▲惠普3PAR存儲系統(tǒng)

3PAR目前分為F、T、V三個系列，共6個型號，其中V系列是惠普收購3PAR之后發(fā)布的一個新的系列，其主要幫助惠普角逐更高端的用戶市場。V 系列與F、T系列的架構(gòu)基本一致，均采用控制系統(tǒng)與數(shù)據(jù)系統(tǒng)相分離的架構(gòu)，控制系統(tǒng)采用X86芯片，數(shù)據(jù)系統(tǒng)則采用最新的第四代的64位ASIC芯片，最 多可擴展至16個ASIC數(shù)據(jù)芯片，與之對應(yīng)的是8個X86控制芯片，最高可支持1920塊驅(qū)動器，并在同一盤柜中支持SSD、FC與近線磁盤混插使用。

實際上，從上述硬件來看，如果滿配的話，3PAR明顯是一個龐然大物，其官方公布的最大容量亦可達到1600TB。在這之中，如果僅僅是硬件的“強 勁”還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，不然的話，也不會產(chǎn)生現(xiàn)在這種“人人自危”的局面，在這個“龐然大物”之中還需要諸多的功能，如動態(tài)負(fù)載均衡、自動分層存儲、自動精簡配置以及強健的數(shù)據(jù)保護等等，而這些幾乎是高端存儲與低端存儲的最大區(qū)別。

一般而言，談到高端存儲，尤其是適合云的存儲設(shè)備，由于廠商技術(shù)的不同，其存儲架構(gòu)及實現(xiàn)的方式也就有著一些區(qū)別，這反應(yīng)在功能方面也略有側(cè)重，這 也是解釋了為何在諸多場合，很難看到與其他廠商存儲進行性能比較的原因。而3PAR作為最早進軍云存儲領(lǐng)域的“排頭兵”，那么其究竟有哪些特點讓其與云環(huán) 境最契合呢?下面我們一起來分析一下。

惠普3PAR：靈活擴展的網(wǎng)格存儲架構(gòu)

惠普3PAR存儲系統(tǒng)內(nèi)部采用控制系統(tǒng)與數(shù)據(jù)系統(tǒng)相分離的架構(gòu)設(shè)計?？刂葡到y(tǒng)采用X86芯片，而數(shù)據(jù)系統(tǒng)則采用ASIC芯片來專門負(fù)責(zé)。控制系統(tǒng)解 決數(shù)據(jù)存放問題，即數(shù)據(jù)是從什么應(yīng)用系統(tǒng)產(chǎn)生的，應(yīng)該存放到哪個區(qū)域，以及怎么存放，這些采用X86芯片就能很好地解決這一問題。而數(shù)據(jù)系統(tǒng)則是著重與數(shù) 據(jù)存放本身，如怎樣處理應(yīng)用產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，怎樣進行精簡配置，如何提高零檢測以及如何提高使用效率等等。

惠普3PAR產(chǎn)品經(jīng)理楊溢先生認(rèn)為，根據(jù)數(shù)據(jù)其本身的特點，存儲一個數(shù)據(jù)通常包括兩個部分，一個是元數(shù)據(jù)，即表明數(shù)據(jù)產(chǎn)生的地方以及存放的地方，這部分有控制系統(tǒng)來執(zhí)行;而另部分則是數(shù)據(jù)本身，這部分操作則有數(shù)據(jù)系統(tǒng)來執(zhí)行。

傳統(tǒng)存儲架構(gòu)與3PAR存儲架構(gòu)對比

與傳統(tǒng)的高端存儲相比，3PAR在架構(gòu)有很大的不同。通常情況下，傳統(tǒng)高端存儲的主機端口、高速緩存與數(shù)據(jù)存儲是相分離，如高速緩存通常集中在一個資源池中，數(shù)據(jù)存儲則集中于另外一個資源池。而3PAR則利用混插在盤柜中的SSD、FC磁盤以及NL磁盤各自形成統(tǒng)一的資源池，在根據(jù)應(yīng)用實際情況分配 相應(yīng)的性能，并且隨著應(yīng)用的負(fù)載變化，其性能可隨需調(diào)整。

3PAR 背板采用全網(wǎng)狀的連接結(jié)構(gòu)，每個控制器節(jié)點之間高速直連。因為是全網(wǎng)狀的，所以基本上一個鏈路壞掉只影響直連的兩個節(jié)點的通信，對其它節(jié)點無影響(拓?fù)鋱D 如上圖所示)。每個控制器節(jié)點內(nèi)置一塊硬盤，用于操作系統(tǒng)安裝。根據(jù)惠普官方提供的資料顯示，控制器節(jié)點最多可以擴展到8個，其最大可支持1920塊驅(qū)動 器，最大容量可達1600 TB。

無以倫比的極致精簡技術(shù)

