從1952年發(fā)明磁帶起,IBM一直引領(lǐng)存儲(chǔ)科技的發(fā)布,IBM存儲(chǔ)架構(gòu)部杰出貢獻(xiàn)科學(xué)家Gail Spear向與會(huì)者介紹了她在IBM的三十年,以及與企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)的發(fā)展。
Gail Spear:早上好,謝謝大家給我這個(gè)機(jī)會(huì)在北京這個(gè)美麗的城市與大家見面,我今天要講一下在IBM的經(jīng)歷,我經(jīng)歷了很多的變革,因?yàn)樵谶@個(gè)公司時(shí)間很久了,我還希望向大家介紹一下IBM在存儲(chǔ)方面的領(lǐng)先地位,今天的存儲(chǔ)架構(gòu)和明天的存儲(chǔ)架構(gòu)。我是1979年7月作為可靠性工程師加入IBM,這是很久以前的事了,我加入IBM的時(shí)候,IBM在存儲(chǔ)方面的世界領(lǐng)先企業(yè),從那時(shí)起出現(xiàn)了無數(shù)難以置信的變化,特別在不同的存儲(chǔ)領(lǐng)域,可靠性、驅(qū)動(dòng)器接口、緩存算法、數(shù)據(jù)復(fù)制都有不同,在緩存算法、錯(cuò)誤修整和數(shù)據(jù)復(fù)制獲得很多專利,最近10年我的精力集中在數(shù)據(jù)復(fù)制和災(zāi)難恢復(fù)領(lǐng)域,我們有機(jī)會(huì)在圣何塞與存儲(chǔ)先鋒一同工作,我們?cè)?956年做了世界第一塊磁盤,同時(shí)做存儲(chǔ)研究。
我在IBM快30年了,這30年來發(fā)生了很多的變化,在坐的有一些人可能還記得,這是一個(gè)非常老的磁盤驅(qū)動(dòng)器,這是70年代的產(chǎn)品,這是3420磁帶驅(qū)動(dòng)器,這里有很多磁帶,還有卷式磁帶容量是160MB,按今天標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)量很小的,當(dāng)時(shí)沒有自動(dòng)裝載磁帶的方式,必須有人手工裝帶,尋找磁帶再裝上,所以獲得數(shù)據(jù)很慢,而且管理這些磁帶非常困難,這些磁帶過去都是放在大柜子里面。
當(dāng)時(shí)磁盤存儲(chǔ)是這樣的,可以看到有一個(gè)老的3380,放在兩個(gè)不同的箱子里,比今天DS8000需要占更多的面積,這上面有一個(gè)標(biāo)簽說如果你要修改它,一定要找一個(gè)朋友幫你,因?yàn)榉浅3痢T诳刂破髦袥]有緩存的,我們有很多想法做緩存,比如磁頭,磁頭是動(dòng)不了的,當(dāng)時(shí)還有磁泡存儲(chǔ),這速度和半導(dǎo)體速度一樣快,成本也很低,最后相反和磁盤存儲(chǔ)速度一樣慢,和半導(dǎo)體同樣的貴。當(dāng)時(shí)我們沒有RAID,但是有非??煽康姆绞絹碜觯纫郧坝泻芨叩母纳?,在這圖上還有一點(diǎn)就是客戶化邏輯,專門為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的,需要很長(zhǎng)的時(shí)間來開發(fā)這個(gè)產(chǎn)品。
這是現(xiàn)在的存儲(chǔ),大家可以看到新的虛擬磁盤服務(wù)器,有60GB的磁盤介質(zhì),剛才說達(dá)到200GB,實(shí)際上向TB演進(jìn),向60GB又進(jìn)了一大步,大家可以看到300GB DDM,這很輕DS6000有5TB存儲(chǔ)空間,DS8000最大可以實(shí)現(xiàn)192TB的存儲(chǔ)。
剛才說單位面積內(nèi)容量巨大飛躍,磁盤密度和轉(zhuǎn)速也有巨大飛躍,第一次來公司的是大概300RPM,現(xiàn)在13000RPM,剛來公司的時(shí)候,我想這個(gè)速度還會(huì)更快,我們控制器都是緩存控制器,所有行業(yè)的控制器都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)緩存控制器,過去只支持大型主機(jī),現(xiàn)在可以支持多主機(jī)的平臺(tái),iSeries,UNIX,Linux、Windows等其他的也都可以支持,存儲(chǔ)不僅可以讀寫數(shù)據(jù),還提供很多先進(jìn)的功能都可以在存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn),比如復(fù)制數(shù)據(jù)保護(hù),通過RAID實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)保護(hù),我們還看到這個(gè)趨勢(shì)在存儲(chǔ)方面有更多的功能都可以讓客戶利用。
