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LSI:More Data时代的“三板斧”

早在2012年1月LSI以3.22亿美元现金全面收购 SandForce时,笔者就断定,LSI一定是未来存储业界值得尊重的公司之一。作为一家固态硬盘控制器厂商,SandForce令业界刮目相看的是拥有了DuraClass固态硬盘控制技术,该技术的好处笔者不再赘述,但它可以在不对日常使用有任何限制情况下,将固态硬盘的生命周期延长5年时间,足见LSI以真金白银纳入SandForce的价值所在了。

不过,LSI的精彩不仅仅在于此。

假如我们稍加回顾,可以从LSI过往的收购、合并、出售所带来的结果中发现,LSI的 伟大理想在于:一如既往地通过智能芯片、闪存及其他存储创新技术,以IT生态系统形式展开更多协作,帮助客户加速以数据中心的全新时代。这个全新时代就是LSI的“More Data时代”。


LSI总裁兼CEO Abhi Talwalkar

LSI总裁兼CEO Abhi Talwalkar在2013年LSI第12届亚太存储论坛上提及最多的一个词是:数据洪流。“人类从数据蛮荒时代,进入数据积累时代,出现了网络的普及;又从网络普及进入数据爆炸时代,数据洪流带来了存储的挑战。”

那么什么是数据洪流?LSI RAID存储部门产品线总监Thomas Kodet说道:“我们现在每分钟有190万GB的数据被移动和存储。”相关资料也显示:“7年之后,总量将达到40 ZB,相当于地球上所有沙粒数量的57倍,而中国增长显著将占全球21%。与此同时,对存储的需求量年增长高达32%到50%,而IT基础设施支出的年增长仅为5%到7%。企业直面这个需求与支出之间的巨大鸿沟。”


LSI RAID存储部门产品线总监Thomas Kodet

这些都是现实问题,但最为突出的问题是在不同规模的数据中心,特别是云数据中心,面对海量数据的迅猛增长和业务需求的快速响应,其在成本、效率、能耗上的瓶颈日益凸显。对此,LSI对于“More Data”推出了三大应对方案,分别针对数据的保护、加速和共享,组成了LSI在More Data时代的“三板斧”,即:MegaRAID、Nytro和Syncro三大产品系列。

MegaRAID:12Gb/s SAS 直面下一代服务器和存储

作为LSI传统MegaRAID品牌,大家或许还熟悉2009年7月左 右推出的6Gb/s MegaRAID SATA+SAS。 基于6Gb/s SAS技术的MegaRAID SATA+SAS RAID控制器,采用了x8 PCI Express 2.0 主机接口,以双倍于之前3Gb/s的数据传输速度提供了当时业界领先的性能,即高达 2.88GB/s的连续读取速度以及1.87GB/s的连续写入速度。

而在2013年最新推出的12Gb/s SAS的数据传输速率是6Gb/s SAS解决方案的两倍,因此,SAS基础设施只需一个主机总线适配器(HBA)就能提供比PCI Express 3.0更高的带宽,带宽优于x8 PCI Express 2.0就不言而喻。利用更高的带宽外加能最大化链路利用率的I/O处理功能,这样就能对传统HDD进行扩展,同时提高SSD的性能。12Gb/s SAS还能保护客户投资,并向后兼容3Gb/s和6Gb/s SAS。

Thomas Kodet在接受采访时强调说:“12Gb/s SAS可以充分发挥PCle系列的潜能,同时也能提高PCle的性能,即使现在用的是6G的SAS,也可以获得12G的功能。”具体来讲,12Gb/s SAS具有带宽优化性能加速功能的DataBolt技术。DataBolt技术结合了PCIe 3.0的扩展带宽,可采用目前的6Gb/s SAS或SATA驱动器解决方案实现双倍的吞吐量性能。凭借这一特性,LSI的DataBolt带宽优化性能加速技术不仅能增强产品性能,还能满足未来要 求,有助于保护客户的硬盘(HDD)和固态硬盘(SSD)投资。

显然,在有了DataBolt技术这样的“杀手锏”后,LSI将继续努力向市场推出数据保护和加速解决方案。凭借DataBolt技术等领先设计和独特功能,LSI 12Gb/s SAS解决方案能满足下一代服务器和存储平台最为严格的性能要求。