對于現(xiàn)在的高端存儲系統(tǒng)而言，自動精簡技術(shù)依然不是什么新鮮的話題。但值得一提的是，3PAR是首個將自動精簡配置技術(shù)引入存儲陣列硬件中的供應(yīng) 商，這項技術(shù)在隨后幾年，成為了硬件系統(tǒng)的"標(biāo)準(zhǔn)功能"，在這一過程中，3PAR在自動精簡配置領(lǐng)域一直處于領(lǐng)先地位，并圍繞于此，開發(fā)了多項相關(guān)的專利 技術(shù)，如Thin Built In。而在3PAR V系列發(fā)布時，惠普又賦予3PAR自動精簡配置功能更多的含義，如16k的“納米級”數(shù)據(jù)回收功能等等。

對于任一內(nèi)置 Thin Built In的 3PAR InServ 陣列而言，3PAR Thin Conversion(精簡轉(zhuǎn)換)軟件可利用3PAR Gen3 ASIC 的零檢測功能，來實現(xiàn)原有陣列中低效的"臃腫"卷向更高效、更高利用率的"精簡"卷的轉(zhuǎn)換。這種卷的"精簡"可以使數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)綠色 IT 目標(biāo)、消除空間浪費并提高較小容量系統(tǒng)的利用率。由于陣列硬件內(nèi)嵌了由繁到簡的轉(zhuǎn)換機制，因此容量卷轉(zhuǎn)換能夠以線速聯(lián)線進行，同時保持原有的服務(wù)水平，且不中斷生產(chǎn)工作負(fù)載。

3PAR存儲系統(tǒng)中獨有的零檢測功能

使用3PAR Thin Concersion(精簡轉(zhuǎn)換)軟件只需三個簡單步驟即可實現(xiàn)容量精簡,首先使用現(xiàn)有的卷管理器或文件系統(tǒng)對刪除的數(shù)據(jù)進行清零處理，然后在3PAR InServ服務(wù)器上激活3PAR Thin Conversion (精簡轉(zhuǎn)換)軟件，最后將原有卷遷移至3PAR InServ服務(wù)器即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)精簡。

不僅如此，3PAR認(rèn)為，數(shù)據(jù)精簡較為簡單，難點在于如何持續(xù)精簡。在這方面，惠普提供了一個名為“納米級”回收的功能，其可對刪除的空間進行回收，還可檢測到不小于16k大小的零數(shù)據(jù)，并對其進行重新回收使用。

自動分層存儲，讓負(fù)載動態(tài)優(yōu)化

3PAR Adaptive Optimization(自適應(yīng)優(yōu)化)軟件是3PAR存儲系統(tǒng)中的一個功能套件之一，該軟件能夠?qū)崿F(xiàn)3PAR InServ存儲服務(wù)器存儲子卷的自動分層功能，可使得企業(yè)熱點數(shù)據(jù)在SSD、FC磁盤以及NL磁盤中進行動態(tài)轉(zhuǎn)移，以實現(xiàn)性能的提高，并有效降低企業(yè)成本。

3PAR中的自適應(yīng)自動優(yōu)化功能

3PAR自動和細(xì)粒度的服務(wù)級別優(yōu)化方式旨在適當(dāng)?shù)臅r間將適當(dāng)?shù)姆?wù)質(zhì)量(QoS)不中斷和持續(xù)地提供給適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)，以減少企業(yè)和云數(shù)據(jù)中心的成本。由于Adaptive Optimization(自適應(yīng)優(yōu)化)可在子存儲卷層面進行，因此采用了固態(tài)盤的InServ陣列只需要更少的優(yōu)質(zhì)驅(qū)動器即可滿足哪怕是最苛刻的性能指標(biāo)。通過3PAR Adaptive Optimization(自適應(yīng)優(yōu)化)軟件，InServ陣列能夠在單一卷中整合多個存儲層(使用任何形式的SSD、光纖通道、近線(企業(yè)級SATA) 驅(qū)動器的組合)，從而實現(xiàn)所需的服務(wù)級別，并且每Gb的總成本比只使用光纖通道的配置要低的多。

3PAR動態(tài)優(yōu)化功能所能實現(xiàn)的性價比

惠普3PAR存儲系統(tǒng)是一個真正的全虛擬化陣列，其通過將存儲系統(tǒng)內(nèi)部的硬盤通過特定方式實現(xiàn)顆?；缓蟾鶕?jù)應(yīng)用對存儲性能的不同需求，來選擇合 適的顆粒組成一個虛擬盤，這個虛擬硬盤中包含了性能最好的SSD，性能較好的FC磁盤以及性價比較高的近線磁盤。這樣就使得3PAR存儲系統(tǒng)中的自動分層 存儲技術(shù)允許一個數(shù)據(jù)卷可以跨越不同的磁盤介質(zhì)，例如一個卷可以跨越SATA、 SAS、SSD等不同的介質(zhì)，3PAR的自動分層存儲管理軟件可以監(jiān)控到這個卷里面的訪問頻次不同的“熱區(qū)”和“冷區(qū)”，將訪問頻次較高的“熱區(qū)”移動到 SSD介質(zhì)上，訪問頻次較低的“冷區(qū)”，自動遷移到性能較低的近線磁盤上。這樣不但實現(xiàn)了完全的基于策略的自動數(shù)據(jù)遷移，而且每次遷移，不用再遷移一整個 卷的數(shù)據(jù)，只需要將一個數(shù)據(jù)卷中較熱部分的數(shù)據(jù)遷移到SSD硬盤區(qū)，因而充分提高了SSD硬盤的應(yīng)用效率。

