Symmetrix 超級卷、物理卷、邏輯卷及Meta捲圖解手冊

ymmetrix 超級卷、物理卷、邏輯卷及Meta捲圖解手冊

 

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介紹

 

本文經過圖片和文字解析了Symmetrix超級卷、物理卷、邏輯卷及Meta卷的概念及它們之間的相互區別。

更多信息

 

Symmetrix超級卷（Hyper Volume Extension）概念:

Symmetrix物理卷被分割爲超級卷，以下圖所示：

 

Hyper volume extension也稱爲Symmetrix邏輯卷（Logical volume），Symmetrix系統內部經過3至4位十六進制標識（0000 - FFFF）將邏輯卷標識出來。每個Symmetrix系統中，主機可以尋址的最大邏輯卷數是64000。

 

「hyper volume」和「split」都是指的同一件事：Symmetrix物理磁盤的一部分，而logical volume與之有所區別：logical volume是經過Symmetrix通道板卡端口呈如今主機端的磁盤實體。對主機而言，Symmetrix logical volume就是一塊物理磁盤。

 

不要將Symmetrix logical volume與基於主機的logical volume混淆：Symmetrix logical volume是在Symmetrix配置文件（bin文件）中定義的，而基於主機的logical volume是由用戶經過邏輯卷管理軟件（Veritas LVM，NT Disk Administrator等）配置的。

 

Hyper volume是經過Service Processor或是Symmwin接口/應用程序或客戶軟件進行配置的。由配置工程師經過Solution Enabler收集的信息建立初始化配置，後續配置更改也必須由配置工程師根據標準化配置更改流程來完成。配置更改要求新的IMPL.BIN文件，該文件從service processor下載到各板卡；重大的配置更改須要離線進行。

 

每塊磁盤可配置的最大hyper volume數隨着Enginuity微碼版本不一樣而有所區別：Enginuity 5568可容許單塊物理磁盤最多配置128個hyper volume（Symmetrix Engineering容許對於18/36/73GB磁盤配置不超過10個hyper，對於181GB磁盤最多配置21個hyper）；Enginuity 5874版本最多容許配置512個，5875版本最多可配置1024個。

 

Hyper volume的大小是經過cylinder數來統計的，FBA Cylinder = 15 * 32K。一塊物理磁盤上的hyper volume不須要爲一樣大小。Hyper volume可看作組成Symmetrix logical volume的物理磁盤分區。

 

Symmetrix超級卷（Hyper Volume Extension）類型:

開放系統主機使用固定塊結構（Fixed Block Architecture: FBA）：數據映射到固定大小的塊或扇區。經過FB架構，塊地址可被計算出來以檢索該塊設備。該架構使用磁道（track）和柱面（cylinder）。一塊物理磁盤上每個track有多個塊，而cylinder是在一個磁盤頭下同一時間點無需進行尋址操做的一組track。

• 每個塊爲固定512字節大小

• 扇區=8個塊（8KB）

• 磁道=8個扇區（64KB）

• 柱面=15個磁道（960KB）

• 卷大小經過柱面（cylinder）數來統計

 

大型Mainframe主機使用CKD（Count Key Data）結構：數據記錄爲可變長度，CKD中每一個數據都有相關的「count」字段指定用戶數據記錄大小。「key」字段容許硬件經過關鍵字查找。

• 塊大小變量經過「count」來指定

• 模擬標準IBM卷

 

FBA和CKD設備必須位於不一樣的物理磁盤上。若是同一Symmetrix須要同時使用FBA和CKD，則用戶須要購買企業存儲平臺（enterprise storage platform, ESP）許可。

 

主機I/O操做是經過Enginuity操做系統來管理的，該操做運行在Symmetrix I/O子系統（包括通道板卡和磁盤板卡）下。因爲各物理磁盤被間接看作I/O協議的一部分，Symmetrix磁盤設備經過如下形式呈現給主機：