我現(xiàn)在用很短時(shí)間介紹創(chuàng)新,這是IBM存儲(chǔ)的信息,IBM存儲(chǔ)部門的規(guī)模已經(jīng)相當(dāng)于《財(cái)富》450強(qiáng)的企業(yè),我們有3千員工在160國(guó)家支持存儲(chǔ)系統(tǒng),我們有14個(gè)研發(fā)實(shí)驗(yàn)室分布全球,在研發(fā)方面有7.5億美元的投入,存儲(chǔ)方面我們創(chuàng)新具有領(lǐng)先地位,我們專利數(shù)超過所有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,這使得我們?cè)谘邪l(fā)方面可以采用最先進(jìn)的技術(shù),在實(shí)際應(yīng)用中也有最先進(jìn)的技術(shù)。
這張圖介紹了IBM整個(gè)公司的專利,我們可以看到在過去幾年我們?cè)诟鞣矫娑颊紦?jù)第一,這是我們擁有專利的數(shù)量,這也意味著我們產(chǎn)品創(chuàng)新非常積極。在美國(guó)IBM專利數(shù)量也居領(lǐng)先地位,從1993年到2005年,在存儲(chǔ)方面我們今年已經(jīng)提交了286個(gè)專利的申請(qǐng)。這是關(guān)于存儲(chǔ)方面專利的比較,IBM和一些主要的存儲(chǔ)廠家的比較,每年申請(qǐng)的存儲(chǔ)專利都比我們?nèi)魏我粋€(gè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手都要多。 我談一下存儲(chǔ)的架構(gòu)和現(xiàn)在的進(jìn)展,因?yàn)槲邑?fù)責(zé)這一塊的。
我們有很多的存儲(chǔ)產(chǎn)品線,以前可能有一個(gè)磁盤控制器,一個(gè)磁帶的產(chǎn)品,現(xiàn)在有一系列的產(chǎn)品了,我想今后這兩天你們會(huì)聽到更多的,還有中端的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò),還有剛才提到的產(chǎn)品,以及企業(yè)界的,還有DS6000/DS8000,還有自動(dòng)磁帶庫(kù),另外非常好的使用,性能也非常高,把它都擱在一起就是存儲(chǔ)軟件提供了虛擬化,以及便于管理的性能。
這是DS產(chǎn)品家族,這產(chǎn)品從低端DS300到DS400,一直到DS8000企業(yè)級(jí)的產(chǎn)品。我們用共同的平臺(tái)來管理這些產(chǎn)品,我們有數(shù)據(jù)復(fù)制的功能,這樣的話這些存儲(chǔ)的控制器,另外還可以虛擬化的管理所有產(chǎn)品。我們以前有控制器的時(shí)候有邏輯,這個(gè)邏輯專門針對(duì)這個(gè)產(chǎn)品的,在過去幾年中我們和其他公司一起利用協(xié)同的效力,這樣利用PC服務(wù)器的技術(shù)放在存儲(chǔ)服務(wù)器上,這樣它的每次處理就快,我們可以放在存儲(chǔ)控制上,這樣性能就快了,因?yàn)槲覀冞@個(gè)架構(gòu)是基于這個(gè)建造起來的,所以從一個(gè)控制器到另外一個(gè)控制器很容易移動(dòng)并且有很高控能的處理,并且可以重新使用我們的微碼,我們有時(shí)候也開玩笑,如果存儲(chǔ)時(shí)間夠,而且有很多的硬件,最終會(huì)不行,但是我們微碼有時(shí)間的話最終還是有用的,我們想確保把微碼技術(shù)的東西放在產(chǎn)品上,我們可以看到75%DS8000的碼都是從以前ESS800產(chǎn)品中拿出來的,97%DS6000跟DS8000中也有。
