廣盛科技(QSAN)旗下產品當中的XS3200,屬於入門級的SAN儲存陣列,提供單、雙控制器組態、FC與iSCSI兩種SAN環境連接能力,以及272~286臺磁碟的最大擴充容量,並能透過專屬作業系統軟體與獨特的模組化I/O埠設計,提供完整資料服務功能,以及主機端I/O埠配置彈性。

而這家成立於2004年的廣盛科技(QSAN),在國內,算是發展歷史較短的年輕儲存廠商,早期產品線以iSCSI儲存陣列為主,然後逐步擴展到完整的企業儲存陣列產品線。

目前QSAN的主力產品,包括了針對SAN應用的XCubeSAN儲存陣列,針對DAS直連應用的XCubeDAS儲存陣列,提供企業NAS檔案儲存應用的TrioNAS與TrioNAS LX等3大家族。

而我們這次所介紹的XS3200,屬於XCubeSAN家族一員,目前XCubeSAN包含XS1200、XS3200與XS5200等3個系列,分別對應低、中、高階的入門級SAN儲存應用,3個系列的機箱款式與擴充能力基本相同,主要差別在於控制器搭載的處理器規格有異。

其中,低階的XS1200,以及中階的XS3200,分別採用雙核心與4核心的Intel Pentium D1500處理器,相對的,更高階的XS5200,則搭載了較高檔的4核心Xeon D-1500處理器。

模組化的硬體設計

包括XS3200在內,XCubeSAN家族都是多協定入門級SAN儲存陣列,可同時支援FC與iSCSI 兩種SAN環境,並均有單、雙控制器版本,以及2U/26Bay、2U/12Bay、3U/16Bay、4U/24Bay等4種機箱款式可選。

與一般的國產入門級儲存陣列相比,QSAN的XS3200系列,不僅擁有標準的高可用性、全冗餘組態的企業級儲存陣列機箱設計,特別的是,還為控制器引進了國產品中較少見的主機端I/O模組化設計,可透過選購主機端介面卡(一種主機端I/O模組子卡),提供靈活的主機端介面類型與數量配置。

早先大多數國產入門級儲存陣列的主機端埠規格,都是隨控制器型式固定配置的,而QSAN的XCubeSAN系列,則能利用模組化的主機端I/O埠設計,取得同級產品中少見的主機端I/O埠配置彈性。

以XS3200來說,控制器本身只內建管理埠與10GbE iSCSI埠,但每組控制器均設有2組空的主機端介面卡插槽,用戶可藉由在介面卡插槽中安裝選購的主機端介面卡,來取得不同類型與數量的主機端埠。

QSAN目前提供了5種主機端介面卡,包括4埠的16Gb FC、雙埠的16Gb FC、SFP+型式的雙埠10GbE、RJ45型式的雙埠10GbE,以及4埠的GbE iSCSI,日後QSAN還會持續推出新的主機端介面卡供用戶選用。

此外,XS3200系列也提供了完整的Cache-to-Flash斷電備援架構,依控制器記憶體容量不同,有備援電池模組(Battery Backup Module,BMM),與超級電容模組(Super Capacitor Module,SCM)等兩種備援電力單元,搭配M.2 Flash記憶體的選擇,用於在斷電情況下幫助保護快取記憶體資料,藉由BMM或SCM模組提供的備援電力,可將記憶體中的資料,寫入到Flash儲存模組中保存。

功能完整的SANOS軟體平臺

由於國產儲存陣列產品大多以低價為訴求,因此,在軟體功能方面,大都相當簡略,甚至是付之闕如,只有少數廠商才能提供功能完整的軟體平臺,QSAN正是這群業者的其中之一。而該公司在XCubeSAN儲存陣列家族,所使用的軟體核心,是QSAN專屬的作業系統軟體SANOS,目前已發展到4.0版。

SANOS除了能提供基本的儲存硬體管理與SAN儲存配置功能外,還內含完整的進階資料服務功能,包括快照、Clone、遠端複製等資料保護功能,以及幫助提高I/O效能的SSD快取加速功能,可提高儲存效率的Thin Provisioning、自動分層儲存等都一應俱全,整體的軟體功能完整性,整體而言,已不遜於外商大廠的入門級SAN儲存陣列產品,對於絕大多數入門級應用環境而言,可用來滿足資料服務的需求。

