IBM Spectrum Virtualize 概觀

IBM Spectrum Virtualize™ 系統將軟體和硬體組合成一個提供對稱虛擬化的綜合性模組化應用裝置。 IBM Spectrum Virtualize 軟體提供對稱虛擬化。

從連接的儲存體系統和選用的 SAS 擴充機箱建立一個由受管理磁碟 (MDisk) 組成的儲存區，可以達成對稱的虛擬化。儲存區中可以建立磁區，供連接的主機系統使用。系統管理者可以在儲存區域網路 (SAN) 上檢視和存取共用的儲存區。或區域網路 (LAN)。這項功能可協助管理者更有效率地使用儲存體資源，並提供共用的進階功能基礎。

SAN 是一個高速的光纖通道網路，其中連接了主機系統與儲存裝置。LAN 是連接主機系統和儲存裝置的高速乙太網路。在 SAN 和 LAN 中，主機系統可以透過網路來連接至儲存裝置。這些連線是經由路由器和交換器等之類的單元來建立。網路中包含這些單元的區域稱為網路中的光纖。

IBM Spectrum Virtualize 軟體

IBM Spectrum Virtualize 軟體是 IBM Spectrum Storage™ 系列的一部分。

IBM Spectrum Virtualize 是 IBM Spectrum Storage 產品組合中的一個重要成員。它是一個極為靈活的儲存體解決方案，可針對新型與傳統的工作量、內部部署和外部部署（以及兩者的結合），快速部署其區塊儲存體服務。依照設計，它是以經過實證的技術為基礎，有助於啟用雲端環境。如需 IBM Spectrum Storage 產品組合的相關資訊，請造訪下列網站。

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

軟體為連接至系統的主機系統提供下列功能：

建立單一儲存區
提供邏輯單元虛擬化
管理邏輯磁區

系統亦提供下列功能：

大規模可調式快取
副本服務：
- IBM® FlashCopy®（時間點副本）功能，包括精簡佈建 FlashCopy，而能應付多個目標
- IBM HyperSwap®（主動-主動副本）功能
- Metro Mirror（同步副本）
- Global Mirror（非同步副本）
- 資料移轉
空間管理：
- IBM Easy Tier® 功能，可將最常使用的資料移轉至更高效能的儲存體
- 與 IBM Spectrum™ Connect 合併時的服務品質計量。如需相關資訊，請參閱 IBM Spectrum Connect 說明文件。
- 精簡佈建邏輯磁區
- 可合併儲存體的壓縮磁區
- 具備刪除重複功能的資料縮減儲存區

圖 1 顯示連接至 SAN 光纖網路的主機、系統節點，以及 RAID 儲存體系統。備援的 SAN 光纖網路包含一個容錯的安排，其中具有兩個以上的對應 SAN，可為 SAN 所連接的每一個裝置提供替代路徑。

圖 1. 光纖中的系統範例

磁區

系統節點會提供磁區給主機。大部分的進階系統功能都是定義在磁區上。這些磁區是使用 RAID 儲存體系統提供的受管理磁碟 (MDisk) 來建立。此外，磁區也可以利用擴充機箱中之快閃磁碟機所提供的陣列來建立。所有的資料傳送都是經由系統節點來進行，這稱為對稱虛擬化。

圖 2 顯示經由光纖的資料流程。

圖 2. 系統中的資料流程

此圖顯示 IBM SAN Volume Controller 系統中的資料流程概觀

系統中的節點會排列成對，稱為 I/O 群組。每一對各負責處理一個磁區上的 I/O。由於一個磁區是由兩個節點負責處理，如果其中一個節點失效或離線，並不會失去可用性。在節點離線之前，或是當無法經由該節點來存取磁區時，就會先使用 SCSI 的「非對稱邏輯單元存取 (ALUA)」特性，來停用該節點的 I/O。

磁區類型

您可以在系統上建立下列類型的磁區：

基本磁區：會將磁區的單一副本快取到一個 I/O 群組中。基本磁區可以建立在任何系統拓蹼中；不過，圖 3 顯示標準的系統拓蹼。
圖 3. 基本磁區範例
鏡映磁區：磁區的副本可位於相同或不同的儲存區中。如圖 4 所示，磁區會在單一 I/O 群組中快取。一般而言，鏡映磁區是建立在標準系統拓蹼中。
圖 4. 鏡映磁區範例
HyperSwap 磁區：單一磁區的副本位於不同站台上的不同儲存區中。磁區會快取到位於不同站台上的兩個 I/O 群組中，如圖 5 所示。只有在系統拓蹼是 HyperSwap 時，才能建立這些磁區。
圖 5. HyperSwap 磁區範例

系統拓蹼

可以透過多種不同方式來設定系統拓蹼。

標準拓蹼，系統中的所有節點都在相同站台。
圖 6. 標準系統拓蹼的範例
伸展拓樸，I/O 群組的每一個節點都在不同的站台。當某一個站台無法使用時，仍可繼續存取磁區，但效能會降低。
圖 7. 延伸系統拓蹼的範例
HyperSwap 拓蹼，系統由至少兩個 I/O 群組組成。每個 I/O 群組都在不同站台。I/O 群組的兩個節點在相同站台。一個磁區可以在兩個 I/O 群組上均為作用中，因此當某個站台無法使用時，可立即由另一個站台來存取。Storwize® V5030 系統支援
圖 8. HyperSwap 系統拓蹼的範例

系統管理

系統是由個別的節點組成，這些節點針對系統管理與服務提供單一控制點。系統管理與錯誤報告會透過乙太網路介面，提供給系統的其中一個節點，其稱為配置節點。配置節點會執行 Web 伺服器，並提供指令行介面 (CLI)。系統中的任何節點都可以是配置節點。如果現行配置節點失效，會從其餘的節點中選取一個新的配置節點。每一個節點也會提供指令行介面和 Web 介面，來起始硬體服務動作。

光纖類型

主機與系統節點之間的 I/O 作業以及節點與陣列之間的 I/O 作業採用 SCSI 標準。節點彼此間是透過專用 SCSI 指令來通訊。

表 1 顯示光纖類型，可用來在主機、節點與 RAID 儲存體系統之間進行通訊。這些光纖類型可以同時使用。

表 1. 系統通訊類型
通訊類型	主機至系統節點	系統節點至儲存體系統	系統節點到系統節點
光纖通道 SAN	是	是	是
iSCSI（1 Gbps 乙太網路或 10 Gbps 乙太網路）	是	是	否

IBM Spectrum Virtualize 節點

在叢集系統中，節點就是一個個別的伺服器，其中執行 IBM Spectrum Virtualize 軟體。

節點一律成對安裝，最少一對（最多四對）節點組成一個系統。每一對節點即所謂的 I/O 群組。

I/O 群組會取用儲存體系統以 MDisk 形式提供給 SAN 的儲存體。之後會將儲存體轉換成邏輯磁碟（磁區），供主機上的應用程式使用。一個節點只會位於一個 I/O 群組中，可用來存取該 I/O 群組中的磁區。

主機與系統節點之間的 I/O 作業以及節點與陣列之間的 I/O 作業採用 SCSI 標準。節點彼此間是透過專用 SCSI 指令來通訊。