HighPerformanceParallelStorageSolution

高性能并行存儲解決方案ConfidentialSmallandMediaBusinessinDELLDELL中小企業客戶部主要內容高性能并行存儲的應用需求DELL高性能并行存儲產品DELL高性能并行存儲解決方案DELL高性能并行存儲解決方案的成功案例DELLCONFIDENTIAL2存儲的初步分類DELLCONFIDENTIAL3磁盤陣列NAS存儲高性能并行存儲數據中心按應用層次劃分一、高性能并行存儲的應用需求

什么時候需要高性能并行存儲隨著CPU性能的提高以及CPU多核技術的不斷發展，需要更多數據吞吐量才能滿足高利用率，這需要應用更多的并發操作Clusterworkingspace越來越大的數據流

服務端和客戶端數據的傳輸達到GB甚至TB級I/O瓶頸NFS文件系統不能滿足更多客戶端同時訪問的應用需求網絡帶寬限制更多I/O的應用需求應用對并行I/O的需求DELLCONFIDENTIAL4Localdata,HomedirectoriesWorkstationWorkgroupDepartmentSuperComputerNFSApplicationDataand

ScratchSpace方案背景

根據應用大小和工作負載來規劃

500MB/sDivisionNFSHPCStorageSolution吞吐量應用級別DELLCONFIDENTIAL5并行存儲－突破瓶頸性能超群Clusters=ParallelComputeParallelComputeneedsParallelIOMonolithicStorage(NFSservers)LinuxComputeClusterSingledatapathtostorage問題擴展困難帶寬和I/O受限存儲孤島缺乏靈活性價格昂貴線性擴展高帶寬和I/O統一存儲池易于管理降低成本ParalleldatapathsParallelStorageClusters好處LinuxComputeCluster并行存儲/并行文件系統高可擴展的文件型存儲FileServerNFSClusteredNFSFileServerFileServerNAS:NetworkAttachedStorageClusteredStorage:統一管理多個

NAS文件服務器.較好的綜合性能.ParallelClusteredStorage:文件服務器不局限于一個datapath.消除了性能瓶頸.ParallelNFSDELLCONFIDENTIAL8

二、DELL高性能并行存儲產品目標：

為客戶提供高性價比、高性能、易擴展和易管理的高性能并行存儲產品主要組成部分DELLPowerEdgeR510機架式服務器DELLPowerConnect6248以太網交換機并行文件系統

并行文件系統使得DELL不僅可以提供存儲的硬件產品，更能夠提供性能更好的存儲產品和解決方案，為云計算與虛擬化提供必要的公共存儲空間；

為了提高存儲容量和I/O性能，可以增加存儲服務器和磁盤陣列，采用標準的工業設備可以有效降低單位存儲空間的成本.DELL高性能并行存儲產品

DELLCONFIDENTIAL9DELL高性能并行存儲產品

ValuePropositionValuetocustomer(intier1cities)HugesteadyRead/Writeupto4GB/s最高4GB/s的I/OScalability–upto220TB(usablediskspace)最大220TB的可用存儲空間RemoveStoragebottleneck沒有網絡瓶頸Onlineexpansion方便的在線擴容LowPrice單位存儲空間上的價格優勢DELL高性能并行存儲產品

方案配置DELLCONFIDENTIAL11元數據服務器規格2U型號DellPowerEdgeR510處理器配置備2個英特爾?

至強?5500/5600系列處理器內存16G/24G內存，確保≥2G/CPU核RaidRaid1，5硬盤2*300G；12*2TSATA7200轉以太網卡板載英特爾千兆ET四連接口配接卡以太網卡一塊以太網卡（管理網段）電源非備援480W的電源DELL高性能并行存儲產品

方案配置DELLCONFIDENTIAL12對象存儲服務器規格2U型號DellPowerEdgeR510處理器配置備2個英特爾?

至強?5500/5600系列處理器內存16G/24G內存，確保≥2G/CPU核RaidRaid1，5硬盤2*300G；12*2TSATA7200轉以太網卡板載英特爾千兆ET四連接口配接卡，電源非備援480W的電源DELL高性能并行存儲產品

方案配置DELLCONFIDENTIAL13以太網交換機規格1U型號DellPowerConnet6248以太網交換機端口數量48個10/100/1000BASE-T自感應千兆以太網交換端口上行模塊4個萬兆以太網上行模塊DELL高性能并行存儲產品

系統配置DELLCONFIDENTIAL14操作系統CentOSLinux5客戶端操作系統LinuxWindows7、Windowsserver2003、2008訪問協議Samba，FTP，HTTP訪問通道GbE，10GbE存儲容量/可用存儲容量96TB/80TB(可擴展)單對象存儲服務器的存儲容量/可用容量24TB/20TBDELL6248交換機1×元數據服務器4個以太網端口4×對象數據服務器16個以太網端口存儲容量的增加最多支持11個對象存儲服務器DellR510，最大可用容量220TBDELL高性能并行存儲產品

擴展性DELLCONFIDENTIAL15每個2TB的SATA盤的數據傳輸率以80Mbyte/s為標準對象存儲服務器中每一組做Raid5后磁盤的I/O性能持續寫速度：240MB/s持續讀速度：320MB/s單個對象存儲服務器的I/O性能持續寫速度：480MB/s持續讀速度：640MB/s高性能并行存儲（4個對象存儲服務器）的I/O性能持續寫速度：1.92GB/s持續讀速度：2.56GB/sDELL高性能并行存儲產品

