Архитектура Clariion

Когда-то написал небольшую заметку по архитектуре дисковых массивов Clariion. Может кому пригодится...

На рынке дисковых массивов среднего уровня (mid-range) компания EMC предлагает модельный ряд Clariion, который с 2002 г. активно развивается в рамках серии CX. Последним поколением этих дисковых хранилищ является CX4 UltraFlex (кодовое название Fleet). На рынке SMB предлагаются “облегченное” решение AX4. Архитектурно (но не конструктивно) эти массивы похожи на CX4 и поэтому подробно здесь рассматриваться не будут.

Clariion CX4, как и модели предыдущих серий, является модульной системой. Используются три типа модулей-полок (enclosures):

• SPE (Storage Processor Enclosure) содержит один или два интеллектуальных контроллера SP (Storage Processors), которые обеспечивают управление массивом, подключение к серверам и кэширование данных
• DAE (Disk Array Enclosures) имеет 15 слотов для накопителей. Диски внутри полки подключаются к двум независимым петлям FC_AL (Fibre Channel Arbitrated Loop). Дисковый массив в зависимости от модели может состоять из нескольких таких полок.
• SPS (Standby Power Supply) используются для обеспечения питания SPE и первой полки DAE на время сброса данных, находящихся в write cache, в случае проблем с электропитанием.

В дисковых массивах AX4 дисковая полка DAE0 совмещена с Storage Processors в единый модуль DPE (Disk Processor Enclosure).

В рамках технологии UltraFlex, для подключения к серверам (Front-end) и полкам DAE (Back-end) используются специальные интерфейсные модули (I/O modules). Их установка в SPE позволяет достаточно гибко подходить к требуемой конфигурации интерфейсов, снабжая Clariion необходимым количеством портов FC 8Gbps, iSCSI на базе 1Gbit/s или 10Gbit/s Ethernet, а также 10Gbit/s FCoE.

Интерфейс CMI (Clariion Messaging Interface) на базе PCI-express применяется для передачи команд, информации о статусе выполнения запросов между SPs, а также репликации данных кэша на запись.
Карты LCC (Link Control Card) используются для подключения полок DAE, а также функций их контроля (статус датчиков температуры, состояние дисков, включение световых индикаторов и т. д.). В зависимости от модели дискового массива, полки можно подключать посредством 2, 4, 8 или 16 Back-end петель FC_AL. Важно отметить, что в современных дисковых массивах физические петли FC_AL не используются. Вместо этого каждый порт диска подключается к LCC в режиме p-2-p (point-to-point). Процесс инициализации, FC-примитивы и обязательные элементы FC_AL эмулируются специальными контроллерами. Этот подход упрощает подключение к общей петле дисков с различными интерфейсами (FC, SATA, SAS), уменьшает латентность FC_AL, а также более эффективно изолирует ошибки.

Все операции, производимые дисковыми массивами Clariion, контролируются операционной средой FLARE. В моделях CX4 она базируется на 64-битной операционной системе Windows. Функциональность глубоко интегрирована в ОС и реализована при помощи нескольких уровней драйверов. Драйвер Access Logix обеспечивает контроль доступа серверов к логическим томам (LUN masking). Драйверы layered apps обеспечивают работу локальной и удаленной репликации SnapView, MirrorView, RecoverPoint и SAN Copy. Драйверы Flare, прежде всего, отвечают за управление логическими томами LUNs. Их объединение в MetaLUN также контролируется специальным драйвером.

Основные характеристики дисковых массивов Clariion CX4 приведены в таблице.

Характеристика	CX4-120	CX4-240	CX4-480	CX4-960
CPU	2x dual core 1,2Ghz LV-Woodcrest	2x dual core 1,6Ghz LV-Woodcrest	2x dual core 2,2Ghz LV-Woodcrest	2x quad core 2,33Ghz Clovertown
Системная память	6 GB	8 GB	16 GB	32 GB
Максимум write cache	598 MB	1261 MB	4,5 GB	10,8 GB
Количество I/O модулей	6	8	10	12
Максимум 4Gbps FE FC портов	12	12	16	24
Базовая конфигурация 4Gbps FE FC портов	4	4	8	8
Максимум 8Gbps FE FC портов	xxx	12	16	24
Максимум 1Gbit/s iSCSI портов	8	12	12	16
Базовая конфигурация 1Gbit/s iSCSI портов	4	4	4	4
Максимум 10Gbit/s iSCSI портов	2	2	4	4
Максимум 10Gbit/s + 1Gbit/s iSCSI портов	4	8	8	8
Максимум BE 4Gbps FC портов	2	4	8	16
Базовая конфигурация BE 4Gbps FC портов	2	4	8	8
Максимум дисков	120	240	480	950
Максимум Throughput с дисков	27370 IOPS	54970 IOPS	68417 IOPS	95480 IOPS
Максимум Bandwidth с дисков	733 MB/s	1160 MB/s	1244 MB/s	3020 MB/s