[转载] EMC Symmetrix历史现状及硬件架构

今天打算聊聊高端存储的最后一个重量级的产品，也是最重要的产品，EMC Symmetrix系列。为什么把这个放到最后说，因为越到后面的产品历史越悠久，我了解得就越少。心里不踏实，不敢说啊。

Symmetrix 从首款产品推出到现在已经有了20多年的历史，Symmetrix 的体系架构有了三次转变。第一次是总线架构，它的产品是从1990年到2003年，第二次是直连矩阵架构，产品是从2003年到2009年，代表产品是 DMX4。2009年4月，EMC发布了基于虚拟矩阵架构的V-Max，在新的体系架构下，VMAX是虚拟矩阵架构下的第一款产品。

前面我们也说了，Symmetrix是真正意义上的第一款现代高端存储。它为大机而生，但没有为大机而死，O(∩_∩)O哈！回顾完历史，我们来看看Symmetrix的市场表现。老规矩，先来看全球的情况，西瓜哥根据Gartner的数据来进行统计。

我们看到，除了一个经济危机引起09年的下滑外，Symmetrix表现非常稳健，恢复比HDS高端要快。2012年销售额快30亿美金了，非常了不起。

而出货的曲线和收入保持一致。

容量上没有看到出现过下滑，和HDS的高端表现是类似的。

但接口的分布就和HDS差距很大了，可能由于Symmetrix太成功了吧，居然有近1/5的份额是和大机对接的。上次我们提到，HDS只有6%的出货是服务大机环境的，对比来说，EMC在大机这个市场绝对做得很成功。因此，华为考虑HVS要支持大机也是对的，看华为到底要学谁，学HDS，个人感觉没有必要，但学EMC，还是有必要支持大机的。

看完全球的数据，我们再来看看中国区的。中国区按照惯例，我们采用IDC的数据来分析。我们先看出货的情况，其中相同颜色表示相同的季度。我们看到13年Q1同步12年略有下滑，和HDS的趋势是一样的。难道是由于华为推出了HVS影响了？

另外，从年度看，2009年后，居然有2年下滑，说明从经济危机中恢复比全球慢。2012年是峰顶，年度出货达383台。

我们再来看看行业的情况。和HDS差别比较大的是居然电信排在第一位，而且领先银行很多。但银行的销售总量还是超过了HDS。毕竟瘦死的骆驼比马大。

从各省的出货看，也是北上广深、浙江、四川、山东、辽宁占大头。不过黑龙江居然也有不少，意外。

但从和大机配套看，只占出货的4%，比全球的19%少得可怜。说明中国的IT发展水平距离全球还是差距比较大，用大机的时候不敢用非IBM的存储。这个比例和HDS差不多。

EMC VMAX硬件架构剖析

大家知道现在VMAX是Symmetrix第8代产品了。VMAX相比以前的架构来说，本次是变化最多的，因此就如IBM推出XIV一样，让很多高端的存储专家大跌眼镜。下面我们就来聊聊这个架构。

首先，从大的方面来说，逻辑上还是高端存储的3层结构：

当然，相比DMX的紧耦合架构，VMAX每个引擎采用了中端的双控存储控制器类似的硬件架构（VMAX 10K和40K已经切换到VNX硬件平台了，但VMAX20K目前还是CX硬件平台），通过RAPID-IO交换机互连在一起，最多扩展到8个引擎（可以 理解为8个VNX)。

看一下这个图，大家更加清楚了，即VMAX的引擎利用了EMC的中端存储的硬件平台VNX/CX系列。

这个架构其实和华为HVS非常相似，只是华为HVS采用PCIE连接，而EMC还是采用Rapid-IO。Rapid-IO主要用在嵌入式设备，也是一个国家标准。我从百度百科给大家摘录一段Rapio-IO的介绍：

RapidIO 行业协会成立于2000年，其宗旨是为嵌入式系统开发可靠的、 高性能、 基于包交换的互连技术，2001 年正式发表其基本的规范。2003 年10 月，国际标准组织（ISO）和国际电工委员会(IEC)一致通过了RapidIO互连规范，即ISO/IEC DIS 18372，这使RapidIO(ISO)成为嵌入式互连技术方面得到授权的唯一标准。RapidIO 的规范发布历史如下：

2001年3月，发布RapidIO 1.1规范；
2002年6月，发布RapidIO 1.2规范；
2005年2月，发布RapidIO 1.3规范；
2007年6月，发布RapidIO 2.0规范；
2009年8月，发布RapidIO 2.1规范；
2011年5月，发布RapidIO 2.2规范。

