华为OceanStor V3融合存储产品深度解析

存储系统随着多年的发展，终于迈入到融合存储时代。有别于过去传统按照高、中、低档次划分存储系统，融合存储除了性能和容量外，对于存储自动化、智能化以及效率化亦非常看重。华为作为致力于融合存储的代表厂商，其OceanStor V3融合存储自发布之后，就获得了业界大量关注。作为经典的融合存储产品，OceanStor在存储硬件架构、存储操作系统、存储数据服务功能等方面都进行了深度融合。本文将对华为OceanStor V3系列融合存储产品进行解读，广大用户通过OceanStor V3可以了解当前融合存储的发展趋势。

华为OceanStor V3基本概述

华为OceanStor V3 系列融合存储是华为为用户存储应用现状和存储未来技术发展趋势而推出的新一代中端存储产品，能够在容量、性能、可靠性、可用性、高利用率、简易性等方面满足用户的存储需求。OceanStor V3的基本型号包括：OceanStor 5300 V3/5500 V3/5600 V3/5800 V3/6800 V3/6900 V3等。在华为看来，OceanStor V3系列拥有先进的系统架构设计理念，并且拥有领先的硬件规格，功能丰富的存储软件可以满足用户的多样存储需求，非常适合大型数据库OLTP/OLAP、高性能计算、数字媒体、因特网运营、集中存储、备份、容灾和数据迁移等应用。

图一：华为OceanStor V3系列各个型号产品硬件基本配置。

OceanStor 5300 V3/5500 V3/5600 V3/5800 V3/6800 V3/6900 V3 系列融合存储系统配备了英特尔64位多核处理器、高速大容量缓存和多种高速数据主机接口模块，与传统的存储系统相比能够提供更加卓越的存储性能。

图二：华为OceanStor V3融合存储各个型号的控制柜和磁盘柜。

根据华为提供的信息，华为OceanStor V3支持SAS、NL-SAS以及SSD三种硬盘类型，支持8Gb FC、16Gb FC、10Gb ToE以及10Gb FCoE多种主机接口;支持包括Windows 2003、2008、2012，SuSe、RedHat等主流Linux操作系统，HP-UX，AIX，Solaris，VMware，Citrix等操作系统。

图三：华为OceanStor V3基本软件规格。

据悉，华为OceanStor V3拥有快照、克隆、LUN拷贝、远程复制、SmartQoS、SmartTier、SmartMotion、SmartThin、SmartPartition、SmartMigration、SmartVirtualization等系列软件，丰富的软件功能能够让华为OceanStor V3融合存储系统的存储高效性方面得到大幅提升。

透析华为OceanStor V3融合存储架构

华为OceanStor V3融合存储是具有灵活扩展特性的存储系统，采用了IP互联架构设计，存储引擎间通过10Gb以太网交换机进行业务数据交换和镜像通道。据悉，华为OceanStor V3融合存储最大支持4个引擎，每个引擎包括两个控制器，控制器之间采用PCI-E 3.0背板互联设计，由8通道PCI-E 3.0组成双控之间的高速镜像通道。

图四：华为OceanStor V3双控之间采用PCI-E 3.0互联。

华为OceanStor V3系列融合存储在集群模式下组网具有两种方式，即交换组网和直连组网。在交换组网的模式下，多个V3控制框之间通过10Gb以太网连接两个冗余的数据交换机Data Switch进行数据交换，这种模式最多可支持4个引擎，即八个控制器;直连组网模式则是一个网卡上两个网口分别连接到另一个引擎的控制器，这种模式最多可支持2个引擎，即四个控制器。

图五：华为OceanStor V3多控交换组网，通过冗余的以太网交换机进行数据交换。

图六，华为OceanStor V3四控直连组网架构。

在过去，传统中端存储往往就是双控架构，这种架构只能进行纵向扩展，在性能、容量等方面都有着局限性。随着云计算以及大数据时代的到来，用户对于数据容量以及存储性能的需求越来越大，灵活、容易扩展的横向存储系统能够很好地适应用户这种需求。华为OceanStor V3这种横向扩展的融合存储就是典型代表，拥有PCI-E 3.0高速全互联，后端SAS 3.0技术和英特尔IvyBridge处理器，具有强劲的性能，其横向扩展架构让用户在中端存储就可以拥有高端存储才拥有的扩展性和灵活性。因此，华为OceanStor V3融合存储的系统架构应该是未来所有融合存储发展的方向。

除了硬件架构外，融合存储的软件架构也格外重要。像当前市面上大量融合存储产品不仅仅在硬件架构层面做不到融合，只是通过简单的SAN+NAS头方式拼装而成，而且在软件架构层面同样是两套存储操作系统的简单拼凑。或者要么是软件功能堆栈过于复杂。华为OceanStor V3通过统一的存储操作系统OceanStor OS进行构建，包括存储系统端软件、维护终端软件和应用服务器端软件。这三部分软件相互配合，从而智能、高效、经济地实现各种存储业务、备份业务和容灾业务。