與眾不同的數(shù)據(jù)保護

作為存放企業(yè)重要數(shù)據(jù)信息的存儲系統(tǒng)來說，其可靠性永遠(yuǎn)是居于第一位的。傳統(tǒng)存儲所采用的RAID數(shù)據(jù)保護方式在海量數(shù)據(jù)背景下越來越難發(fā)揮出其應(yīng) 用的作用。舉例說來，例如我們所常見的利用四塊磁盤組成一個RAID 5陣列，其每塊硬盤的容量為2TB，如果這個陣列中的某塊磁盤損壞，需要數(shù)據(jù)重建，那么2TB容量大小的磁盤重建所需要的時間大約是在4小時左右。因為同 一陣列中的磁盤其生命周期基本上是相同的，那么其同時損壞的幾率并非不可能，尤其是在海量數(shù)據(jù)存儲需要的大規(guī)模磁盤陣列情況下，如果在數(shù)據(jù)重建過程中，一 旦另一塊磁盤出現(xiàn)損壞，那就意味著數(shù)據(jù)丟失。

當(dāng)然針對這種狀況，已經(jīng)有一些新興的數(shù)據(jù)保護方式開始出現(xiàn)，如擦除碼，颶風(fēng)碼和噴泉碼等，再如IBM所看重的XIV存儲系統(tǒng)中所采用的偽隨機數(shù)據(jù)分布方式等。在3PAR存儲系統(tǒng)中，其也有一種獨到的，讓人眼前一亮的數(shù)據(jù)保護方式。

3PAR存儲系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)保護方式是基于前文所提到的全虛擬化系統(tǒng)而來的，物理磁盤按照一定的方式被分為同等容量大小的小型存儲空間，并將這些小的 存儲空間按照應(yīng)用需求組成不同的虛擬磁盤(其中包括SSD、FC和NL磁盤)。一旦3PAR中某塊硬盤損壞，需要進行數(shù)據(jù)重建時，其將丟失數(shù)據(jù)重建到新的 三塊硬盤之上，這樣就可大幅縮減數(shù)據(jù)重建時間。

因為我們要明確的是，傳統(tǒng)RAID方式數(shù)據(jù)重建時間的最大瓶頸在于磁盤本身，即磁盤的性能瓶頸決定了其數(shù)據(jù)重建時間。而采用惠普3PAR的這種方 式，則相當(dāng)于是同時將(損壞的磁盤上)分散在N塊硬盤上的數(shù)據(jù)同時重建到另外的N塊硬盤之上，其重建數(shù)據(jù)的性能是N塊硬盤性能相加，其數(shù)據(jù)重建時間則是單 塊硬盤的N分之一。

除了上述的方法使得數(shù)據(jù)重建時間大幅縮短之外，前文所提到的零檢測功能。在3PAR存儲系統(tǒng)之中，其能夠?qū)Υ疟P中的零數(shù)據(jù)進行檢測，在遭遇零數(shù)據(jù) 時，傳統(tǒng)的RAID方式在數(shù)據(jù)重建時仍是會利用校驗機制對其進行運算、校驗。而在3PAR存儲系統(tǒng)中則不會對其進行校驗，直接跳過，這也從另一方面減少了 磁盤損壞后的數(shù)據(jù)重建時間。

后記：實際上，3PAR 存儲系統(tǒng)的技術(shù)特點與亮點功能還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止上述。存儲是企業(yè)IT系統(tǒng)中的特殊存在，因為其存放這幾乎可以說是決定企業(yè)生死存亡的數(shù)據(jù)信息。從存儲發(fā)展的這么 多年來看，為了保障企業(yè)的已有投資，其所推出的產(chǎn)品必須要向下兼容，而這也間接地阻礙了存儲技術(shù)的革新。而作為3PAR這樣的新興存儲公司而言，卻完全不 存在這類掣肘，其完全可以將一些具有前瞻性的技術(shù)和特色技術(shù)融入其中。

并且，惠普作為存儲行業(yè)的老牌廠商，其已經(jīng)在存儲領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗，并形成了諸多行之有效的方法論。在惠普收購3PAR之后，將已有的經(jīng)驗與方法論同最領(lǐng)先的技術(shù)相結(jié)合，其產(chǎn)生的影響無疑是深遠(yuǎn)。

wangzhen