Flash儲存架構介紹

2021-10-07 13:30:39 字數 1185 閱讀 2090

儲存系統的演進隨著盤介質及cpu、網路匯流排的演進而演進的,盤介質的演進對儲存系統的演進起著決定性作用。隨著flash介質在容量、可靠性的提高,特別是成本的下降,成為可以替代企業硬碟的乙個選擇,用ssd(solidstate disk、flash介質盤)替代企業陣列中的hdd盤可以帶來高效能、低時延,同時整體能耗也會下降,但是由於flash介質磨損問題,其成本仍然高於hdd的問題就需要通過系統層面的改進和優化來解決。

r-routing:負責前端i/o處理,包括i/o資料拆分,指紋計算:每乙個節點執行乙個r模組。

c-routing:負責lba位址到hash指紋對映表處理(a2h),以及高階資料服務,如快照、重刪、thin provision。

d-data: 負責hash指紋到物理位址對映表處理(h2p),以及所有下盤操作,包括xdp。

(2)控制面

p-platform: 負責系統硬體管理,每乙個節點執行乙個p模組。

m-management:負責系統配置,接收來自xms的配置命令,每個節點執行乙個m模組,其中乙個處於活動狀態。

l-clustering:負責集群管理,每個節點執行乙個l模組。

讀流程如下:

1.主機通過iscsi或者fc埠下發讀請求

2.r模組解讀命令,將讀請求分解到4k資料塊上並選擇乙個c模組,比如c模組中的位址3上讀取4k資料塊;

3.c模組包含hash表以及對應位址,並根據位址進行查詢,發現位址3即為hash h4的位址

4.d模組確定hash h4在物理ssd的位址d上並查詢該資料

5.在物理ssd的位址d 上的4k資料塊返回至主機

purestorage採用scale-up架構,軟體為全快閃儲存器專門設計。其軟體架構可以分為介質管理、儲存服務、管理三層。

介質管理:負責處理適配flash塊大小邊界布局、全域性磨損平衡、資料布局持久化、讀優先處理、介質故障處理等,為服務層提供乙個高效能的、可靠的虛擬化資源池。

儲存服務:在儲存池上提供的資料縮減(重刪、壓縮、瘦分配)、資料保護、資料恢復等服務,實際提供使用者可用的儲存特性。

管理:本地儲存管理,應用生態對接,雲支援。

purestorage在軟體的主要特性為使用基於nvram的大日誌式cache來完成掉電保護、匯聚資料順序寫,減少寫放大,從而可以使用較為廉價的cmlc介質,降低成本。

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