I/O性能DELLCONFIDENTIAL16本方案支持三種層次的備份文件系統級(filesystem-level)

可以借助第三方備份軟件來完成

優點：數據完全復制

復制方式簡單

缺點：占用網絡帶寬

完全備份數據量太大設備級(device-level)

對文件系統的單個存儲塊設備（MDT或OST）進行備份

數據的安全性依靠服務器的Raid5來保障文件級(file-level)

只備份關鍵數據DELL高性能并行存儲產品

數據備份機制DELLCONFIDENTIAL17客戶端當發現無法連接某一個客戶端時，存儲的服務端會回收屬于該客戶端的文件鎖及其他資源，并將其從服務列表中剔除，從而確保其他客戶端能夠訪問客戶端元數據服務器/對象存儲服務器客戶端發現無法連接到元數據服務器或對象存儲服務器時，未完成的文件操作會被保留在內存中，客戶端會試圖重新與元數據服務器或對象存儲服務器建立連接當元數據服務器或對象存儲服務器重新啟動后，就會開始恢復過程，首先將響應出錯之前連接的所有客戶端，與它們進行數據同步，以確保數據一致性；此時元數據服務器或對象存儲服務器將不會拒絕其他客戶端的請求，直到恢復結束元數據服務器對象存儲服務器當元數據服務器發現某一臺對象存儲服務器無法連接時，它標記這臺服務器，并試圖與這臺服務器重新建立連接，一旦連接重新建立，元數據服務器將和對象存儲服務器進行同步操作，以確保文件數據的一致性。而這個對象存儲服務器也會立即響應出錯之前連接的所有客戶端，進行同步操作，來完成被掛起的文件操作。DELL高性能并行存儲產品

數據恢復機制DELLCONFIDENTIAL18DELL高性能并行存儲產品

典型操作界面DELLCONFIDENTIAL19DELL高性能并行存儲產品

典型操作界面DELLCONFIDENTIAL20全面的高性能并行存儲解決方案，支持完全的配置、測試、調優和部署高可用性集群管理軟件高性價比高性能,線性擴展

近乎線性增長的I/O性能

單OSS提供20TBs的可用存儲容量

最高支持220TB的存儲容量

在線擴展，不需要中斷業務系統全面管理，擁有易用的Web界面MetaDataServer(MDS)DELLCONFIDENTIAL21DELL高性能并行存儲產品的優點BaseOSS從整體架構來看，大型的并行存儲系統由存儲子系統、I/O節點、客戶端和網絡組成。存儲子系統可以采用存儲區域網絡SAN、直接連接存儲DAS或者面向對象存儲設備OSD的存儲架構。根據所采用的后端存儲子系統的不同，可以把并行存儲分為三種技術架構，即SAN共享存儲架構、并行文件系統架構（集群文件系統架構）和pNFS/NFSv4.1架構。三、DELL高性能并行存儲解決方案

DELLCONFIDENTIAL22SAN共享存儲架構

DELLCONFIDENTIAL23優點：

高帶寬和高I/O性能高可擴展性存儲容量

I/O性能

高可用性：集群管理軟件缺點：成本高部署管理復雜擴展規模有限直連存儲系統架構

DELLCONFIDENTIAL24優點：

高帶寬和高I/O性能高可擴展性存儲容量

近乎線性的I/O性能增長

系統規模高可用性：集群管理軟件

成本低：通用的標準設備并行文件系統原理介紹目前主流的并行文件系統的主要組成部分通常包括：

元數據服務器MetaDataServer(MDS)

存儲元數據信息對象存儲服務器ObjectStorageServer(OSS)

存儲各種文件、數據

增加OSS的數量可以提高并行文件系統的數據傳輸率

客戶端Clients

與存儲有交互的、運行應用軟件的各種設備

個人計算機MetaDataServer(MDS)ClientsOSSOSSOSS…DELLCONFIDENTIAL25

DELL高性能并行存儲解決方案的體系架構DELLCONFIDENTIAL26MDS在并行文件系統中的功能是對目錄和文件名進行管理，并且為本地的一個或多個MDT提供網絡請求處理。MDS中的MDT存儲了文件的元數據(比如文件名、目錄名、權限信息和文件分布信息)。每個并行文件系統只能有一個MDT，一個基于共享存儲的MDT可以服務于多個MDS，但是同一時刻只能供一個MDS使用。如果當前active的MDS失效，則備用的MDS可以繼續服務MDT，并對client提供服務。

元數據服務器MetaDataServer(MDS)DELLCONFIDENTIAL27容錯機制：基于共享存儲的雙機熱備元數據服務器：Active/Standby模式每一個HAMDS通常包括兩臺R710作為MDS以及一套MD3220/3200磁盤陣列。元數據服務器MDS的HA機制DELLCONFIDENTIAL28OSS提供文件的I/O服務，處理本地的一個或多個OST的網絡請求。一般來講，一個OSS上服務2個到8個OST，每個OST的容量最大可以是8TB。ObjectStorageTarget(OST)：OST中存儲了具體的文件數據。一個并行文件系統可以有多個OST，每個OST服務于一部分的文件數據。一個文件不一定只存儲在一個OST中，為了優化文件系統的性能，一個文件可以被分塊存儲在多個OST中，多個OST上的分條存儲是通過一個邏輯對象卷LogicalObjectVolume(LOV)來進行管理的。

對象存儲服務器ObjectStorageServer(OSS)DELLCONFIDENTIAL29

對象存儲服務器的failoverDEL