图七：华为OceanStor V3软件架构示意图。

因此，华为OceanStor V3在软件和硬件架构上都是充分进行了融合设计，全面适应了当前用户存储需求的发展需求。从目前融合存储发展趋势来看，华为OceanStor V3在系统架构层面无疑是具有领先性和前瞻性的，事实上，这也是众多存储厂商在融合存储方面的努力方向，但是很多存储厂商历史包袱过重，融合存储产品仅仅是通过简单拼凑的方式组成，这种方式虽然也能够实现融合存储，但是在效率、可管理性等方面却给用户带来了巨大困难，从长远来看，如果不改变这样的局面，这样的融合存储在市场中将无法跟以华为OceanStor V3为代表的新一代融合存储产品进行竞争。

华为OceanStor V3功能介绍

在过去，存储系统尤其是中低端存储系统，存储系统的性能与容量是评判系统优劣的重要参考指标。而在融合存储时代下，存储系统需要在存储软件功能上更有竞争力，只有强大和丰富的存储功能软件才能确保融合存储真正实现各种高效的功能，满足多变业务的需求。华为OceaStor V3融合存储正是这样一款软件功能丰富的融合存储产品，其分级技术、数据压缩与重删技术、自动精简配置技术、存储虚拟化技术、服务质量保障技术、缓存分区优化技术能够让用户充分发挥出融合存储的各项优势。

华为OceanStor V3 SmartTier自动分级技术是由华为自主研发的，能够帮助用户在合适时间将合适数据放置在合适的存储介质上。自动分级技术是融合存储系统中必备技术，因为在当前融合存储系统中，SSD和传统机械硬盘混合成为必然，自动分级技术能够很好地满足用户在性能和成本之间的平衡。据悉，华为SmartTier自动分级技术分为性能统计、性能分析以及数据迁移三个阶段，可以设置为高、中、低三个档次的迁移速度，很好地满足用户在分级方面的存储需求。

华为OceanStor V3 SmartThin自动精简配置技术可以帮助用户采用“按需分配”的存储空间分配策略，提高存储资源利用率。SmartThin 不会预先分配空间，而是将大于物理存储空间的容量形态呈现给用户，使用户看到的存储空间远远大于系统实际分配的空间。用户对这部分空间的使用实现“按需分配”的原则，即：用多少提供多少。如果用户的存储空间不足，可通过扩充后端存储单元的方式来进行系统扩容，整个扩容过程无需系统停机，对用户完全透明。 SmartThin 基于RAID2.0+存储虚拟资源池创建Thin LUN，即Thin LUN 和传统的Thick LUN 共存于同一个存储资源池中。SmartThin 主要通过Capacity-on-write 和Direct-on-time 两种技术来响应主机对Thin LUN 的读写操作。利用Capacity-on-write 来进行写时空间分配，再使用Direct-on-time 技术来进行读写重定向。

华为OceanStor V3 SmartVirtualization异构虚拟化技术可以帮助用户管理不同厂商的异构存储产品，通过SmartVirtualization技术可以实现用户对存储环境进行统一管理、降低管理复杂度的效果。此外，通过提供异构LUN在线迁移实现在不断业务的情况下实现异构LUN之间数据平滑的迁移;通过提供异构远程复制技术实现异构LUN间的容灾;通过提供异构快照技术实现异构LUN的快速备份。总体来说，SmartVirtualization是用户在异构存储环境下的管理好助手，有效地实现存储环境简化。

在当前的存储系统中，敢于采用在线重复数据删除技术的很少，由于主存储对于数据安全性和完整性要求极高，所以存储系统中拥有在线重复数据删除技术必须拥有极高的技术含量。华为OceanStor V3的在线重删技术可以实现基于文件和Thin LUN的数据重删功能。该技术采用了先进的SHA1算法计算数据的指纹，通过硬件加速卡的方式实现重删功能，用户可以根据自身业务需求来选择配置硬件加速卡，硬件加速卡完成数据块的指纹计算、压缩以及解压缩等功能，无需影响到主存储控制器处理器的性能。

华为OceanStor V3的SmartQoS服务质量保障技术能够对存储系统中的计算资源，缓存资源，并发资源以及硬盘资源的智能分配和调节，来满足多种不同重要性业务在同一台存储设备上的不同QoS 要求。 SmartQoS 特性的IO 优先级调度技术主要针对存储系统IO 路径上关键瓶颈资源进行调度，主要调度的资源包括并发资源，计算资源，缓存资源以及硬盘资源。优先级调度通过控制前端主机并发，系统CPU 资源，阵列内缓存资源，后端硬盘资源四种瓶颈资源的分配来达到控制每个调度对象在存储系统内部的响应时间。

华为OceanStor V3 SmartPartition缓存优化技术可以通过对系统核心资源的分区，保证关键应用的性能。管理员可以针对不同的应用配置不同大小的缓存分区，系统将保证该分区中的缓存资源被该应用独占，并根据业务实际情况实时动态调配不同分区中的前后端并发，从而保证位于该分区的应用性能。SmartPartition 还可以与其他QoS 技术(如智能服务质量控制SmartQoS)相配合，从而达到更好的服务质量保证效果。

总体而言，华为OceanStor V3系列融合存储无论在硬件规格、硬件架构还是在软件架构、软件功能上面做到了很好地融合与统一，不失于一款拥有技术领先性和前瞻性、符合用户存储需求发展的存储系统产品，也可以说华为OceanStor V3也代表着未来融合存储产品发展的方向。