8、【華為HCIE-Storage】--硬件架構
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------------------------------------重要說明------------------------------------
① 軟件框架
② IP Scale-out（IP橫向擴展，中低端存儲）
Scale-up：傳統縱向擴展架構，即利用現有存儲系統，通過不斷增加存儲器件來滿足用戶日益增長的需求；
Scale-out：橫向擴展架構，升級通常是以節點為單位，通過擴展更多的控制器來滿足用戶數據增長的需求；
使用IP Scale-out，需要增加硬件，需要Smart-IO模塊
③ Smart Matrix（18000系列功能，高端存儲）
OceanStor 18000 V3高端存儲采用SmartMatrix 2.0增強智能交換矩陣， 4個控制器可同時集成到1個控制框內，單框內控制器冗余度由以往的1+1冗余提升至1+3冗余。事實上，單引擎不僅僅可容忍雙控制器失效，甚至能容忍4個控制器中的3個失效。原因如下：
1、單個引擎內的4個控制器采用PCIE 3.0無源背板全互連架構設計，每個控制
器都內嵌PCIE交換芯片，實現
2、 SmartMatrix 2.0融合了Cache持續鏡像技術，打破了傳統存儲系統只能容忍
單個控制器故障的限制。當某個控制器故障時， Cache持續鏡像技術會將故障控
制器的寫cache數據重新鏡像到其它控制器，始終保持系統內寫cache數據的冗余
， 4個控制器的Cache數據在任一時間均有備份。
3、 SAS 3.0後端全互連技術支持同一控制框內4個控制器可以直接訪問同一硬盤
，而且每個控制器到同一硬盤都有兩條互為冗余的連接，當其中一條連接故障時
，數據可以自動切換到另一條連接上，相比傳統的單路徑方案，節省了大量的控
制器資源及控制器間數據傳輸帶寬。
如上這些技術，構成了SmartMatrix 2.0
無源器件用來進行信號傳輸需能（電）源的器件叫有源器件，無需能（電）源的器件就是無源器件。
如果電子元器件工作時，其內部沒有任何形式的電源，則這種器件叫做無源器件。
無源器件有兩個基本特點：
（ 1）自身或消耗電能，或把電能轉變為不同形式的其他能量。
（ 2）只需輸入信號，不需要外加電源就能正常工作。
有源器件有兩個基本特點：
（ 1）自身也消耗電能。
（ 2）除了輸入信號外，還必須要有外加電源才可以正常工作。
引擎中4個控制器直接通過機框背板的PCIe 3.0高速通道全互聯，引擎內互聯帶寬高達128GB/s(見下面示意圖，每條PCIe3.0鏈路有效帶寬可達2GB/s，2GB/s*16*2+2GB/s*8*4=128GB/s)。
④ Oceanstor 5300/5500 V3
2U 25盤位控制框的硬盤槽位從左到右，按0～24進行編號，保險箱盤位於0～3號槽位
2U 12盤位控制框的硬盤槽位從左到右，從上到下，按0～11進行編號，保險箱盤位於0～3號槽位。
保險箱中的內容：需要掉電保護的Cache數據， OceanStor OS 系統數據，以及系統配信息。註意，保險箱只有部分內容用於保存保險箱內容，且這部分空間對用戶不可，除了客戶不可見的這部分空間，其余部分仍然可以向用戶提供業務空間。
為了提高寫數據的性能，我們可以為LUN設置回寫策略。也就是當數據寫入到系統的緩存（即Cache）中，就向主機返回寫成功，而不是等到數據真正寫入到硬盤中。這樣能大大提高對主機的響應速度，提高性能。
但是這種處理方式，在系統異常掉電時，Cache作為一種易失性存儲，緩存的數據也會丟失。而這對於存儲系統來說，是不能接受的。因此， OceanStor V3控制框中集成了備用電源，稱為BBU (Backup Battery Unit)，可以在系統異常掉電時，確保Cache中的數據可以寫入到硬盤中。但是考慮到BBU的價格較高，電量有限，只能對控制框進行供電，因此這種情況下， Cache中的 數據不會寫入到LUN所在的硬盤上，而是統一寫入到控制框上專門保留的硬盤空間中。這部分硬盤空間即在保險箱盤中。