在 提到数据安全保护方面的具体问题时,LSI闪存组件部门市场营销高级总监Kent Smith表示:“MegaRAID产品也由可信赖运算组织(TCG) 来帮我们做加密,TCG制定的安全性协议支持硬盘级别的全磁盘加密(FDE)技术。该组织由50多家企业组成,其中包括所有的硬盘制造商。”他进一步提到 LSI也借助希捷的合作,LSI整合了本地密钥管理、6Gb/s SAS技术、基于TCG安全技术与希捷自我加密(SED)硬盘技术在控制器和服务器解决方案方面实现无缝衔接。


LSI闪存组件部门市场营销高级总监Kent Smith

另外,笔者啰嗦几句:与其 他软件和硬件加密工具相比,希捷SED硬盘的加密引擎与硬盘的全速接口相匹配,因此不会影响硬盘性能。此外,由于每块硬盘都配备自己的加密引擎,所以即使 为系统增加更多的硬盘以满足安全性和储存的扩展需求,也不会存在任何带宽问题。同时SED硬盘也容易管理,可进行线性扩展,不受任何瓶颈或单点故障的影 响,对终端用户和储存系统透明。

Nytro:基于SandForce 提升应用加速

文章开头笔者提到了LSI重 金购入SandForce,“SandForce本来就是一个卖芯片的公司。”LSI在购入SandForce后,并没“闭关自守”,还继续向三星、东芝 等卖芯片,以后也不会停止合作,并同时基于SandForce技术推出应用加速的Nytro系列。

LSI闪存组件部门市场营销高级总监 Kent Smith在谈到应用加速带来的好处时,指出有两个亚太地区使用Nytro系列的MegaRAID的案例,一是客户的目标要加速MySQL数据库,而结果 非常令人满意。客户在采用Nytro系列的MegaRAID之后,每一台服务器每秒交易量增加了三倍,同时每个交易的处理成本降低了62%,并且初始系统 投资降低了58%,最终实现节能74%。

二是客户目标要提高性能、减少服务器的数量,如果服务器数量能够减少,那么成本和节电的目标都能 得以实现。客户在采用Nytro系列的MegaRAID后的结果是这样的,首先,它的服务器数量几乎减少了4倍,由原来的380台降到了100台;其次, 其初始系统的投资降低了58%;再次,三年期的节电总量达到了690元人民币,最后,三年的总体拥有成本节省了2300万元。

从Kent Smith 谈到这两个案例可以显见,他们都采用PCle卡,非常容易升级,而且成本节省非常突出。

从技术角度分析其中原因,Kent Smith进一步解释说:“Nytro的创新在于PCIe闪存写入延迟改善。”


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“红色曲线是一个典型的高速SAS硬盘,它的延迟是随着I/O量的增加而不断增加。第二条黄色的曲线是典型的2.5英寸SSD驱动器,如果你要把它连接到一个 系统的总线适配器(HBA)上,在延迟出现很大增长之前,I/O数量会有一个很大改进。而Nytro现在提出的创新,就能够实现这两个平衡,在延迟出现大 的增长之前,IOPS最多可达四万。”

“我们最新推出的产品具有这样的特性,一是智能的RAID on Chip(RoC)技术,二是DRAM缓存,可以维持一个非常低的持续延迟,三是Nytro新固件。即将发布Nytro新品,具有非常低的延迟,比现有的 Nytro产品还要低很多,远远比SSD和HDD要低。有了这个延迟之后,整个性能提高很多很多倍。”


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另外,在数据保护方面LSI又增加了新的特点。为了进一步的对数据进行更好的保护,“我们除了有智能化的ROC技术,还有更加先进的擦改码技术,还有全路径的数据保护。我们仅仅增加了一个很细微的延迟,同时增加了一个数据保护的能力。”据Kent Smith透露,这是LSI非常独特的一款新品,目前它在极低延迟领域可以说是唯一的产品。

进一步分析来看,LSI的Nytro系列产品 是基于SandForce处理器开发的,值得一提的是SandForce处理器当中可变长的闪存管理技术,有了这个可变长的闪存管理技术之后,LSI便拥 有了自己更核心的竞争力。简单解释一下这个可变长闪存管理技术,“闪存有一个NAND页,比如是4K长度,可以对闪存数据进行分块管理,不管数据是以什么 方式进入,都可以按照自己的需要在不同区域对它进行存储。一旦存储了数据,接下来要做的便是要保护数据。随着闪存尺寸越来越小,它的错误会越来越多。”


