智能均衡架构
存储系统采用全局Cache和全局存储池,写入Cache的数据均衡到所有控制器节点;写入存储池的数据均衡到存储池的每块硬盘上。
存储系统划分为很多vNode,每个vNode对应一组CPU和内存资源。以OceanStor Dorado 18500,OceanStor Dorado 18800,OceanStor Dorado 18800K为例,每个控制器有四颗CPU,每个CPU属于一个vNode。vNode和CPU关联可以减少CPU调度,提高CPU利用率。
智能均衡算法
- 存储系统根据主机IO的LBA和Hash因子,计算出HASH值(称为shard)。
Shard = hash(IO LBA,Hash因子)
- 智能分发算法根据HASH结果,把数据下发到不同的vNode上,从而保证所有主机LUN的数据都均匀的分发到了所有vNode节点。
前端智能均衡
华为UltraPath自研多路径、前端共享接口模块以及控制器,协商了相同的HASH计算方法,实现读写请求的智慧分发。
- 在使用华为UltraPath多路径软件的情况下,UltraPath与存储系统紧密配合,首先采用智能分发算法,计算每个IO的shard值,并根据shard值查找存储系统中对应的vNode。根据查找结果,把主机IO直接分发vNode对应的前端链路,避免后续转发。
- OceanStor Dorado 18500,OceanStor Dorado 18800,OceanStor Dorado 18800K和OceanStor Dorado 6800存储系统采用前端共享接口模块,分发到前端接口模块的IO,根据相同的智能分发算法,计算shard值,根据shard值查找到存储系统中对应的vNode,把IO分发到vNode所在的控制器。
- 在没有使用华为UltraPath多路径软件及前端接口模块的情况下,存储系统收到主机IO后,控制器首先进行shard计算,根据shard结果,把IO转发到对应的vNode,再进行后续的处理。
通过多级高效的智能分发,保证了各个vNode的负载均衡。
全局Cache智能均衡
通过全局Cache智能均衡技术,可以实现全局Cache中数据量均衡分布、数据热点均衡分布。
- 每个vNode内一个Cache实例。vNode收到主机的写数据,将其写入到vNode内的Cache实例内,并根据系统的均衡策略,选择一个vNode作为镜像vNode。
- 在控制器故障等故障场景,系统会根据数据分布情况,重新进行vNode的分布,确保系统各个节点Cache内的数据量均衡。
全局存储池智能均衡
通过全局存储池智能均衡技术,可以实现全局存储池中每块SSD盘上数据量均衡分布、数据热点均衡分布。
- 存储池在处理vNode下发的写请求时,从整个存储池分配CKG,并把数据写入该CKG。
- 组成CKG的分条(CHUNK)根据均衡算法,从整个存储池的SSD硬盘上选择,保证数据均衡的分布在所有SSD硬盘上。