.5GB/控制器2.4 软件增强部分HUS100系列

25、磁盘机在微码功能上引入了MML（Memory Management Layer），实现了缓存空间中控制信息部分的高效管理，从而在保证软件功能和性能的前提下，将控制信息对缓存空间使用降低到最小，保证了用户数据对于缓存空间的使用。MML的示意图如下：MML的原理是利用部分磁盘空间实现了对缓存中控制信息的虚拟内存管理，这就消除了缓存空间容量有限带来的对软件功能的限制，同时对软件的性能完全没有影响。MML可以改善以下软件的功能和性能：SahdowImage、Copy-on-Write、TrueCopy、TrueCopy Extended Distance、Volume Migrator、Quick F

26、ormat，具体说明如下表：软件功能增强优势SI差异数据的颗粒度从1MB减小到64K改善了Split和Resync性能一致性组数量从256增长到1024增强了软件的功能CoWData Pool被DP-Pool取代大大简化管理配置操作源卷的副本数量从32增加到1024增强了软件的功能一致性组数量从256增长到1024增强了软件的功能V-VOL可以无需分配LU号大大简化管理配置操作最大PAIR数量增大到100000源卷的总容量不再受限 TC差异数据的颗粒度从1MB减小到64K改善了Split和Resync性能TCEData Pool被DP-Pool取代大大简化管理配置操作源卷的数量从1024增加到

27、2046，同时每个源卷的空间增大源卷的总容量不再受限MVM差异数据的颗粒度从1MB减小到64K改善了Split和Resync性能2.5 面向服务优化的系统HDS HUS系列产品与VSP系列产品一样，都是遵循HDS先进的SOSS战略设计的，都具备能够保证应用系统QoS的缓存分区功能。Cache Partition Manager高速缓存分区功能Cache Partition Manager（高速缓存分区功能）是AMS和WMS存储系统产品线的一个关键改变，可确保应用的服务质量。其它任何模块化产品都没有能力在这一级别管理高速缓存。Cache Partition Manager通过以下机制发挥作用：分

28、区技术的使用l 将Cache分为最多32个分区。每个分区的资源访问独立进行，不会互相串扰。l 根据应用的I/O特性不同，可以用多种不同的方法优化每个分区的分段大小。分段尺寸可设置为4kB,8KB,16KB,64KB,256KB,512KB等等。可调的分段尺寸将大大提高缓存访问的命中率。对于4KB的I/O数据， 8KB的分区将比16KB的分区大大提高访问命中率l 根据应用的可靠性要求不同，对Cache的使用率要求不同，对可将每个分区的缓存设为镜像模式、无镜像模式l 每个分区对应的磁盘LU可选择不同的条带大小，尺寸可由16KB,64KB,64KB一直增长到128KB，最终实现分区缓存数据写入磁盘的

29、优化操作可调磁盘条带大小Striping Size综上所述，分区技术为模块化存储设备提供存储虚拟化的高级能力，最终为应用系统提供全方位的存储服务质量支持。2.6 高安全性247运行保障与HDS VSP系列相似，HDS HUS 100也采用了全冗余结构设计，保证业务的连续性。与HDS USP V一样HDS HUS 100也支持I/O通道故障切换软件HDLM或其它软件如：HP PV-Link，Veritas VxVM，IBM MPXIO等。采用虚拟端口技术简化了主机连接，保障了系统的安全性在没有主机存储域技术的时候，异构主机平台实施数据集中时，用户需要为存储端口的配置花费很多精力；这因为不同的主机

30、与存储系统间的SCSI指令是有区别、互相排斥的，这样在一个混合的环境中有些主机平台是不能够与其他平台共享一个物理连接；即使是使用交换机的分区管理也会造成系统的严重隐患。HDS公司提出了HSD技术，就是在存储系统的物理端口上划分出不同的逻辑端口，每个逻辑端口可以设定独立的对应主机连接特性，保证SAN环境中能够在节约端口资源的情况下保证系统的安全。HSD（HOST STORAGE DOMAIN）如下图：每个物理端口可以有128个主机存储域，每个逻辑端口都可以有自己独立的连接参数设定和LUN映射，每个逻辑端口可以有256个LUN映射。并且通过HDS公司的HSD技术可以在一个物理端口中有128个LUN