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从上图中可以看到ECC,它只保护扇区中的数位,也就是说它只能够保护其中几个GB数据。不过,SandForce具备的RAISE技术也应用到了 Nytro产品中,通过RAISE技术,可以保护整个硬盘中的整页数据,或是整块数据块的数据。有了RAISE之后,就可以使用单一SSD,同时具有 RAID级别的数据保护功能。

另外一个由SandForce转向Nytro的DuraWrite技术,它可以为SSD增加自由空间,为大多数数据提供更多空间,(自由空间非常重要)。在SSD当中,如果自由空间越多,那么它的持久性就会越强,性能也更快。

Syncro:贫富分化 存储"奇葩"

咋看这个小标题,可能有些人会觉得有点疑惑。LSI率先提出存储的贫富分化概念,主要源自于大型数据中心主要采用DAS而非SAN或NAS存储架构,而实际上大型数据中心服务器可分为两种存储类型:贫存储节点(前端节点)和富存储节点(后端节点)。

目 前,LSI正在创新,以改进两种类型的DAS存储。为此,Syncro带来了DAS存储的进化。那么什么是Syncro呢?LSI RAID存储部门产品线总监Thomas Kodet解释说,最早的直连存储,在一个服务器上面挂很多硬盘,其优势有比较高的性能、比较低的成本,而且容易管理。但是它的不足之处在于不能分享,而 且扩展起来非常难,容错能力很低。LSI推出了Syncro产品就正好弥补了这些不足之处,它是多服务器共享的直连存储,既可以进行分享,又进一步体现了 扩展性,并且容错能力也有了提高。


 
从上图中我们不难看出,什么是Syncro分享共享式的直连存储,它不像以前只有一台服务器,现在有两台服务器,这两台服务器都有一个很大的硬盘驱动器的池相连接,同时这两台服务器之间也可以进行沟通。

进一步分析贫存储节点和富存储节点区别来看,贫存储的特点是它的HDD比较少,通常由一个驱动盘来驱动服务器,主要是支持前端服务,比如web服务器和缓存,还有用户的访问,有超过50%的节点是属于这种贫存储的节点。


 
富存储的特点就是它的HDD数量比较多,通常是支持后端服务,比如数据库和档案管理,以及数据分析,这一类的服务器在整个服务器数量当中所占的比重比贫存储方式低一半。不过,在贫存储和富存储两个方面,LSI都有创新。

在贫存储方面,LSI通过推出机架式的启动盘、启动设备,来解决相关的问题。LSI Syncro MX启动盘设备,独立的预配置1U机架式安装系统,为24-48部服务器提供独特的镜像化启动影像,设计用于降低启动盘故障率10-100倍,使用非聚合模块化,改善组件生命周期管理,设计用于降低硬盘运营成本40-60%,降低总体拥有成本,为增强模块化提供更具说服力的路线图。

在富存储的领域,LSI正在进行新产品的研发,据说很快将会推出。富存储主要针对数据库和档案服务器的支持,挑战很多,比如在硬盘故障情况下性能比较低,另外还有延迟的问题等等。

在存储的领域,LSI将会通过存储池的建立,来进一步的保护和改进数据的存储,使得数据的根部存储能够得到很好体现,数据能够得到很好利用。在很多超大型数 据中心,数据复制也是重要问题,如果能够减少数据复制的量,就能够很好帮助企业解决在技术上的许多瓶颈,这样就能够降低整体拥有成本,降低能耗,提高可用性。


 
因此,LSI已经形成并完善了在数据保护、数据加速、数据共享三大方面的技术和产品。包括MegaRAID系列如何过高性 能、高可靠的RAID控制器功能,为数据提供高级别保护;Nytro系列如何充分利用当今备受追棒的闪存技术,极大地提高数据I/O速度,为数据加 速;Syncro系列如何用于数据共享,从而提高系统的可用性、可扩展性,并降低成本。“当!当!当!” MegaRAID、Nytro和Syncro“三板斧”使得LSI在More Data时代更具特色,对于数据中心用户来说“大有可为”,也为LSI未来成为存储业界值得尊重的公司奠定了一定的基础。

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