這是我們使用的拓?fù)浼夹g(shù),我們可以看到DS8000,也就是我們重新使用它的東西,把微碼也重新利用,有時(shí)候是重復(fù)存儲(chǔ)的盒子,這是存儲(chǔ)最基本的要求,存儲(chǔ)要保持,現(xiàn)在我們可以看到是一致性的記憶,這樣的話使得我們能夠有備份的數(shù)據(jù)。我們也可以看到這里還有RAID適配器,還有后端。
在DS8000有一個(gè)智能的適配器,使得性能從主機(jī)中來的,然后放到存儲(chǔ)控制器中,使得性能更好,另外提供端對(duì)端的檢查,一旦進(jìn)入存儲(chǔ)控制器,我們確保一直到后端都是好的數(shù)據(jù),我們從磁盤的存儲(chǔ)中要確保存儲(chǔ)是一致的。
這圖看起來和前面的圖非常像,這是一個(gè)設(shè)備接口卡,我們可以我們使用的是PowerPC的技術(shù),同時(shí)提供的東西使得能夠確保從后端到存儲(chǔ)的控制器都是對(duì)的,每次要對(duì)它進(jìn)行檢查。在早些時(shí)候的產(chǎn)品中,在后端使用這樣一種技術(shù),這樣可以跟SSA來對(duì)話,我們認(rèn)為是最快最可靠的技術(shù),為什么不用光纖的系統(tǒng)呢?我們很多競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手這么使用了,我們之所以沒這么做,因?yàn)楣饫w的通道可靠性以及性能不是我們所要的,直到我們有了這么一個(gè)設(shè)計(jì),也就是有了光纖環(huán),這樣就有很多好處,同時(shí)如果其中一個(gè)連接掉了,我們很難知道哪兒壞了,有了交換式的光纖通道,我們有了這樣的方法,這樣我們還有富余的連接,我們不會(huì)有延遲,如果一個(gè)連接壞了,還有另外一個(gè),使得你能夠接入每一個(gè)DDM,而且很容易查出來哪一個(gè)不好。
我前面提到有很多的功能,先進(jìn)的功能放在存儲(chǔ)里面,一個(gè)是彈性組,這樣可以很好地使我們保護(hù)這個(gè)數(shù)據(jù),而在27年前沒法很好的保護(hù),另外就是城域鏡像,我們可以在300千米左右進(jìn)行同步鏡像。另外比如ESS800和DS80000和DS6000的產(chǎn)品還有一個(gè)SVC,這樣我們可以提供更多的,另外在行業(yè)方面也是領(lǐng)先的性能,特別進(jìn)行同步數(shù)據(jù)鏡像的時(shí)候非常重要的。另外還有全球鏡像,這可以從一個(gè)存儲(chǔ)的控制到另外一個(gè)在很多很多公里以上的距離上有三到五秒數(shù)據(jù)延遲,同時(shí)可以使你在數(shù)據(jù)中心遭受災(zāi)難的時(shí)候可以恢復(fù)它,而且在很遠(yuǎn)的地方就可以進(jìn)行恢復(fù)。另外還有一個(gè)全球鏡像主要配合z系列,這是一個(gè)最好的異步解決方案,幾秒鐘數(shù)據(jù)延遲,如果對(duì)它進(jìn)行鏡像,如果邏輯方面不行,這樣我們就有兩個(gè)數(shù)據(jù),所以我們要保護(hù)自己不會(huì)刪除錯(cuò)誤的數(shù)據(jù),或者數(shù)據(jù)受到病毒的污染,我們要保護(hù)他們。我們就有FlashCopy,就有基于時(shí)間點(diǎn)的拷貝,一般一有什么不好我們馬上可以恢復(fù)它。
下面我們談一下未來的存儲(chǔ)架構(gòu),因?yàn)槲覀儾粩嗟卦谧龃鎯?chǔ)方面的創(chuàng)新,以后會(huì)怎么樣呢?Elly在前面談到很多的挑戰(zhàn),我們未來要面臨很多的挑戰(zhàn),數(shù)據(jù)是迅猛發(fā)展的,我們都有這方面的感受,還有物理空間的限制,同時(shí)要更有效地利用管理存儲(chǔ),要加強(qiáng)數(shù)據(jù)的保護(hù),這些都是非常重要的,除了保護(hù)我們的業(yè)務(wù),要確保我們能恢復(fù),在災(zāi)難時(shí)候恢復(fù)數(shù)據(jù)的時(shí)候,政府規(guī)定也有很高的要求,這要重新考慮恢復(fù)的程序和離數(shù)據(jù)中心比較遠(yuǎn),還有數(shù)據(jù)安全性的問題,我們?cè)趺礃颖Wo(hù)數(shù)據(jù)的安全不受任何人威脅呢?另外有很大的數(shù)據(jù)中心,里面有很多存儲(chǔ),有很多服務(wù)器,我們?cè)趺垂芾磉@些呢?我們?cè)趺锤欉@些呢?