31、 0，这种技术是HDS独有的；在有些SAN技术中，实现一些功能LUN 0 是必须的，例如SAN BOOT等。通过HSD技术还可以方便用户在SAN环境中的Performance On-Demand系统实施；通过划分逻辑端口，可以方便的将异构服务器同时连接到一个物理端口上，这样可以将对系统要求不高的服务器共享连接到一个物理端口。主机存储域与逻辑端口主动的全局热备技术保障数据安全RAID 6、RAID 5和RAID 0+1等具有冗余数据保存的RAID技术能够保证在RAID组中有1个磁盘损坏的情况下数据不丢失，但为了保证数据安全通常阵列系统厂商都支持动态备盘技术。使用动态备盘技术在RAID组中有1个磁

32、盘损坏的情况下可以对系统性能影响比较小的情况下恢复损坏磁盘上的数据。动态备盘技术如上图，在某个时刻一个RAID组中的一个磁盘发生错误的数量超过系统定义的错误日志指标后，HDS HUS系统微码会自动启动动态备盘将有错误的磁盘上的数据复制到全局动态备盘上，在这个过程中不需要通过其它磁盘上的数据进行XOR计算。因此整个RAID 5磁盘组的性能影响降低到最低。在完成动态备盘复制后进行错误磁盘更换时，数据将从动态备盘上拷贝回更换的磁盘上也同样不用进行XOR计算。当错误磁盘不能够进行读写操作时，HDS HUS的系统微码不能进行动态备盘操作，此时系统会通过Correction Copy的方法进行数据恢复，如

33、下图Correction Copy操作可以看到，虽然在进行Correction Copy时服务器依然可以进行正常大I/O操作，但是由于RAID 5组中的所有磁盘都要参与XOR计算因此性能会非常差。HDS公司深刻意识到数据对用户的重要性，因此在微码中对磁盘错误监测有非常严格的要求，在磁盘只有非常微小的错误时就会启动动态备盘；因此HDS公司对磁盘的品质要求也是非常苛刻的。通过HDS HUS系列的图形化管理软件可以看到系统在出厂时定义的磁盘错误检测的Threshold并且可以实时报告任何一个磁盘的错误计数，通过Threshold定义，当磁盘可恢复错误或不可恢复错误数累计超过定义的数字HDS HUS系

34、统微码就会启动动态备盘操作。用户也可以通过管理软件实时观察当前磁盘的错误数量的累计计数。图形化管理的I/O通道管理软件保证主机I/O操作的连续性HD0000LM（Hitachi Dynamic Link Manager）是HDS公司提供的安装在主机端的存储通道传输管理工具软件。HDLM提供主机到存储系统的I/O通道负载平衡和故障切换功能；增强了主机系统的数据可得性。虽然存储系统通过RAID技术对数据进行了保护，但是单纯的存储系统是不能够提供整个I/O系统的端到端的保护的。主机端到存储系统的整个I/O路径中发生了故障如：HBA失效、FC交换设备故障、连接电缆断开等会中断主机端对数据的访问；HDS

35、公司提供的HDLM软件，通过对主机到存储的冗余I/O路径的管理实现负载均和故障切换；保证了247业务不间断的运行。HDLM是基于服务器端的GUI解决方案，能够提供1 支持SCSI和FC的连接方式2 在SAN环境中能够自动的发现主机到存储的路径3 支持I/O路径的自动故障切换和恢复回切4 支持多通道的负载均衡技术5 支持命令行图形界面API接口6 支持所有的HDS存储系统HDS(Windows NT, UNIX)FCHDLM软件的特点是1 高可靠：通过服务器的多条通道实现I/O通道自动的故障切换和恢复回切提高了服务器端数据访问的安全性和性能。2 高性能：通过多条I/O通道的负载均衡提高了应用系统

