IBM Spectrum Virtualize 概述

IBM Spectrum Virtualize™ 系统将软件和硬件组合成一个提供对称虚拟化的综合性模块化设备。 IBM Spectrum Virtualize 软件提供对称虚拟化。

通过从连接的存储系统和可选 SAS 扩展机柜创建受管磁盘 (MDisk) 池来实现对称虚拟化。可在池中创建供连接的主机系统使用的卷。系统管理员可以查看并访问存储区域网络 (SAN) 或局域网 (LAN) 上的存储器的公共池。该功能有助于管理员更有效地使用存储资源并为高级功能提供一个公共基础。

SAN 是用于连接主机系统和存储设备的高速光纤通道网络。 LAN 是用于连接主机系统和存储设备的高速以太网网络。在 SAN 和 LAN 中，主机系统可通过网络连接到存储设备。连接可通过单元（例如，路由器和交换机）建立。包含这些单元的网络的区域称为网络的光纤网。

IBM Spectrum Virtualize 软件

IBM Spectrum Virtualize 软件是 IBM Spectrum Storage™ 系列的一部分。

IBM Spectrum Virtualize 是 IBM Spectrum Storage 产品服务组合中的重要成员。这是具有高度灵活性的存储解决方案，针对新增和传统工作负载、现场部署、场外部署以及二者的组合，支持快速部署块存储服务。它基于成熟的技术，旨在帮助启用云环境。有关 IBM Spectrum Storage 产品服务组合的更多信息，请访问以下 Web 站点。

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

软件可为连接到系统的主机系统提供以下功能：

创建单个存储池
提供逻辑单元虚拟化
管理逻辑卷

系统还提供以下功能：

大容量可扩展高速缓存
拷贝服务：
- IBM® FlashCopy®（时间点复制）功能，包含自动精简配置FlashCopy，可负担多个目标
- IBM HyperSwap®（主动/主动拷贝）功能
- 高速镜像（同步拷贝）
- 全局镜像（异步拷贝）
- 数据迁移
空间管理：
- IBM Easy Tier® 功能（用于将使用最频繁的数据迁移到性能较高的存储器上）
- 与 IBM Spectrum Control Base Edition 相结合时可度量服务质量。有关信息，请参阅 IBM Spectrum Control Base Edition 文档。
- 自动精简配置的逻辑卷
- 整合存储的压缩卷

图 1 显示连接至 SAN 光纤网的主机、系统节点和 RAID 存储系统。冗余的 SAN 光纤网由两个或两个以上配对 SAN（为每个已连接 SAN 的设备提供备用路径）的容错排列组成。

图 1. 光纤网中系统的示例

卷

系统节点会向主机提供卷。大多数高级系统功能都是在卷上定义的。这些卷将根据 RAID 存储系统所提供的受管磁盘 (MDisk) 创建。这些卷也可由扩展机柜中闪存驱动器提供的阵列创建。所有数据传输都将通过系统节点进行，这称为对称虚拟化。

图 2 显示光纤网内的数据流。

图 2. 系统中的数据流

该图显示了 IBM SAN Volume Controller 系统中数据流的概述

系统中的节点将配对，称为 I/O 组。每一对负责在卷上提供 I/O 服务。由于每个卷由两个节点提供服务，因此当一个节点发生故障或脱机时，不会失去可用性。 SCSI 的非对称逻辑单元访问 (ALUA) 功能用于在节点脱机前或无法通过该节点访问卷时禁用该节点的 I/O。

卷类型

可以在系统上创建以下类型的卷：

基本卷，其中卷的单个拷贝在一个 I/O 组中进行高速缓存。可以在任何系统拓扑中建立基本卷；但是，图 3 显示标准系统拓扑。
图 3. 基本卷的示例
镜像卷，其中卷拷贝可以在同一存储池中或不同存储池中。如图 4所示，卷在单个 I/O 组中进行高速缓存。通常，在标准系统拓扑中建立镜像卷。
图 4. 镜像卷的示例
HyperSwap 卷，其中单个卷的拷贝位于不同站点上的不同存储池中。在位于不同站点上的两个 I/O 组中高速缓存该卷，如图 5 所示。仅当系统拓扑为 HyperSwap 时才创建这些卷。
图 5. HyperSwap 卷的示例

系统拓扑

系统的拓扑属性可以设置为以下状态之一：

标准拓扑，系统中的所有节点都位于同一站点中。
图 6. 标准系统拓扑示例
延伸拓扑，其中 I/O 组的每个节点都位于不同站点中。当一个站点不可用时，可以继续访问卷，但性能会有所降低。
图 7. 延伸系统拓扑示例
HyperSwap 拓扑，其中系统至少包含两个 I/O 组。每个 I/O 组都位于不同站点中。 I/O 组的两个节点都位于同一站点中。一个卷可以在两个 I/O 组中处于活动状态，以便在某个站点不可用时，可以立即通过另一站点访问该卷。
图 8. HyperSwap 系统拓扑示例

系统管理

系统由为系统管理和服务提供单一控制点的各个节点组成。系统管理和错误报告通过以太网接口提供给系统中的某个节点，该节点称为配置节点。配置节点运行一个 Web 服务器并提供命令行界面 (CLI)。系统中的任何节点都可以是配置节点。如果当前配置节点发生故障，那么会从剩余节点选择新的配置节点。每个节点还会提供命令行界面和 Web 界面以启动硬件维护操作。

光纤网类型

主机与系统节点以及节点与阵列之间的 I/O 操作将使用 SCSI 标准。节点通过专用 SCSI 命令来互相通信。

表 1 显示了可用于在主机、节点与 RAID 存储系统之间进行通信的光纤网类型。这些光纤网类型可同时使用。

表 1. 系统通信类型
通信类型	主机到系统节点	系统节点到存储系统	系统节点到系统节点
光纤通道 SAN	是	是	是
iSCSI（1 Gbps 以太网或 10 Gbps 以太网）	是	是	否

IBM Spectrum Virtualize 节点

在集群系统 (clustered system)中，节点是运行 IBM Spectrum Virtualize 软件的独立服务器。

这些节点始终都是成对安装的，要组成系统，至少需要一对节点，最多可以有四对节点。没个节点对都称为一个 I/O 组。

I/O 组将存储系统提供给 SAN 的存储器视作 MDisk。然后，将该存储器转换为主机上应用程序所使用的逻辑磁盘（卷）。一个节点位于唯一一个 I/O 组中并且可访问该 I/O 组中的卷。

主机与系统节点以及节点与阵列之间的 I/O 操作将使用 SCSI 标准。节点通过专用 SCSI 命令来互相通信。