piątek, 21 października 2011

Clariion - architektura (Storage Processor)

Kontynujemy opis architektury Clariiona - tym razem skupimy się na głównym jego komponencie czyli storage procesorze:

Storage Processor (SP) to "mózg" kierujący macierzą (duża część Clariionów ma takich "mózgów" dwie sztuki). On obsługuje żądania I/O jakie trafiają i pilnuje bezpieczeństwa danych i zapewnia żeby odpowiednie hosty miały dostęp do odpowiednich LUNów.

Każdy SP posiada jeden lub dwa (w zależonści od modelu) processory Intel Xeon oraz od 3 do 16GB RAMu.

MODEL CX4-120 CX4-240 CX4-480 CX4-960
Procesor 1 dual core
1,2GHz

1 dual core
1,6GHz

1 dual core
2,2GHz

2 dual core
2,33GHz
Ilość RAMu 3GB4GB8GB16GB


Oprócz tego SP zawiera pamięć cache, która jest podzielona na trzy obszary. W pierwszym znajduje się systemu operacyjny/firmware kontrolera. Nazywa się on FLARE  (Fibre Logic Array Runtime Environment) i tajemnicą poliszynela jest, że tak naprawdę to Windows XP z "nakładką" do obsługi macierzy. Obecnie najnowsza wersja flare w macierzach Clariion to FLARE30.
Pozostałe dwa obszary cache to cache zapisów(write) i cache odczytów(read). Wielkość części zajętej przez system jest stała, natomast możemy zmieniać ilość pamięci przydzielonej na read i write.
Ponieważ pamięć cache jest bardzo szybka w porównaniu do dysków mechanicznych (czy nawet SSD) tak więc jej oczywistym zastosowaniem jest przyśpieszenie obsługi i/o jakie trafiają do macierzy.
Pamięć cache odczytu jest zapełniana danymi, co do których kontroler podejrzewa, że będą potrzebne w najbliższej przyszłości, natomiast do pamięci cache zapisu trafiają wszyskie (z kilkoma wyjątkami) dane wysyłane do macierzy. Po zapisaniu danych do cache macierz wysyła do hosta potwierdzenie udanego zapisu (duży uzysk na czasie niż gdyby host miał czekać aż dane zostaną zapisane na dyskach) a następnie w "czasie wolnym" przerzuca dane z cache na dyski. Więcej o działaniu pamięci cache będzie w jednym z następnych wpisów.

Oprócz CPU,RAMu i pamięci cache , SP zawiera także karty I/O służące do podłaczania do kontrolera serwerów i napędów. Karty mogą być trojakiego typu: FC (z portami o prędkościach do 8Gb/s) lub iSCSI (porty 10Gb/s). Razem z najnowszym release-m firmwaru (FLARE 30,5) Clariion zaczął wspierać także FCOE (Fibre Channel over Ethernet) i jest możliwość dołączenia do niego kart obsługujących ten protokół.




wtorek, 11 października 2011

Clariion - wprowadzenie oraz architektura

Clariion jest to nazwa rodziny (linii) macierzy SANowych pozycjonowanych przez EMC jako "mid-range".
Jest (a w zasadzie był) to jeden z najdłużej rozwijanych produktów, jego początki sięgają wczesnych lat 90 a zaprojektowany i  produkowany był przez firmę Data General (przejętą w 1999r przez EMC).
Linia Clariionów została zamknięta w tym roku i zastąpiona modelem VNX, który łączy w sobie funkcjonalność macierzy SAN i macierzy NAS (tzw: "unifed storage").

Ostatnia generacja macierzy Clariion obejmuje sobą następujące modele: AX, CX4-120 , CX4-240 , CX4-480, CX4-960

Porównanie modeli:

MODEL AXCX4-120 CX4-240 CX4-480 CX4-960
Maksymalna pojemność 120 TB 235 TB 459 TB 939 TB 1899 TB
Maksymalna liczba podłączonych
systemów (hostów)
64128256256512
Maksymalna liczba LUNów
do stworzenia
5121024204840968192
Maksymalna liczba portów
Front End (podłączenie z hostami)
4 FC
lub 4 IP
4 FC i
4 iSCSI
4 FC i
4 iSCSI
8 FC i
4 iSCSI
8 FC i
4 iSCSI
Cache 2 GB6 GB8 GB16 GB32 GB
Max liczba dysków 60120240480960
Wspierane typy dysków SATAII i
SAS
FC, SATA II,
EFD (SSD)
FC, SATA II,
EFD (SSD)
FC, SATA II,
EFD (SSD)
FC, SATA II,
EFD (SSD)


Architektura CLARiiONa:

Ponieważ nie znalazłem żadnego schematu architektury Clariiona, który mógłbym spokojnie tutaj przedstawić, nie naruszając praw autorskich, postanowiłem stworzyć takowy samodzielnie.
Biorąc pod uwagę mój całkowity brak zdolności i wyczucia plastycznego, z góry przepraszam za pewną "toporność" poniższej grafiki ;)

I kilka zdań komentarza:

Clariion jest macierzą z redundantną jednostka centralną (kontrolerem) zwanym w przypadku tej linii: Storage Processor-em (SP). Redundancja jest tutaj użyta nieco na wyrost, gdyż pojedynczy storage procesor moze nie dostarczyć wymaganej wydajności, do obsłużenia intensywnie używanej maciezy. Można powiedzieć, że przy obciążeniu SP do 50% zapewnione jest nadmiarowość tego komponentu, jeżeli jednak macierz pracuje, a każdy z jej SP jest obciążony mocniej niż na 50%, to awaria jednej z tych jednostek może spowodować zatrzymanie całej macierzy.

SP komunikują się między sobą za pomocą magistrali zwanej CMI (Clariion Messaging Interface), magistrala ta jest używana między innymi do przesyłania informacji o zawartości i zmianach w cache, tak żeby obydwa SP zawsze miały dokładnie ten sam jego obraz (mirrored cache) - jest to oczywiście związane z poprawą bezpieczeństwa i redukcją ryzyka utraty danych w przypadku uszkodzenia jedego z kontrolerów.

Back End, czyli połączenie pomiędzy SP (cache) a fizycznymi dyskami, to 4 tzw "pętle" FC (mogą mieć 2 lub 4 GB/s przepustowości). Na pętlach podłącza się półki dyskowe (na powyższym schemacie na każdej pętli podpięta jest jedna półka, w rzeczywistości może ich być kilka), dokonuje się tego za pomocą układu zwanego Link Control Card (LCC). LCC kontroluje stan komponentów w obrębie podłączonej do niej półki.

Na jednej półce dyskowej w Clariionie znajduje się do 15 dysków 3,5cala (istnieją także półki dyskowe "wysokiej gęstości" ale nie będę tu o nich pisał).

Dodatkowe komponenty wchodzące w skład macierzy to oczywiście zasilacze (redundantne), dodatkowo podłączone do baterii SPS, pozwalajacych w wypadku utraty zasilania na potrzymanie zawartości pamięci cache, do czasu jej "zrzucenia" na dyski fizyczne oraz kontrolowane wyłączenie macierzy. Clariion ma także cały zestaw wiatraków używanych (a jakże) do zapewnienia właściwego chłodzenia.




W kolejnym wpisie kontynujemy zagadnienia związane z budową Clariiona.
Trochę bliżej sprawdzimy między innymi działanie i budowę pamięci cache oraz modułów I/O