36、数据访问的性能，进而有效改善了应用系统的性能。3 易安装：HDLM能够自动查寻主机端到存储端的路径，这种查寻无论是直连的DAS结构还是复杂的SAN结构都可以自动完成。因此HDLM安装完成后不需要复杂的配置就可以使用了。HDLM的工作方式I/O通道故障切换和负载均衡HDLMHDLM对I/O通道进行实时控制，检测每个通道的状态；当有任何一个通道发生故障时自动将I/O切换到其它健康的通道上；同时，HDLM会自动记录整个操作过程。HDLM能够支持所有的HDS存储系统，并且在功能上基本相同。同时HUS100借鉴了高端USP V的技术，做到了前后端口的分离，在多通路访问中做到了真正的负载均衡，最为重要的是

37、：当一条链路故障时，没有以往中端存储的路径切换，也没有任何的访问中断，保证了更高的可用性。从HDLM 5以后，用户可以通过图形化界面管理服务器的I/O通道，极大的方便了用户对系统的维护，并且配合HiCommand Device Manager用户可以实现集中的全局管理。在HDLM图形化管理界面中可以对Server到存储的通道进行Online，Offline等手工操作同时还可以看到每一个路经的I/O计数。下图是HDLM 5的图示： HDLM的图形化管理2.7 海量容量扩展和灵活的容量管理HDS HUS 100系统最大容量可以配置960块磁盘，在使用3TB磁盘的情况下可以达到2,880TB的磁盘容

38、量，并且支持不同容量的硬盘混装。不论是增加磁盘还是增加新的RKA，HDS HUS 100系统产品允许用户在线情况下扩展容量。HDS HUS 100系列产品不仅在硬件扩充上非常容易，而且在容量管理上也非常灵活，可以实现在线的RAID扩展，也可以实现LU的在线扩展甚至缩小。同时HUS100继承了原有的卷迁移功能，使容量的变化乃至数据的调整都非常方便和自由。RAID的扩展一般来说，当阵列的RAID组已经建立好后，很难再进行更改如增加新的磁盘到RAID组中，HUS100系列产品不存在这个问题，当已建好的RAID组已经投入使用，如用户采用了5块磁盘实现3D+2P的RAID6，因为容量或性能的原因增加了新

39、的磁盘，HUS 100的Online RAID Group Expansion功能可以保证在线的将新增加的磁盘加入RAID组中，如下图可以增加3块磁盘使原RAID6的3D+2P改变为6P+2P，这些变化可以在线进行，同时RAID还自动实现re-stripe，即条带数据重新打散分配到更多的磁盘中，使容量提升的同时，性能也得到了更大的提升。 LUN的扩展和缩小阵列系统都会有一个内部管理核叫做LU Management，LU Management将阵列内部的磁盘空间通过创建RAID组后规划成为LU（Logic Unit）并映射给（Mapping）主机使用。连接在存储系统上的主机通过LUN（Logic

40、 Unit Number）来识别LU。通常的阵列系统在实现LU扩展时都会面临挑战！HUS100彻底解决了LU更改的问题，不但可以自由实现LUN的扩展和缩小，还可以通过Meta LUN实现不同RAID组中空间组合成更大的卷。HUS100上的LUN可以达到单卷60TB。如下图：HUS 100的LU更改方法不但可以灵活、方便的将LUN的容量扩展或缩小，同时也可以将不同RAID级别的不同RAID组中的LUN连接起来组成META LUN，如下图中的LUN A：LUN ALUN A*METE LUN为2009年推出卷迁移实现灵活的空间调整VolumeMigration的卷迁移功能是HDS的存储早已具备的优