RapidIO 1.x标准支持的信号速率为1.25GHz、2.5GHz和3.125GHz；RapidIO 2.x标准在兼容Rapid IO 1.x标准基础上，增加了支持5GHz和6.25GHz的传输速率 。

在高端存储里面，采用Rapid-IO互连的还有IBM的DS8800，直到去年DS8870发布后，IBM放弃了这个技术，转而采用PCIe互连。业内人士分析，VMAX研发的时候，当时PCIe还不支持光纤，因此就无法机柜分散布局，EMC被迫选择Rapid-IO来实现虚拟矩阵交换。因此，西瓜哥大胆 预测，VMAX的下一代将转为PCIe互连，这样延迟也比较小，而且没有协议转换开销。但昨天我又听到业内人士说VMAX下一代将采用 infiniband技术，而不是PCIe。总之，放弃Rapid-IO应该是共识，这个应该没有人怀疑。

EMC VMAX的这个架构，其实和华为HVS的一个最大的区别，出来交换机技术不同外，还有对CACHE的管理上。EMC VMAX采用全局编址，CACHE虽然是分布的，但逻辑上是一个大的全局Cache。而HW HVS却是把每个引擎的Cache分为两级，主机写入到第一Cache，这些Cache不是全局的，镜像到本引擎中。而从Cache落入到硬盘的时候，有 人落盘的时候可能需要落到别的引擎上的硬盘里，为了加快落盘的速度，因此，做这一层再增加一层Cache。这两种架构没有谁优谁劣，HW HVS充分利用了引擎内的cache镜像通道，因此性能要好一些。而EMC VMAX这种逻辑全局Cache的方式，管理比较方便，原来的Enginuity软件逻辑不需要改动就可以用。

因此，从我的分析 看，VAMX利用VNX/CX的平台，但把VNX/CX的Cache镜像通道去掉了，把后端的磁盘连接从SAS更换为FC-AL(CX系列后端本来就是 FC-AL，可以不变），组成了VMAX的引擎。当然，CPU和内存也可以选用不同于中端的型号。这种架构显露出VMAX的一个矛盾心情，想切换到SAS 技术，但不敢。这方面的魄力不如HDS，HDS VSP已经放弃后端FC-AL技术了。目前在高端存储领域，只有VMAX和DS8000还采用FC-AL技术连接后端磁盘框，这种方式支持 SAS/SATA磁盘需要增加转接模块的。每个磁盘框上还有2个监控模块，这些监控模块组成一个漂亮的环形，大家看看，像不像游乐园的空中大转轮，O(∩_∩)O哈！

VMAX 40K最大可以支持3200块盘（HW HVS为了超过VMAX，多了16块，支持3216块，O(∩_∩)O哈！这就是好来者的优势）。我们看到，VMAX采用集中式部署时，即中间一个机柜全 部专门用来放置8个引擎，其他都是硬盘柜。当然，VMAX也支持分散部署。

每个引擎连接的硬盘框示意图，大家注意，由于VMAX的高密框（也就是2U25块2.5“硬盘）不支持第二级Daisy连接，因此不能部署在最外围的机柜上。

控制柜里面除了引擎，还有Rapid-IO交换机以及UPS等。

VMAX 采用传统的掉电后Cache脏数据落物理硬盘的方式，而现在HDS和HW都是在Cache上配置专门的SSD盘来做掉电保护的。而VMAX需要非常大的 UPS来支持Cache落到数据磁盘上，每对磁盘控制卡需要40块磁盘，每个磁盘9G空间保留，专门用来做掉电保护。感觉这种方式太消耗UPS了，设备掉 电的时候还需要UPS要支撑这么多硬盘一段时间，应该很吃力。好在VMAX的保险箱磁盘不挑盘，所有的硬盘类型都可以。

总之，EMC VMAX是Symmetrix发布以来最重大的架构改变，特别是从紧耦合全面转向了松耦合，使得现在紧耦合架构只剩下HDS VSP一家。这个转变刚开始不被人看好，但现场市场的表现来看，应该得到了客户的认可。VMAX也可以跟随中端架构采用最新的硬件技术，减低研发成本，而 且扩展性也好很多。据说VNX2在9月份发布，等VNX2平台成熟后，明年VMAX也可以采用VNX2硬件平台，性能和扩展性估计都会有较大提升，让我们 到时候拭目以待吧。