3+3:IBM第三代XIV的“脱胎换骨”

作为高擎“网格存储(Grid Storage)”这面大旗的产品之一,一直以来,IBM XIV都在向外扩展(Scale Out)架构方面进行着不断的更迭和尝试。在这其中,不乏一些经典之作,比如,在高端盘阵领域对SATA接口磁盘和4Gbps光纤通道主机连接的应用。IBM也非常愿意用一句话来形容这一产品的高端“血统”:存储中的动车组。

日前,IBM对XIV进行了新一轮的升级,并催生了新产品——XIV Gen 3(第三代XIV)。从新产品的特性上,我们可以看出,IBM在XIV Gen 3上的改进是非常有诚意而且具有革命性的。这些改进,恰恰修正了此前外界对XIV“定位高端,规格不高端”的评价,包括引入InfiniBand节点连接、硬件规格提升、采用SAS磁盘以及8Gbps光纤通道主机连接。

第三代产品的三大革新,对于XIV Gen 3来说,这是一个“3+3”式的新内容。

“3+1”:拥抱InfiniBand

Scale Out架构的核心之一,就是节点连接的吞吐。单节点处理性能再高,得不到足够的且有效的互通渠道,整体表现依然不会有多少改进。因此,尽管看起来会有点“舍本逐末”,不过我们还是要将XIV在处理性能方面的改进延后表述,而将其在节点连接方面的表现提前。

相比上一代XIV采用的1 Gbps以太网连接,XIV Gen 3单节点采用了2个20Gbps Infiniband HCA接口用于节点通信。同时,整个机柜还包含了两个冗余的InfiniBand交换机。这使得其整个系统的内部带宽达到了600 Gbps。相较上一代XIV的108 Gbps,这一数字有着很大的提升幅度。


XIV Gen 3系统规格特性

实际上,上一代XIV内部1 Gbps的交换连接,曾经被IBM视为是一个很大的成就。不过在高端系统中采用低速连接用于数据交换,往往很难让用户理解。这就使得IBM在填写标书上“竞争对手产品”时会面临一个尴尬的问题:很难找到合适的“竞品”。性能差不多的,规格不同;规格看似相像的,却又很难在性能方面达成比较。XIV Gen 3启用InfiniBand,不仅仅在性能上实现了飞跃,而且同时也在一定程度上“预制”了市场接受度。

同以太网连接不同的是,InfiniBand更加适合Scale Out这种需要多并发链接的技术。因此,我们在例如高性能计算、云计算等领域能够更多见到这一技术的应用。作为更低层级通信技术的代表,在并发吞吐方面,InfiniBand在性能方面的优势要超过以太网。不过,InfiniBand在部署、管理方面都要比以太网更加复杂。

“3+2”:核心数下来了,性能上去了

上文我们曾经提到了XIV Gen 3在节点互联方面同上一代产品相比的变化。这种变化的根源,在某种程度上也得益于其在单节点性能上的提高。

单独从配置上来看,上一代XIV最大CPU核心数量为84个,每个数据模块配置一个四核CPU,8GB/16GB内存以及240 Gbps的缓存到硬盘直连通路带宽(负责与主机通信的接口模块为两个四核CPU,满配为六个接口模块,低配三个接口模块)。

两代XIV规格对比

与之相比,XIV Gen 3在单模块内存容量和直连带宽方面都有所提高:单模块内存容量24GB,缓存到硬盘直连通路带宽480 Gbps。此外,由于摒弃了1Gbps以太网而换用InfiniBand连接,XIV Gen 3在接口模块和数据模块的配置上也不再有任何区别。也就是说,所有15个模块均配置一个支持超线程的四核CPU。其实,在XIV Gen 3中,从名称上并没有划分接口模块或者数据模块,所有的接口都被称之为“data module”,只不过,从功能上,我们依然需要明确,其整个系统依然会有接口模块的设计来负责主机通信。

目前从IBM官方的资料中,我们暂时还不能确定其在性能处理方面有多少改进。不过,我们依然非常肯定的认为,XIV Gen 3在性能表现上会有不俗表现。一方面,这主要得益于内存容量和直连通路带宽的提高;另一方面,从单CPU处理性能上,XIV Gen 3所采用的超线程Xeon CPU也绝对会超出前代XIV。

“3+3”:从细节处继续称王

XIV Gen 3在节点方面的改进绝对不仅仅是处理性能这么简单。实际上,用处理性能来对比是几乎所有产品都会做的“文章”。令我们欣喜的是XIV Gen 3做出的两个升级:从SATA盘换用SAS盘;从4Gbps连接换为8Gbps光纤通道连接。

XIV Gen 3的这两方面升级,将产品真正带入了高端市场。不过,稍显遗憾的是,由于整体硬件尺寸上无法缩减,XIV Gen 3的最小/最大磁盘数依然是72块/180块盘(单模块12块3.5寸盘),这使得其单系统可用容量只能达到161TB。如果未来XIV能够支持3TB硬盘驱动器,或者2.5寸规格硬盘的话,可用容量的大小应该会满足更多用户的需求。


XIV Gen 3外观

同1Gbps节点连接一样,XIV此前在SATA硬盘的应用上同样面临了外界的一些质疑。XIV Gen 3的推出,使得其在硬盘方面的应用能够符合用户的标准,同时,也一定会带来立竿见影的性能提升。

未来,XIV Gen 3还会推出名为“SSD Caching”的固态存储缓存选件,内置于单节点中作为内存缓存,提升连接性能。对于其未来表现,我们不妨拭目以待。

最后,需要重点提到XIV Gen 3在主机接口方面的提升:从4Gbps到8Gbps光纤通道。这种提升,也同时呼应了我们前面所提到的内部互联带宽以及性能方面的改进。24个8Gbps光纤通道以及22个1Gbps iSCSI主机接口相信会更能满足应用的需求。

综上所述,我们可以看到,XIV Gen 3的变化是由内而外的一个全面革新。如果说,网格存储技术为XIV全线产品赋予了灵魂的话,那么XIV Gen 3则是其与时俱进的一个具有时代化特征的“身躯”。脱胎换骨后的XIV Gen 3,不仅仅在性能方面更加能够展现技术魅力,而且也更加能够为用户所认可、所接受。