⑤ Oceanstor 5600/5800 V3
5600 V3的BBU模塊位於0號和3號槽位， 5800 V3的BBU模塊位於0、 1、 3號槽位，其余槽位為空（安裝假面板）。 BBU模塊從左到右編號為0,1,2,3。
l 打開控制器面板卡扣，每個控制器包含三個風扇模塊。
按照從左到右的順序， 3U控制框接口模塊槽位號依次是B0、 B1、 B2、 B3、 B4、 B5、 B6、 B7、 A7、 A6、 A5、 A4、 A3、 A2、 A1、 A0。 其中A0、 A1、 A2、 A3、 A4、 A5、 A6、 A7是屬於控制器A的接口模塊槽位號， B0、 B1、 B2、 B3、 B4、 B5、 B6、 B7是屬於控制器B的接口模塊槽位號。
用於管理維護：管理模塊（必選）。
用於級聯硬盤框： 12Gb SAS級聯模塊（必選）。
用於連接應用服務器： 16Gb FC接口模塊、 8Gb FC接口模塊、 10Gb FCoE接口模塊（ 2端口）、 10Gb TOE接口模塊、 10Gb FCoE接口模塊（ 4端口）和GE電接口模塊（可選，至少有一種）。
⑥ Oceanstor 6800/6900 V3
控制框采用部件模塊化設計，主要由系統插框、控制器、 BBU模塊、電源模塊、管理模塊和接口模塊組成。
打開控制器面板卡扣，每個控制器包含三個風扇模塊。
BBU模塊從左到右編號為0,1,2,3。
控制器編號順序如圖。
按照從左到右的順序， 6U控制框接口模塊槽位號依次是L0到L5、 R5到R0，按照從上到下的順序上方的槽位號為IOM0，下方的槽位號為IOM1。
其中R5IOM0到R0IOM0是屬於控制器A的接口模塊槽位號， L0IOM0到L5IOM0是屬於控制器B的接口模塊槽位號， R5IOM1到R0IOM1是屬於控制器C的接口模塊槽位號，L0IOM0到L5IOM1是屬於控制器D的接口模塊槽位號。
A、 B控制器的各個對應接口模塊槽位需保持接口模塊類型一致， C、 D控制器的各個對應接口模塊槽位也需保持接口模塊類型一致。 例如在A控制器R2IOM0號槽位上，分配一個10Gb TOE接口模塊，對於B控制器L2IOM0號槽位上也需要分配10Gb TOE接口模塊。
相同類型的接口模塊需依次放置。
放置完接口模塊後，需要在剩余的接口模塊槽位上放置接口模塊假面板。
用於管理維護：管理模塊（必選）。
用於級聯硬盤框： 12Gb SAS級聯模塊（必選）。
用於連接應用服務器： 16Gb FC接口模塊、 8Gb FC接口模塊、 10Gb FCoE接口模塊（ 2端口）、 10Gb TOE接口模塊、 10Gb FCoE接口模塊（ 4端口）和GE電接口模塊（可選，至少有一種）。
管理模塊的管理網口1和管理網口2暫時未啟用，在日後多控互連場景時使用。
⑦ 普通硬盤框
⑧ 高密硬盤框
存儲密度：隨著存儲的廣泛應用，存儲設備的空間占用越來越受到客戶的重視，尤其是磁盤框，存儲設備占用的空間主要是磁盤框占用的。高密框的存儲密度是傳統磁盤框的2～3倍。
運營成本：耗電量、單位空間利用率、單盤成本都是用戶關心的運營成本。這部分節省的產品無疑將受到用戶的青睞。
高密度硬盤框僅適用於3.5英寸硬盤。且通常是容量從1 TB起的NL-SAS硬盤。這使得高密硬盤框至少可以容納75 TB的硬盤裸容量。隨著硬盤容量不斷增大，由高密硬盤框提供的硬盤容量將是巨大的。
⑨ IO模塊
用於級聯硬盤框： 12Gb SAS級聯模塊（必選）。
