单片架构

EMC DMX高层架构

单片阵列使用共享的高速缓存架构来连接前端存储端口和后端磁盘。这在本文图表所显示的架构中可以显示得很清楚。这张图显示了EMC DMX和日立USP存储阵列的内部连接。每个记忆体单元连接到每个前端导向器和后端磁盘导向器。日立将高速缓存分成两个部分，分别针对阵列中的集群1和集群2；EMC有多达8个高速缓存模块。这种架构有自己的优缺点。首先，将导向器连接到所有高速缓存模块确保了资源不会分散。除非高速缓存完全耗尽，否则总有到另一个高速缓存模块的连接来处理用户请求。同时，用户请求是来自哪个端口也无所谓；高速缓存模块可以处理从任意端口到任意后端磁盘的请求。这种连接方式在故障复原上有自己的优势。例如，如果一个高速缓存模块发生故障，那么只有这个模块上的高速缓存丢失；在完全部署的架构中，整体高速缓存数量会下降（在EMC的架构中会下降八分之一），但是前端和后端连接仍将保持原状。在这种模式下，我们可以配对存储端口，并从1个或多个端口中提供单个LUN而不影响性能。存储端口和磁盘适配器之间的通道长度将始终是一致的。

这种任意-到-任意的模式也有自己的劣势。连接方式过于复杂，因此系统比较昂贵，需要各种开销来管理和控制各种组件之间的互动。此外，这种架构实际的可扩展性也有限。如果架构有8个FE（前端）、BE（后端）和高速缓存模块，那么这个架构会有128个连接（8×8x2）。增加一个高速缓存模块就需要增加16个连接；同样地，增加更多的前端或后端导向器也需要更多的连接。同时，单片阵列采用的是专门的组件和设计，这增加了持续维护和硬件扩展的成本。

另外需要注意的一点是，前端和后端导向器有自己的处理器。导向器的传输量可能是不平衡的，一些处理器可能需要处理比其他处理器更多的工作量。我看到在一些设置中，USP V FED端口由于数据块比较小而达到100%的处理器使用率。这意味着在刚开始主机设置的时候需要人工的负载均衡，同时随着传输负荷的增加也需要人工干预。我们需要注意的是，随着我们的环境变得越来越虚拟化和更多的虚拟机被创建，主机端口使用率可能会随着时间推移而大幅波动。

日立USP高层架构

现在，DMX平台已经被VMAX平台所取代。看起来，日立是唯一还继续走单片架构这条路的厂商。下次，我将讨论多节点阵列是否有可能被现在的单片设备所取代。

单片架构和模块化架构的选择（下）