Visão geral do IBM Spectrum Virtualize

O sistema IBM Spectrum Virtualize combina software e hardware em um dispositivo modular e abrangente, que fornece virtualização simétrica. O software IBM Spectrum Virtualize fornece virtualização simétrica.

A virtualização simétrica é alcançada criando um conjunto de discos gerenciados (MDisks) por meio dos sistemas de armazenamentos conectados e gabinetes de expansão SAS opcionais.Os volumes podem ser criados em um conjunto para uso pelos sistemas host conectados. Os administradores do sistema podem visualizar e acessar um conjunto comum de armazenamentos na rede de área de armazenamento (SAN). ou rede de área local (LAN). Esta funcionalidade ajuda os administradores a usar os recursos de armazenamento mais eficientemente e fornece uma base comum para as funções avançadas.

Uma SAN é uma rede de alta velocidade do Fibre Channel que conecta sistemas host e dispositivos de armazenamento. Uma LAN é uma rede Ethernet de alta velocidade que conecta sistemas host e dispositivos de armazenamento. Em uma SAN e em uma LAN, um sistema host pode ser conectado a um dispositivo de armazenamento através da rede. As conexões são feitas através de unidades, como roteadores e comutadores. A área da rede que contém essas unidades é conhecida como a malha da rede.

Software IBM Spectrum Virtualize

O software IBM Spectrum Virtualize faz parte da família IBM Spectrum Storage.

O IBM Spectrum Virtualize é um membro importante do portfólio do IBM Spectrum Storage. Ele é uma solução de armazenamento altamente flexível que permite a rápida implementação de serviços de armazenamento de bloco para cargas de trabalho novas e tradicionais, no local, fora do local e em uma combinação de ambos. Projetado para ajudar ativar ambientes de nuvem, é baseado na tecnologia comprovada. Para obter mais informações sobre o portfólio do IBM Spectrum Storage, consulte o website a seguir.

http://www.ibm.com/systems/storage/spectrum

O software fornece essas funções para os de sistemas host que se conectam ao sistema:

Cria um único conjunto de armazenamentos
Fornece virtualização da unidade lógica
Gerencia volumes lógicos

O sistema também fornece as funções a seguir:

Cache grande e escalável
Serviços de Cópia:
- Função IBM® FlashCopy (cópia point-in-time), incluindo o FlashCopy thin-provisioned para tornar vários destinos financeiramente suportáveis
- Função IBM HyperSwap (cópia ativa/ativa)
- Metro Mirror (cópia síncrona)
- Global Mirror (cópia assíncrona)
- Migração de dados
Gerenciamento de espaço:
- Função IBM Easy Tier para migrar os dados usados com maior frequência para o armazenamento de mais alto desempenho
- Medição de qualidade de serviço quando combinada com IBM Spectrum Control Base Edition. Para obter informações, consulte a documentação do IBM Spectrum Control Base Edition.
- Volumes lógicos thin-provisioned
- Volumes compactados para consolidar armazenamento

Figura 1 mostra hosts, nós do sistema e sistemas de armazenamento RAID conectados a uma malha SAN. A malha SAN redundante consiste em um acordo tolerante de falha de duas ou mais SANs de contraparte que fornecem caminhos alternativos para cada dispositivo conectado à SAN.

Figura 1. Exemplo de um sistema em uma malha

Esta figura mostra uma visão geral de um sistema em uma malha SAN.

Volumes

Os nós do sistema apresentam volumes para os hosts. A maioria das funções avançadas do sistema é definida em volumes. Esses volumes são criados a partir de discos gerenciados (MDisks) que são apresentados por sistemas de armazenamento RAID. Os volumes também podem ser criados por matrizes que são fornecidas por unidades flash em um gabinete de expansão. Toda a transferência de dados ocorre por meio do nó do sistema, que é descrito como virtualização simétrica.

A Figura 2 mostra o fluxo de dados pela malha.

Figura 2. Fluxo de dados em um sistema

Esta figura mostra uma visão geral do fluxo de dados em um sistema IBM SAN Volume Controller

Os nós em um sistema estão dispostos em pares conhecidos como grupo de E/S. Um único par é responsável por servir a E/S em um volume. Como um volume é servido por dois nós, nenhuma perda de disponibilidade ocorrerá se um nó falhar ou ficar offline. Os recursos de SCSI do Asymmetric Logical Unit Access (ALUA) são usados para desativar a E/S de um nó antes de ficar off-line ou quando um volume não pode ser acessado por meio desse nó.