QSAN XCubeSAN XS3200儲存組態

XS3200屬於入門級SAN儲存陣列,包含了基於3.5吋磁碟槽的2U/12Bay、3U/16Bay與4U/24Bay等3種標準機箱規格,以及基於2.5吋磁碟槽,高密度的2U/26Bay機箱—一般基於2.5吋磁碟槽的2U機箱大多是2U/24Bay規格,而XS3200的2U/26Bay機箱則能額外多容納2個磁碟槽,提供更大的容量。

XS3200系列的後端磁碟介面為12Gb SAS,可混搭使用2.5吋與3.5吋的SAS、NL-SAS硬碟,以及2.5吋的SAS或SATA介面SSD,預計今年年底還會新增支援SED加密磁碟。

除了機箱本身的儲存槽外,XS3200還可透過每組控制器內含的2組12Gb SAS擴充埠,另外串接JBOD磁碟櫃來擴充容量。每臺XS3200最多可串接10組JBOD磁碟櫃,提供272~286臺磁碟的最大擴充容量。

混搭硬碟與SSD

XS3200系列可以支援當前主流型式的硬碟與SSD,包括3.5吋NL-SAS與SAS硬碟、2.5吋SAS硬碟,以及2.5吋SAS或SATA SSD等,若選用SATA介面SSD搭配雙控制器XS3200機型時,須另外在磁碟槽托盤上,搭配6Gb MUX轉接板。

 

搭配JBOD擴充磁碟櫃

XS3200可選用4種JBOD磁碟櫃,包括2U/12Bay的XD5312、3U/16Bay的XD5316、4U/24Bay的XD5324,以及2U/26Bay的XD5326,每臺XS3200均可串接最多10臺JBOD磁碟櫃。

QSAN XCubeSAN XS3200硬體解剖

XS3200系列每款機型都有單、雙控制器兩種版本,其中,單控制器版可升級為雙控制器。機箱為入門級儲存陣列產品常見、內含磁碟槽與控制器的整合式設計,可透過控制器內含的12Gb SAS擴充埠,在後端另外串接JBOD磁碟櫃擴充容量。

而XS3200系列的核心,是Intel Pentium D1500處理器與4~128GB的DDR4記憶體,是入門級儲存陣列產品常見的配置,較特別的是XS3200藉由採用模組化主機端I/O埠設計,提供了同級產品少見的主機端埠配置彈性。XS3200的控制器本身只內含管理埠與10GbE iSCSI埠,但含有2個空的主機端介面卡插槽(Host Card Slot),可透過安裝不同型式的主機端介面卡,來獲得不同類型與數量的主機端I/O埠連接能力。

QSAN目前為XS3200提供了5種主機端介面卡,涵蓋了16Gb FC、SFP+或RJ45型式的10GbE iSCSI與GbE iSCSI等類型。

另外QSAN也為XS3200提供了完整的Cache-to-Flash記憶體斷電保護機制,可選購由M.2 Flash記憶體搭配備援電池或超級電容模組構成的保護模組,在發生斷電時提供一定時間的備援電力,以便控制器將快取記憶體中的資料寫入Flash模組,確保寫入資料的完整性。

備援電池或電容模組

QSAN為XS3200提供了M.2 Flash模組加上備援電池模組(BBU),或M.2 Flash模組加上超級電容模組(SCM)等2種斷電保護機制。其中電力較小的超級電容模組,只適用於16GB容量以下的控制器記憶體組態,而電力較大的電池模組,則能支援最大128GB容量的控制器記憶體組態。

連接埠配置

XS3200的I/O連接埠採用了模組化設計,控制器主機板只提供了基本管理埠與iSCSI主機端埠,然後透過2個主機端介面卡插槽,來提供額外的主機端I/O埠。以QSAN提供給我們的這臺XS3226D為例,每組控制器便內建了1組GbE管理埠 (1),以及2組RJ45型式的10GbE iSCSI埠 (2),另含有2個空的主機端介面卡插槽 (3) (4),可供用戶選擇搭配16Gb FC、10GbE iSCSI或GbE iSCSI等不同型式的主機端介面卡。

 

 

支援雙控制器組態

XS3200系列各機型均有單、雙控制器兩種款式可選,型號末尾加綴D字母的款式為雙控制器,加綴S字母的款式為單控制器,其中單控制器版本具備升級為雙控制器的能力。

控制器解剖

XS3200的控制器搭載了1顆4核心Intel Pentium D1500處理器,在當前的入門級SAN儲存陣列算是常見規格。控制器主機板另含有4組DDR4 DIMM記憶體插槽,可支援4GB到128GB的ECC DDR4記憶體。控制器主機板後方設有2個用於安裝主機端介面卡的插槽。