41、秀软件功能，HUS100继承了这一优势技术，并把它打绑定在SNM2的管理平台中，卷迁移可以在线的将一个LU从一个物理空间迁移到另一个物理空间，期间主机应用系统和数据库访问都可以不中断，甚至没有察觉，完全透明实现。卷迁移是HDS SOSS实现的又一个重要技术支撑，用户可以在存储层面自由的将数据卷在不同的RAID组、不同磁盘之间迁移，以下是典型应用：应用一：当用户同时配置了SAS和SATA磁盘来实现分级数据管理时，怎样实现数据从高性能SAS磁盘到SATA磁盘的迁移曾经是非常头疼的问题，卷迁移轻松解决了这样的数据迁移，而且是在线实现；应用二：卷迁移也完全可以用于性能调整，一般用户磁盘使用环境中经常存

42、在某些RAID非常繁忙，而另一些RAID组很空闲，这是之前数据摆放的问题，但我们又很难在系统上线前杜绝类似问题，系统上线后又没有好的方法调整，卷迁移完全改变了这种局面，用户可以在线的将高负荷RAID组上的部分LU迁移到低负荷的RAID组上，达到RAID组间的平衡负荷，使每个磁盘发挥最高效率！Hitachi Dynamic Provisioning软件功能HUS100系列产品的Hitachi Dynamic Provisioning（以下简称HDP） 软件通过提高每个存储区块的相对效率，使各企业不再需要向已分配但从未使用的存储投入物理空间，从而降低了 CAPEX（如下图所示）。这样可以减少存放存

43、储的物理空间。由于动态预配置改进的性能还可以减少保持一定的性能水平所需的基础架构数量，从而间接节约 CAPEX。HDP 还可以显著降低与配置过程中涉及到的协调和人力相关的运营费用。通过一个虚拟池配置存储可以缩短配置新存储所需的时间，从而降低管理成本。它还可以显著简化存储配置流程，通过增加一个管理员能够管理的容量，降低人力成本。由于管理员不再需要增加物理存储，配置新的应用卷，从而能够降低复杂性。通过 HDP 软件，管理员只需从 HDP的存储 池中提取，而无需增加物理磁盘。HUS HDP技术介绍如上面两图一所示，HDP功能使用后，HUS100会将多个相同类型的RAID组放入一个存储池，而存储池中将

44、存储空间划分为最小32MB的PAGE，而33个Page组成一个Chunk，每一个Chunk的容量是1GB，每一个Chunk横向跨越了所有的RAID组，利用HDP的存储虚拟化技术，在主机访问HUS100时，每一个存储卷是由多个分布在不同RAID组上的Chunk组成，而且在多主机访问时实现了负载均衡的功能，这样相对于传统的RAID方式随机访问的性能获得了很大的提高。HDP功能优势总结由于 Dynamic Provisioning 软件能够配置大量虚拟卷，且不会产生全部费用，并能够按照计划更频繁地轻松增加物理存储，管理员无需像平时一样更改应用服务器和存储系统配置，从而能够进一步减少计划内中断。Dyn

45、amic Provisioning 软件可以允许将存储分配到一个应用中，且在使用之前，无需真正进行物理映射，从而可以提高存储利用率。这种“及时”配置允许应用利用更多的存储容量，而无需实际增加更多的存储。由于能够提高利用率，各企业可以推迟对于采购新存储的需求。这也就意味着各企业可以减少出现系统中断的可能性，同时，还可以提高物理磁盘容量。2.8 SAN环境下的性能优化SAN环境下存储系统要能够胜任各种应用对存储系统性能的要求。总体来说，无论是什么样的应用其I/O特征都可以分为随机I/O和持续I/O两大类；不同的应用，随机I/O占所有I/O的比率不同；例如数据库应用大部分I/O是随机I/O。HDS

46、HUS系统设计目标是能够胜任SAN系统中各种应用系统对存储的性能要求。HDS HUS系统可以通过Cache Resident Management（CRM），又称FlashAccess来保证服务器对于一个LU操作的100%读写缓存命中；也可以通过管理软件针对每一个LU调整其I/O操作的适应性。CRM 保证100%的读写命中率HDS利用独有的CRM技术可以保证服务器对LU进行读写操作时100%的命中率，这样就可以大大提高服务器随机I/O的性能。根据实际测试对于一个LU（RAID 5 ）的随机性能可以提高810倍。CRM利用缓存驻留技术将LU与缓存捆绑；对于有CRM支持的LU，主机任何读写操作都在