Tipos de volume

É possível criar os tipos de volumes a seguir no sistema:

Volumes básicos, em que uma única cópia do volume é armazenada em cache em um grupo de E/S. Os volumes básicos podem ser estabelecidos em qualquer topologia do sistema; no entanto, a Figura 3 mostra uma topologia do sistema padrão.
Figura 3. Exemplo de um volume básico
Volumes espelhados, em que as cópias do volume podem estar no mesmo conjunto de armazenamentos ou em conjuntos de armazenamentos diferentes. Como a Figura 4 mostra, o volume é armazenado em cache em um único grupo de E/S. Normalmente, os volumes espelhados são estabelecidos em uma topologia do sistema padrão.
Figura 4. Exemplo de volumes espelhados
Volumes HyperSwap, em que as cópias de um único volume estão em conjuntos de armazenamentos diferentes, os quais estão em locais diferentes. O volume é armazenado em cache em dois grupos de E/S em sites diferentes, como exibido pelo Figura 5. Esses volumes podem ser criados somente quando a topologia do sistema é HyperSwap.
Figura 5. Exemplo de volumes HyperSwap

Topologia do sistema

A propriedade de topologia de um sistema pode ser configurada com um dos estados a seguir:

Topologia padrão em que todos os nós no sistema estão no mesmo local.A topologia
Figura 6. Exemplo de uma topologia do sistema padrão
Topologia Estendida, em que cada nó de um grupo de E/S está em um site diferente. Quando um site não estiver disponível, o acesso a um volume poderá continuar, mas com o desempenho reduzido.
Figura 7. Exemplo de uma topologia do sistema estendido
Topologia HyperSwap, em que o sistema consiste em pelo menos dois grupos de E/S. Cada grupo de E/S está em um local diferente. Os dois nós de um grupo de E/S estão no mesmo site. Um volume pode estar ativo em dois grupos de E/S para que ele possa ser acessado imediatamente pelo outro local quando um local não estiver disponível.
Figura 8. Exemplo de uma topologia do sistema HyperSwap

Gerenciamento de sistema

Um sistema é composto de nós individuais que apresentam um ponto único de controle para serviço e gerenciamento de sistemas. O gerenciamento de sistemas e o relatório de erros são fornecidos através de uma interface Ethernet para um dos nós no sistema, chamado de nó de configuração. O nó de configuração executa um servidor da web e fornece uma interface da linha de comandos (CLI). Qualquer nó no sistema pode ser o nó de configuração. Se o nó de configuração atual falhar, um novo nó de configuração será selecionado dos nós restantes. Cada nó também fornece uma interface da linha de comandos e a interface da web para iniciar as ações de serviço de hardware.

Tipos de malha

As operações de E/S entre hosts e nós do sistema e entre os nós e as matrizes usam o padrão SCSI. Os nós se comunicam entre si por meio de comandos SCSI privados.

O Tabela 1 mostra o tipo de malha que pode ser usado para a comunicação entre hosts, nós e o sistemas de armazenamentodo RAID. Esses tipos de malha podem ser usados ao mesmo tempo.

Tabela 1. Tipos de comunicações do sistema
Tipo de comunicações	Host para nós do sistema	Nós do sistema para sistema de armazenamento	Nós do sistema para nós do sistema
Fibre Channel SAN	Sim	Sim	Sim
iSCSI (Ethernet de 1 Gbps ou de 10 Gbps)	Sim	Sim	Não

nó do IBM Spectrum Virtualize

Em um sistema em cluster, um nó é um servidor individual no qual o software IBM Spectrum Virtualize é executado.

Os nós são sempre instalados em pares; no mínimo um e no máximo quatro pares de nós constituem um sistema. Cada par de nós é conhecido como um grupo de E/S.

Grupos de E/S tomam o armazenamento apresentado à SAN (rede de área de armazenamento) pelo sistemas de armazenamento como MDisks. O armazenamento é, então, convertido em discos lógicos (volumes) que são usados pelos aplicativos nos hosts. Um nó está em apenas um grupo de E/S e fornece acesso aos volumes nesse grupo de E/S.

As operações de E/S entre hosts e nós do sistema e entre os nós e as matrizes usam o padrão SCSI. Os nós se comunicam entre si por meio de comandos SCSI privados.