DCS存储控制系统将成为浪潮高端存储的核心引擎

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浪潮自研的DCS(Data Control System)存储操作系统,是浪潮高端存储的技术基石,存储系统的各种高级软件功能都运行在DCS存储操作系统之上;今后DCS将进一步迁移到浪潮全系列的存储系统上。

在常规软件层,DCS存储操作系统是存储系统配置管理、远程复制、快照、克隆、服务质量管理、监控与告警、存储虚拟化等软件子系统的平台,为高端存储提供丰富的增值功能。在DCS操作系统层,DCS具备统一存储资源管理、多协议主机接口、全局高速共享缓存、智能存储资源池、高速互联通信、全局资源调度等功能。

而在存储硬件层,DCS可以兼容多种平台。整体上DCS实现了真正的虚拟化设计,重点在稳定性、实时性、可靠性、管理部署等方面进行了优化,打造浪潮高端存储的四大核心竞争力。

存储系统的实时性是关键,计算服务器发送过来的IO数据必须及时得到处理,否则将造成IO超时,进而影响前端计算业务。因此,对于存储系统来说,存储操作系统的实时性必须得到有效的保障。针对存储系统的特点,DCS操作系统在线程调度方面做了特殊的优化,保证任务运行的实时性。

在优化线程调度算法时,DCS存储操作系统特别针对多处理器进行了相关优化。主要考虑到存储系统性能更多的还是需要硬件的支持,因此2路或者4路控制器上的线程调度优化显得尤为必要。多处理器实时任务调度研究主要包含三个方面的问题:实时任务的分派策略、调度算法和可调度性判定边界。这三个方面都会对系统的实时性和性能产生明显的影响,因此DCS存储操作系统对其分别进行了优化。

浪潮

可靠性是存储的基石,只有稳定可靠的存储才能为用户持续的提供服务,保证用户数据的安全。DCS存储操作系统在可靠性方面做了诸多优化和改进,具体包括磁盘系统的优化、RAID系统的优化和缓存系统的优化等等。从多个方面保证存储操作系统本身的可靠性,进而为存储系统提供了可靠的保障。

为了提供高性能的存储系统,DCS存储操作系统在两个方面进行了高性能相关设计,分别是高性能存储池和高性能缓存。高性能存储池可以将数百块硬盘整合成为一个容错的大存储池,再提供给上层使用。高性能缓存提供大容量的缓存系统,降低访问后端存储的概率,从而提高计算节点访问存储的性能。

存储池层将磁盘数据分块,按指定单条带成员盘(块)数、负载均衡、离散分布原则进行组织,可灵活更改条带块。当单个盘失效时,存储池层可以智能计算热备块在池中的分布,使用多块成员盘进行重构,避免传统单盘写入性能瓶颈造成RAID重构时间过长带来的数据可靠性风险。在可靠分布式RAID基础上,将数据进一步分块虚拟化,形成逻辑卷,使用分布式和多副本元数据组织。同时,存储池层还实现了分级混合存储,可以构建基于SSD和普通机械硬盘的混合存储池,通过SSD硬盘实现更高性能的存储池。

高性能缓存通过全局共享缓存实现,采用全局共享缓存的方式可以实现缓存空间的共享,从而提高缓存命中率,提升计算节点访问存储的性能。

传统的存储系统中,当计算节点需要一部分存储空间的时候,往往是预先从后端存储系统中划分出一部分足够大的空间。这个空间往往不是被马上用掉,而是需要一个月甚至是更长时间才能用到的空间;但由于这部分存储空间已经被预留了出来,其它计算节点将无法利用这些已经部署但闲置的存储容量。这种情况下,尤其是有多个计算节点连接统一存储的情况下,就会预分配很多空间,进而造成存储空间的极大浪费。

在DCS存储操作系统的存储池层,采用一种基于自动精简配置的资源分配算法。在初始阶段,计算系统会感知到一个与传统存储相同的存储空间,但该空间为虚拟空间,并不占用实际的存储资源;存储资源不是即刻被分配给计算节点,而是根据实际使用量逐步分配,从而实现空间的高效利用。

一言以蔽之,存储系统,尤其是高端存储,往往服务于大型企业的核心业务系统,如何保证关键数据不丢失、全年业务不中断,是高端存储的终极使命,对企业生存和发展至关重要;DCS可以集数据管理功能、可用性和出色效能表现与一体,帮助客户提高存储架构效率,实现高效的访问数据和不受限制的发展业务,实现数据“随需而用、不滞于物”的逍遥境界。

如今,浪潮存储发展迅猛,H1市场增长149.3%,DCS已在高端存储系统上规模化应用。在DCS等核心技术的支持下,如同Data ONTAP推动NetApp成为全球领先的存储厂商那样,浪潮将在高端存储市场有所建树。

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