47、缓存完成，因此可以大大提高性能。在没有CRM技术前为了提高数据库的性能用户需要单独购买“固态盘”（Solid-state disk，SSD）；SSD使用RAM来仿真磁盘以提高系统的性能。对比CRM，SSD没有后端的磁盘RAID技术作为依托在数据安全性上存在隐患；而CRM的后端是磁盘RAID组，可以保证数据的安全。控制器1控制器2镜像LULU在控制器1上为LU驻留的内存区在控制器2上为LU驻留的内存区通常的内存工作区Performance Monitor性能监控通过管理软件Performance Monitor可以对HDS HUS100中性能信息进行收集和分析。性能分析所收集的信息包括了存储中各

48、个重要部件： Port information RAID Group / Logical Unit information Cache information Processor information Drive information Drive operating information Back-end informationPerformance Monitor 可以表格和图形的方式提供性能分析的信息，如下图：性能监视2.9 安全简便的系统管理HDS HUS100产品系列采用了改进的Storage Navigator Modular 2的管理平台，它能够提供用户多种管理、监控和呼叫服

49、务；通过这些灵活简便的管理方式用户可以大大降低管理工作的复杂度，保证HDS HUS系统的高效率安全运行。SNM2架构Storage Navigator Modular 2可以运行于管理服务器或客户端的PC，它设计了通用的web-based的client-server架构，基于标准的IP网络实现访问，换句话说，可以将HUS100接入已有的IP网络，Storage Navigator Modular 2到存储系统的访问通过浏览器即可实现，如果有客户端的PC，也可以通过连接SNM2的管理服务器来远程的配置存储系统。如下图：通过浏览器可以看到系统任何一个部件的运行状态，如果某个设备有问题会相应的以显著

50、颜色标出；并且会有相关的文本错误码报告。通过Web Access极大的方便了用户日常对系统的监视并大大缩短了错误定位的时间保证了系统运行的时间。基于JAVA技术的图形化网络管理通过SNM2中的图形化管理接口可以实现基于网络的图形化管理。支持在Windows台上实现基于JAVA技术的图形化管理。并且可以在一个管理界面内管理最多台HDS HUS系统。存储在阵列中的管理密码防范管理风险在进行网络化存储管理时，对存储系统的管理操作如果没有任何安全性防范限制是非常危险的；通过安装包括在SNM2中的密码保护许可（Password Protection）可以解决这个问题。启动密码保护许可后可以最多创建20个

51、HDS HUS系统管理员帐户和密码；这些管理员帐户和密码都储存在HDS HUS系统内部。任何尝试以管理的方式连接到HDS HUS系统必须要通过安全验证，否则无法管理只能够监视系统运行状态；并且通过Password Protection也阻止了同时两个以管理方式连接到HDS HUS系统。通过Password Protection功能极大的提高了存储系统安全管理能力保证了用户的数据安全。2.10 HUS与VMWare的紧密结合 HDS是HDS 全球VMware 首选的Technology Alliance Partner (TAP)，自2002年签约，2006年联盟正式生效 。HDS参与了VMwa

52、re Ready计划，已经并将持续和VMware进行合作开发，实现存储加速、减轻VMware服务器负载及存储级容灾等功能，构建基于虚拟化数据中心的全面解决方案 。HUS在产品设计上有以下几方面针对VMware的支持：VMware 环境性能的提高VMware 部署时对存储系统的传输带宽提出了较高的要求。一方面，较高的带宽意味着存储系统可以同时支持的虚拟机数量增加；另一方面，也能加快虚拟机迁移的速度。HDS HUS 新一代的存储架构设计，使用了SAS 2.0 技术，无疑对VMware环境提供很好性能支撑。如HUS 150的后端达到了32条SAS2.0 6Gb的wide links连接通路，每条通路