用於連接應用服務器： 16Gb FC接口模塊、 8Gb FC接口模塊、 10Gb FCoE接口模塊（ 4端口）、 10Gb TOE接口模塊、 GE電接口模塊、 56GB IB接口模塊， Smart IO模塊（可選，至少有一種）。是應用服務器與存儲系統的業務接口，用於接收應用服務器發出的數據交換命令。當連接的設備傳輸速率低於端口速率且設置為自適應時，端口將自動適應傳輸速率，以保證數據傳輸通道的連通性和數據傳輸速率的一致性；當手動設置速率時，如果速率不一致，則會導致連接中斷。
SmartIO接口模塊主要用於存儲設備與應用服務器之間的連接，支持16Gb FC， 8Gb FC， 10Gb FCoE三種光模塊。也可以用於擴展控制框，此時要按照10GE 光模塊(此時有槽位限制)。
⑩ Smart IO融合接口卡
提供4端口16Gb/8Gb FC、 10Gb iSCSI、 10Gb FCoE，可用作存儲Target端口連接主機，也可用作ScaleOut端口擴展。
整卡可工作在FC、 FCoE兩種模式下，可以從管理界面(ISM/CLI)上進行模式切換(4個口同時生效)。切換完成之後需要更換對應模式光模塊才能使用。端口指示燈顏色可指示當前工作模式(見左圖示)。默認工作模式為FC， FCoE模式需要單獨配置才可以使用。
Smart IO卡支持16G/8G/10G三種光模塊，默認不帶光模塊，需選配。
當接口模塊插在特定槽位上時(5300/5500 V3上IOM1槽位， 5600/5800/6800/6900為3號槽位)，默認自動配置為ScaleOut端口，提供4個傳輸速率為10Gbit/s的以太網端口，工作協議為iWarp RDMA，用於與其他V3控制器ScaleOut連接，完成2~8控直連或交換橫向擴展組網功能。
當插在ScaleOut槽位時可通過ISM/CLI管理界面配置三種工作模式(FC、 FCoE、ScaleOut)，允許在ScaleOut擴展口與前端業務口之間切換。
可配套所有V3控制框。
11 板載Smart IO接口卡
板載4端口16Gb/8Gb FC、 10Gb FCoE(暫不支持10Gb 以太網模式)，可用作存儲Target端口連接主機，此模塊不支持用來Scale-out組網。
可工作在FC、 FCoE兩種模式下，可以從管理界面(ISM/CLI)上進行模式切換(4口同時生效)。切換完成之後需要更換對應模式光模塊才能使用。端口指示燈顏色可指示當前工作模式(見上圖示)。默認工作模式為FC， FCoE模式需要單獨配置才可以使用。
Smart IO卡支持16G/8G/10G三種光模塊，默認不帶光模塊，需選配。
此模塊現場可不插拔，只配套5500 V3。
12 18500/18800/18800F
l 系統櫃0
的硬件包括硬盤框、 SVP、 KVM、引擎，其中4U硬盤框最多可配置8個， 2U硬盤框最多可配置16個。
l 系統櫃1
硬件包括硬盤框、數據交換機和引擎，其中數據交換機必須配置2個， 4U硬盤框最多可配置8個， 2U硬盤框最多可配置16個。
l 系統櫃2至系統櫃7
包括硬盤框和引擎， 4U硬盤框最多可配置8個， 2U硬盤框最多可配置17個。
任何系統櫃都可以混合使用2U硬盤框和4U硬盤框，但必須遵循2U硬盤框在上半機櫃、4U硬盤框在下半機櫃的擺放原則，其中4U硬盤框最多配置4個， 2U硬盤框最多配置8個。
如果系統櫃所有硬盤框均為4U硬盤框，則可以配置硬盤櫃。
OceanStor 18800F只支持2.5寸SSD盤和2U硬盤框，不支持4U SAS硬盤框、不支持硬盤櫃。
13 SVP & KVM
l SVP
是Oceanstor高端存儲系統管理、配置、維護等的核心部件。其上安裝了Oceanstor高端存儲所需的維護、管理等工具，可以在本地或遠程輕松完成全套的管理、配置、鑒權等一系列工作。
l KVM
具有鍵盤、LCD顯示屏和鼠標接口。用戶通過KVM面板上的相關按鈕或按鍵可完成顯示切換、通道標識設置、保護密碼設置等操作。
8、【華為HCIE-Storage】--硬件架構