• 每一設備包含N個cylinder，N值可配置（blocks÷960）

• 每個cylinder包含15個tracks（heads）

• 每個使用FBA結構的設備track包含128個512字節塊（64K）

• Mainframe大型機使用可變大小塊CKD結構

 

Symmetrix物理卷（Physical Volume）和邏輯卷（Logical Volume）:

Symmetrix邏輯卷是由一個或多個超級卷組成的。例如，鏡像配置對於每個Symmetrix邏輯設備要求兩個超級卷（M1 & M2）。經過配置文件（BIN file）將邏輯卷通道地址映射到通道板卡，再經過板卡——處理器——端口鏈接，從而可被主機發現並使用。主機將邏輯卷視做一整塊物理磁盤。

 

當主機發起SCSI探測或發現進程時，即查找initiator的target，信息就經過定位一系列磁盤設備的方式反饋給主機。對於開放系統主機而言，Symmetrix看起來就像簡單磁盤捆綁（Just Bunch Of Disks， JBOD），主機不會知道BIN file，RAID保護類型，遠程鏡像，BCV鏡像，動態備份等，換言之，主機只是把設備當作「一整塊物理磁盤」。

 

而從Symmetrix的角度，物理磁盤被分割成爲磁盤切片，稱爲hyper volume。物理磁盤的第一個切片（slice）也稱爲「hyper 0」。Symmetrix邏輯卷是由hyper volume組成的。Symmwin軟件設定了邏輯卷的emulation類型，cylinder數，count，鏡像和特定標識（如BCV， DRV， Spare），以後，symmwin將邏輯卷劃分爲適當的hyper volume，包括爲volume分配下一個可用的十六進制標識。另外一種看待hyper的方法是，將其看做無保護的Symmetrix邏輯卷： Symmetrix邏輯卷的第一，第二，第三或第四個鏡像，一個業務連續性卷（Business Continuance Volume， BCV），RAID S的奇偶校驗卷，使用SRDF的遠程鏡像，等等。

 

Symmetrix經過BIN文件告知主機須要鏈接的卷。若是卷沒有經過BIN，文件呈現給主機，則主機將沒法發現或訪問該卷。這也就是「LUN Masking」。

 

 

Symmetrix Meta卷:

2至256個Symmetrix邏輯卷可組成一個meta卷，並以單一磁盤的形式呈現給開放系統主機：每個meta卷只有一個SCSI地址。Meta卷容量可大於16GB的最大hyper volume容量，從而可知足SCSI地址有限，或卷標籤有限的狀況。使用Meta卷，用戶可使用更大的邏輯卷，在線擴充容量，提高訪問性能。Meta卷能夠是striped 或concatenated。

 

Meta卷在可用的通道地址較少的狀況下顯得尤其有用。例如，可呈如今Symmetrix 5 前端口的最大磁盤數量爲256，若是客戶使用多路徑軟件（如Powerpath），則在多個Symmetrix端口設備將顯示「down」的狀態。四條路徑鏈接到64個卷就會耗盡四個Symmetrix端口的256個可用設備。Meta卷容許用戶爲主機呈現更大容量的「物理卷」（而其實是Symmetrix邏輯卷），同時減小佔用的通道地址。

 

     Concatenated meta是由第一個邏輯卷的第一個字節組織而成的卷。地址一直連續到第一個邏輯卷的末尾。當對一個concatenated設備進行寫操做時，第一個Meta Device成員接收全部的數據直到裝滿爲止，而後數據寫入第二個成員如此下去。

     Striped meta成員被分紅一系列的條帶組合而成Meta Device的地址，地址沿着每個設備的條帶延續，以後到第一個邏輯卷的下一個條帶。當對一個條帶捲進行寫操做時，交替寫入相同大小的數據到相應邏輯卷。

 

參考

 

Symmetrix – Functional Overview

應用於

 

Symmetrix存儲陣列