我們利用了為p系列處理器8路的系統(tǒng),利用p系列的服務(wù)器,利用邏輯,我們使用了一些放在存儲(chǔ)控制器上,這樣有多功能,現(xiàn)在我們可以很好地利用它,除此之外我們還可以想像除了使用這些存儲(chǔ)控制器還有虛擬的存儲(chǔ)控制器都放到一個(gè)盒子里面,同時(shí)我們還可以放在不同的應(yīng)用,同時(shí)不用一個(gè)虛擬的處理器,或其他的處理器,我們把處理器分成微處理,微分區(qū),這樣進(jìn)行進(jìn)一步的分區(qū),因?yàn)橛行r(shí)候有些應(yīng)用不需要整個(gè)處理器,在以后存儲(chǔ)LPAR等有一個(gè)動(dòng)態(tài)的應(yīng)用,如果你有八個(gè)虛擬存儲(chǔ)控制器放在一個(gè)地方,你決定其中一個(gè)需要更多處理能力,你可以把處理能力或者記憶放在這里,改進(jìn)這個(gè)虛擬存儲(chǔ)控制器的功能。
我們?yōu)榱藨?yīng)對(duì)數(shù)據(jù)的增長(zhǎng),利用LPAR,把不同的應(yīng)用除了存儲(chǔ)控制器和微碼放在存儲(chǔ)控制器里面,這些應(yīng)用可能是這樣的應(yīng)用,它跟存儲(chǔ)特別接近,比如NAS系統(tǒng),SFS系統(tǒng),和其他的系統(tǒng),我們可以把目標(biāo)服務(wù)器和其他東西方在這里面,另外我們可能有一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)加速器,有了這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)以后,要做檢索搜尋的時(shí)候,要把所有的數(shù)據(jù)都讀一遍,在數(shù)據(jù)庫(kù)選出你想要的這些東西,但是如果這個(gè)搜索在存儲(chǔ)控制器中就可以做完,而不是一直到主機(jī)上做這個(gè)數(shù)據(jù)的話會(huì)好一些,因此我們這個(gè)應(yīng)用是一個(gè)DB2或Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)有這樣的能力,還可以做其他的搜索、備份、TSM,Legato Veritas以及其他的,這會(huì)給你提供磁盤到磁帶的備份,還有醫(yī)學(xué)影像使用都可以,還有數(shù)據(jù)的管理和控制。我們可以看到集成的功能有HMC和SVC,這樣減少中心的復(fù)雜性,因?yàn)闇p少了盒子的數(shù)量。
我們談一下數(shù)據(jù)的保護(hù),有存儲(chǔ)的復(fù)制,有短距離或長(zhǎng)距離的復(fù)制,我們想把這兩功能合在一起,這樣有高可用性,并且有災(zāi)難恢復(fù)的保護(hù),因此有一個(gè)三點(diǎn)復(fù)制,我們?cè)谶@里可以看到A、B是同步的復(fù)制,如果丟掉一個(gè)存儲(chǔ)的控制器,或者因?yàn)榫S修的關(guān)系拿走,幾秒之內(nèi)整個(gè)會(huì)挪用到另外一個(gè)控制器上,而且數(shù)據(jù)不會(huì)損失,也不會(huì)影響到你。如果你有現(xiàn)場(chǎng)的災(zāi)難,你可能在遠(yuǎn)處C點(diǎn),對(duì)它進(jìn)行恢復(fù),也就耽誤幾秒鐘數(shù)據(jù),這紅線表明不管哪一個(gè)存儲(chǔ)控制器,或哪個(gè)地點(diǎn)壞了,可以和另外兩個(gè)合在一起,這樣備份也是不受影響的。
