從SAS到NVMe，換個底盤就完兒事了？

從SAS過渡到NVMe，看起來很容易，是不是更換個底盤就完了？這裡面其實挺複雜的。具體怎麼個複雜法，筆者將以下面這款產品入手為您介紹。

1PowerMax簡介

2018年5月1日，戴爾易安在戴爾科技全球大會上推出基於全快閃記憶體架構的PowerMax存儲系統，該系統將全面取代之前的VMAX。這意味著後續戴爾易安高端存儲系統將全部是全快閃記憶體架構。

PowerMax存儲陣列可以被視為歷史悠久的VMAX產品家族的繼任者，該產品家族的起源可追溯到1990年，之前的VMAX是EMC公司在被戴爾公司收購之前所推出的。

PowerMax的命名與戴爾易安信伺服器產品線的PowerEdge相呼應，形成統一的命名風格。PowerMax內部的控制器也被命名為PowerBrick（之前是V-Brick），操作系統命名為PowerMax操作系統（之前為HyperMatrix操作系統）。

PowerBrick

之前VMAX的全快閃記憶體版本為VMAX-AF，而PowerMax相比VMAX的區別在於：

?後端由SAS體系結構全面替換為基於PCIE的NVMe體系結構，性能大幅提高。

?引入機器學習來輔助性能分析、故障檢測和日常運維，彰顯智能。

?增加了對重刪（Deduplication）的支持，存儲空間使用效率提升。

戴爾易安推出了兩款PowerMax型號，分別為2000和8000。其中2000可視為升級版的VMAX250F，8000為升級版VMAX 950F。PowerMax使用SFF8639連接器的雙埠NVMe SSD，並同時支持NVMe over Fabrics(NVMe-oF)協議。

控制器節點Brick使用的CPU也是沿著Intel產品發展路線從VMAX 250F/950F的Broadwells升級到Xeon E526xx v4，儘管最大Core數576沒有發生變化，但IOPS從950F的670萬上升到8000的1000萬。

PowerMax 2000能夠提供高達170萬的IOPS和1PB容量，可以擴展到2個PowerBricks。PowerMax8000能夠傳輸高達1000萬的IOPS和4PB容量，可擴展到8個PowerBricks。

新增加的Inline重複數據刪除功能，可以與現有的Inline壓縮一起使用，可高達5:1的數據縮減率，支持靈活開關。最大有效容量與250F和950F的最大(1PB和4PB)保持一致，在10U的PowerBrick中支持從13TB開始起配。PowerMax的機架密度是VMAX的2倍，能耗降低了40%。

PowerMax的運行軟體將有兩個版本組成：即Essentials和Pro。Essentials版本提供了SnapVX，重刪和QoS等特性，而Pro版本提供遠程複製、PowerPath和SRM。

PowerMax對NVMe SCM的支持將極大地減少陣列的延遲。使用NVMe快閃記憶體驅動器的PowerMax的響應時間比之前的VMAX減低25%，而端到端NVMe和SCM的組合將使PowerMax的響應時間比VMAX快50%。

PowerMax操作系統使用機器學習、預測分析和模式識別等技術使得存儲系統更加智能和自動化。在機器學習方面，PowerMax操作系統可從設備上收集的性能和相關數據(包括陣列的實時數據)，PowerMax可以決定哪些數據或數據塊可以存儲在哪些存儲層上，它通過利用超過4000萬套部署數據集(存儲)和IO讀、寫、Get和Put等操作中變得更加智能。

2說說從SAS到NVMe的過度

PowerMax這次後端從SAS完全過渡到PCI-E，這是個非常大的變化。這個過渡並非升級，而是完全拋棄換新的，一切都是新的。這也意味著之前在SAS方面的積累幾乎作廢。但是有一點可以保留，那就是Enclosure Management部分可以重用之前的框架。

如上圖所示▲，在SAS體系下，SAS Controller將整個SAS後端的一切都隱藏了起來，Host端看得到的只有SAS Controller的地址空間，通過上層驅動一層層識別到後端的SAS設備。這種松耦合方式靈活，方便運維。比如SAS熱插拔等處理都非常方便。

然而過渡到PCI-E之後，由於沒有了HBA Controller，所有PCIE設備都被直接暴露在地址空間中，熱插拔是個很大問題，雖然目前熱插拔已經逐步完善，但是仍有不少兼容性等邊緣問題存在。

為此，人們自然會有個想法，就是繼續使用HBA來屏蔽後端的PCI-E設備，但是要依然使用NVMe協議。所以自然想到了NVMe-OF。存儲系統控制器節點採用比如40G乙太網卡或者FC卡，連接JBOF端的乙太網NIC，通過該Target端NIC識別到一系列NVMe硬碟。這個套路與SAS基本類似。但是性能一定不如原生PCI-E，可能會與SAS4效果類似。

SAS4下x4 PHY的速度已經可以達到單向96Gb/s，相比之下，x2的PCI-E通道總速率不過16Gb/s。而且SAS4相比SAS3的一個很大提升則是支持基於時分復用的鏈路復用和全雙工（目前僅Microsemi SAS4產品支持）。如果把SAS SSD的規格做高，配以目前SCSI Multi-Queue協議棧，也可以達到不錯的性能。

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