53、可达到600Mb/S 传输速度，总体后端带宽达到了196Gb/S，同时SAS的点到点彻底解决了像FC LOOP环路中的访问通路抢占问题，使每个磁盘都可以有专署的6Gb/s通路，使得磁盘访问技术有了创新的突破性设计，如下图：因为采用了先进的SAS 2.0技术，HUS存储系统在配置高容量磁盘时，形成了一个良好通路传输环境；并且在系统的后端磁盘SAS结构中，HDS公司采用了特有的负载分配的结构。无论是控制模块还是容量扩展模块中的磁盘都是平均分布在两个负载分担的SAS物理链路（每SAS物理链路包括4个6Gb/s通路）上，这样保证了在任何容量规格配置的情况下都具有很好的性能表现。以往的中端存储系统在提到

54、性能时，比较多的强调IOPS（每秒I/O数），对于实际传输带宽着墨不多。这固然有应用环境导向的因素,然而服务器虚拟化的应用对存储系统的传输带宽提出了较高的要求。一方面，较高的带宽意味着存储系统可以同时支持的虚拟机数量增加；另一方面，也能加快虚拟机迁移的速度。快速部署VMware存储环境HUS存储系统进行了创新性的设计，彻底改变了原有中端磁盘阵列在双控制器上割裂式的访问带来的弊端，大部分的中端存储产品都存在这样的问题：l 所有存储里可用的LU都必须手工分配主控制器和Ownership，另一个控制器对这个LU只能“袖手旁观”，只有主控制器故障时起到备份作用。这一方面难以做到真正的负载均衡，另一方面

55、在主控制器故障切换到备份控制器时有访问的中断，至少几秒到几十秒，很可能导致数据库和系统的宕机；对于VMware环境，因为虚拟机的数量多，手工分配，式作量大。l 由于所有的LU都已经手工分配给各自的主控制器，当大数据量访问到来时，每个控制器只能“各自为战”的处理各自管理的LU，而手工分配很难做到真正的均衡，总会造成“忙的忙死，闲的闲死”无法调度的局面，这才是中端存储区别于高端存储技术的最大问题！对于VMware环境，无法均衡各Lun性能。l 由于控制器的割裂，造成主机端双HBA的割裂，实际每个HBA卡只能访问一个控制器，换角度看，一个HBA卡的系统不能访问双控制器，也就无法实现在线控制器系统升级

56、。对于VMware环境，无法保证多路径的真正安全性。 HUS的Active-Active Symmetric对称自均衡控制器架构解决了所有这些问题，前端访问单HBA卡的任意接入都可以访问双控制器管理的所有LU，无须手工设置LU绑定主控制器，双HBA卡可以通过2个控制器的前端路径访问同一个LU；后端访问也实现了LU在控制器分配的自均衡，当一个控制器繁忙时，存储智能系统会将它所管理的某些LU自动分配个另一个空闲的控制器来处理。中端存储的LU处理再也无须人为干预、手工分配了，这样在VMware的虚拟环境中可以方便的直接分配LU给应虚拟主机，全局可调的LU，更加灵活的适应于VMware多变的配置环境。

57、VMware自动的负载均衡HUS的前后端控制器对称双活，进行前后端的均衡。前端访问单HBA卡的任意接入都可以访问双控制器管理的所有LU，无须手工设置LU绑定主控制器，双HBA卡可以通过2个控制器的前端路径访问同一个LU；后端访问也实现了LU在控制器分配的自均衡，当一个控制器繁忙时，存储智能系统会将它所管理的某些LU自动分配个另一个空闲的控制器来处理。存储的LU处理再也无须人为干预、手工分配了，这样在VMware的虚拟环境中可以方便的直接分配LU给应虚拟主机，全局可调的LU，更加灵活的适应于VMware多变的配置环境，无需像其它中端存储那样手动进行优化。1）前端的自均衡路径分配通过二个控制器之间