現(xiàn)在正在做的是一個(gè)持續(xù)性的數(shù)據(jù)保護(hù),有時(shí)候要用Flashcopy,這是24小時(shí)或48小時(shí)以前的了,有了這持續(xù)保護(hù),可以把每一個(gè)數(shù)據(jù)版本留下來,是連續(xù)記錄的,我們可以在以前任何一個(gè)版本進(jìn)行恢復(fù),比如有一個(gè)病毒把你數(shù)據(jù)弄壞了,你想一下可能10點(diǎn)病毒攻擊我的,你可以從9:59恢復(fù)這個(gè)數(shù)據(jù),這樣數(shù)據(jù)損失非常小的,正好在數(shù)據(jù)不行的時(shí)間進(jìn)行恢復(fù)。再有數(shù)據(jù)的安全有一些擔(dān)心,有人可能利用我們的數(shù)據(jù),或者修改我們的數(shù)據(jù),比如磁帶有時(shí)候會(huì)丟了,或者被人偷了,除此之外磁帶的存儲(chǔ)會(huì)受到影響,我們要對(duì)它進(jìn)行加密,這樣的話磁帶加密以及磁盤的加密可以確保它的安全性。
數(shù)據(jù)保護(hù)冰立方產(chǎn)品是在一個(gè)研究中心做的,它包括積木、我們可以看到藍(lán)色的連接器,這些連接器把每一個(gè)RAID和另外一個(gè)連在一起,而且是沒有線的,這樣我們可以把很密的放在一起,而且比較可靠,機(jī)架里任何東西都可以使用,這樣我們就可以有這么一個(gè)存儲(chǔ)的產(chǎn)品,你不會(huì)去更改它的DDM,它本身已經(jīng)有足夠東西都可以使用,你不需要去替代它,而且我們可以在這里添加這個(gè)模塊,添加這個(gè)積木,但是你不會(huì)修復(fù)它也不會(huì)從中間取出一塊,這樣整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性就增加了。
我們有數(shù)據(jù)爆炸式的增長(zhǎng),我們有很多很多的服務(wù)器,我們有SAN,我們還會(huì)有所有IBM的存儲(chǔ),也可能你沒有,也可能有除IBM以外的存儲(chǔ),那我們未來怎么管理呢?這表明一個(gè)單一整合后的存儲(chǔ)管理,這樣的話我們就可以對(duì)于服務(wù)器、應(yīng)用,SAN,存儲(chǔ)都是從一個(gè)地方管理的,你要保護(hù)數(shù)據(jù)還有一些政策為基準(zhǔn)的服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用等等,而且是在不同的平臺(tái)上。這個(gè)數(shù)據(jù)使得我們能夠更好地利用它,而且可以從40%利用率增加到60%的利用率,我想以后會(huì)達(dá)到90%或100%利用率,以后會(huì)有災(zāi)難備份和恢復(fù),以及故障結(jié)環(huán)在同一個(gè)地方或不同的地方。在下一個(gè)圖中關(guān)鍵性的數(shù)據(jù)性能是非常好來進(jìn)行存儲(chǔ),而且非??煽浚硗獠荒敲促F。我們用了一些時(shí)候的數(shù)據(jù)就自動(dòng)存檔了,和生命信息周期管理。
我的發(fā)言到此結(jié)束,感謝大家聽我的發(fā)言,希望能夠在會(huì)議期間與大家有機(jī)會(huì)見面!