 

主機端介面卡

QSAN為XS3200提供了5種主機端介面卡,包括:4埠16Gb FC、雙埠16Gb FC、雙埠10GbE iSCSI(SFP+)、雙埠10GbE iSCSI(RJ45)與4埠GbE iSCSI。QSAN表示他們日後還會推出更多型式的主機端介面卡。

QSAN XCubeSAN軟體與管理介面

包括XS3200系列在內,所有XcubeSAN系列儲存陣列的核心,都是QSAN專屬的SANOS系統軟體,這是一套基於Linux的典型SAN儲存作業系統,提供了從硬體管理、邏輯儲存區建立、配置與RAID組態,以至一系列調節效能、提高空間效率與保護資料的進階功能。目前SANOS的最新版本是4.0版,對應到儲存陣列控制器的韌體版本則是1.2版。用戶透過瀏覽器便能登入SANOS的網頁式控制臺,執行系統監控與各式設定管理功能。

基本上,SANOS的儲存管理,是以儲存池(Pool)為核心,系統先在最底層結合多臺磁碟機,組成含有RAID架構的磁碟群組(Disk Group),再由多個磁碟群組組成儲存池。視用戶需求不同,可選擇組建傳統的Thick Provisioning、按需配置的Thin Provisioning,以及Auto-Tiering等3種類型的儲存池,而在儲存池之內,用戶可建立不同容量的磁碟區(Volume),最後,再以磁碟區的空間建立LUN,並透過iSCSI或FC介面掛載給前端主機使用。

SANOS的資料保護功能

如同大多數SAN作業系統,SANOS也是在磁碟群組與磁碟區等兩個層級,來為寫入的資料提供保護功能。

SANOS在底層在由磁碟機組成的磁碟群組,是透過基本的RAID來提供保護,有0、1、3、5、6、30、50、60等組態可選,較特別的是,還提供快速RAID重建功能,重建時,可略過未寫入資料的區域,藉此能加快重建作業速度。

而對於儲存池內所建立的磁碟區(Volume),SANOS現在則提供了QSnap快照,以及基於快照的QClone與QReplica遠端複製等3種保護機制,其中QSnap可用於建立特定時間點下的磁碟區複本,QClone與QReplica則分別用於在本地端與異地端,建立並維持與來源端磁碟區同步的複本。

SANOS的進階服務功能

除了基本儲存管理與資料保護功能外, SANOS作業系統另提供了SSD快取與自動分層儲存兩項進階功能,幫助改善XcubeSAN系列儲存陣列的I/O效能,以及儲存空間的運用效率。

QSAN稱作QCache的SSD快取功能,可利用系統內安裝的SSD,建立成為SSD快取儲存池,然後為其他儲存池提供SSD讀取與寫入快取服務,藉此加速讀取與寫入I/O效能。視儲存陣列控制器內含的DRAM記憶體容量不同,一個SSD快取儲存池最多可設定8臺SSD與32TB可用空間,單一系統則能設定最多4個SSD快取儲存池。

而QSAN稱作QTiering的自動分層儲存功能,則是建立在Auto-Tiering型儲存池上,這種儲存池可以包含由不同等級、類型磁碟機構成的多個磁碟群組,只要在建立儲存池時選擇Auto Tiering類型,就能將系統內不同類型的磁碟機,分別設定為不同儲存層的RAID群組,可建立最多3個不同儲存層—SSD、SAS與NL SAS,然後,系統便會依資料存取的頻繁程度,依用戶設定的資料重新遷移作業排程,自動將儲存池中的資料,遷移到合適的儲存層存放,從而讓儲存空間的使用達到最佳化。

儀表板式的網頁控制臺介面
QSAN SANOS的網頁式控制臺結合了傳統的樹狀功能選單,與新穎的圖形化儀表板,便於管理者掌握整體情況。

提供三種基本磁碟區形式
儲存池是SANOS儲存管理的核心,用戶可視不同的儲存空間規畫,選用Thick Provisioning、按需配置的Thin Provisioning,以及基於Thin Provisioning、含有自動分層儲存的Auto-Tiering等3種型式,其中Auto-Tiering儲存池是自動分層儲存架構專用。

支援完整資料保護功能
SANOS提供了Copy-on-Write式的QSnap快照功能,可為磁碟區快速建立指定時間點下的複本,快照作業可以手動啟動,或透過排程自動執行。


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