58、的PCI-E的高速链路，HUS的双控制器实现了真正的通讯和对称均衡，在前端接入上，服务器的2个或更多HBA卡不再是割裂的控制器访问，每个HBA卡都可以通过双控制器的前端接口访问到它们任意后端所管理的LU，实现真正的Any to Any，同时带来了双收益：l 2个或更多的HBA卡与双控制器前端接口所连接的物理通路实现了真正的路径间负载均衡；l 1个HBA与1个控制器前端接口所连接的物理通路可以访问双控制器所管理的所有LU这样的前端自均衡处理和Any to Any的前后端贯穿彻底改变了中端存储原有的双控割裂式访问的各种弊端，是具有真正的划时代意义的技术。2）后端的自均衡LUN调整在前后端实现了An

59、y to Any的访问同时，HUS还进行了更深层次的后端处理自均衡设计：在原有的控制器管理LU的格局下，系统可以自动调节控制器所管理的资源，即当控制器的CPU压力不均衡时，可进行LUN一级的自动调整来保证性能的优化，某一个控制器非常繁忙时，HUS系统会将其处理的一些LU调整到另一个空闲的控制器处理，从而达到二个控制器50%对50%处理的最佳平衡点。如下图：这样的后端自均衡处理同样是具有划时代意义的技术。 HUS高度自动化、无需主机干预的对称双活动控制器，对于VMware虚拟化环境具有重大的意义。传统中端存储系统的非对称控制器需要为每一台服务器配置故障切换路径，这对于拥有大量虚拟机且变动频繁的V

60、Mware环境来说，需要付出的时间和人力成本是无法想象的。而HUS不仅易于快速部署，其对称的双活动控制器能够接受所有前端端口对同一数据卷的访问，这让VMotion用户无需担心主机配置，能够大幅度降低配置成本，消除性能瓶颈。动态容量分配优化VMware存储配置HUS上的Dynamic Provisioning软件可以为应用分配虚拟存储容量，而在真正使用之前，不进行物理映射。这种即时分配的方法意味着预分配的存储容量可以超出实际安装的存储容量。这样就把对应用的存储分配与存储系统的增容过程分开，从而大大简化了存储的分配过程。 当物理存储容量不停机地添加到存储系统中，所有预先分配的卷都可以通过一个中央缓

61、冲池共享该容量。在应用需要更多容量时，存储系统可以自动地将所需的额外物理存储资源分配给卷。而Dynamic Provisioning软件在幕后监控存储资源，并在需要更多的物理存储资源之前，主动给您预警。 Dynamic Provisioning软件还可以透明地将多个不同应用的数据集分散存储到多个物理磁盘上，从而减少性能管理问题，并优化性能/吞吐率，从而达到简化性能优化的目的。 采用Dynamic Provisioning软件，可以提高总体存储利用率，整个存储系统得到了优化，带来了最高效率。在多层存储环境中，该软件还可以提供一个有用的低费用层，供您选择。 与高端VSP的先进功能和可靠性相结合，D

62、ynamic Provisioning软件可以降低资本支出和管理费用，并提高您的存储投资回报率。 使用Dynamic Provisioning，可以预先对VMware环境的虚拟机分配较大的存储空间，而不用在将来不断的调整空间大小来适用于不断变化的应用。同时在预分配的存储出现空间不够时，可随时增加空间，新增的磁盘，会重新自动做条带化，将IO平均分配到每一个硬盘上，从而进一步提高整体IO响应，提高VMware环境整体性能。VMware环境的数据迁移卷迁移功能是HDS的存储早已具备的优秀软件功能，HUS继承了这一优势技术，并把它打绑定在管理平台中，卷迁移可以在线的将一个LU从一个物理空间迁移到另一个物理空间，期间主机应用系统和数据库访问都可以不中断，甚至没有察觉，完全透明实现。用户可以在存储层面自由的将数据卷在不同的RAID组、不同磁盘之间迁移，以下是典型应用：应用一：当用户同时配置了SAS和SATA磁盘来实现分级数据管理时，怎样实现数据从高性能SAS磁盘到SATA磁盘的迁移曾经是非常头疼的