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。

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) 上存储器的公共池。这些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（同步复制）
    • 全局镜像（异步复制）
    • 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® Connect 相结合时可度量服务质量。 有关信息，请参阅 IBM Spectrum Connect 文档。
    • 自动精简配置的逻辑卷
    • 使用数据降维池整合存储器的压缩卷
    • 带有去重的数据降维池
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
该图显示了 SAN 光纤网中系统的概述。

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。也可以通过扩展机柜中的闪存驱动器所提供的阵列来创建这些卷，前提是所使用的 IBM Spectrum Virtualize 引擎支持这些卷。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

系统支持多个不同类型的卷。有关更多信息，请参阅卷主题及其子主题。

系统拓扑

可以通过多种不同方式来设置系统拓扑。
  • 标准拓扑，其中系统中的所有节点位于相同站点。
    图 3. 标准系统拓扑示例
    该图显示了标准系统拓扑的示例
  • 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 4. 延伸系统拓扑示例
    该图显示延伸系统拓扑的示例。
  • 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 5. HyperSwap 系统拓扑示例
    该图显示了 HyperSwap 系统拓扑的示例

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 或非易失性存储器快速 (NVMe) 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 (SCSI) 是 是 是
iSCSI（1 Gbps 以太网或 10 Gbps 以太网） 是 是 是
用于节点间通信的、支持 RDMA 的以太网端口（25 Gbps 以太网） No No 是
光纤通道 NVMe

仅在 、2145-SV2 和 2145-SA2 系统上受支持。

 是 No  

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。