Symmetrix 超级卷、物理卷、逻辑卷及Meta卷图解手册

ymmetrix 超级卷、物理卷、逻辑卷及Meta卷图解手册

 

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介绍

本文通过图片和文字解析了Symmetrix超级卷、物理卷、逻辑卷及Meta卷的概念及它们之间的相互区别。

更多信息

Symmetrix超级卷（Hyper Volume Extension）概念:

Symmetrix物理卷被分割为超级卷，如下图所示：

Hyper volume extension也称为Symmetrix逻辑卷（Logical volume），Symmetrix系统内部通过3至4位十六进制标识（0000 - FFFF）将逻辑卷标识出来。每一个Symmetrix系统中，主机能够寻址的最大逻辑卷数是64000。

“hyper volume”和“split”都是指的同一件事：Symmetrix物理磁盘的一部分，而logical volume与之有所区别：logical volume是通过Symmetrix通道板卡端口呈现在主机端的磁盘实体。对主机而言，Symmetrix logical volume就是一块物理磁盘。

不要将Symmetrix logical volume与基于主机的logical volume混淆：Symmetrix logical volume是在Symmetrix配置文件（bin文件）中定义的，而基于主机的logical volume是由用户通过逻辑卷管理软件（Veritas LVM，NT disk Administrator等）配置的。

Hyper volume是通过Service Processor或是Symmwin接口/应用程序或客户软件进行配置的。由配置工程师通过Solution Enabler收集的信息创建初始化配置，后续配置更改也必须由配置工程师根据标准化配置更改流程来完成。配置更改要求新的IMPL.BIN文件，该文件从service processor下载到各板卡；重大的配置更改需要离线进行。

每块磁盘可配置的最大hyper volume数随着Enginuity微码版本不同而有所区别：Enginuity 5568可允许单块物理磁盘最多配置128个hyper volume（Symmetrix Engineering允许对于18/36/73GB磁盘配置不超过10个hyper，对于181GB磁盘最多配置21个hyper）；Enginuity 5874版本最多允许配置512个，5875版本最多可配置1024个。

Hyper volume的大小是通过cylinder数来统计的，FBA Cylinder = 15 * 32K。一块物理磁盘上的hyper volume不需要为同样大小。Hyper volume可看做组成Symmetrix logical volume的物理磁盘分区。

Symmetrix超级卷（Hyper Volume Extension）类型:

开放系统主机使用固定块结构（Fixed Block Architecture: FBA）：数据映射到固定大小的块或扇区。通过FB架构，块地址可被计算出来以检索该块设备。该架构使用磁道（track）和柱面（cylinder）。一块物理磁盘上每一个track有多个块，而cylinder是在一个磁盘头下同一时间点无需进行寻址操作的一组track。

• 每一个块为固定512字节大小

• 扇区=8个块（8KB）

• 磁道=8个扇区（64KB）

• 柱面=15个磁道（960KB）

• 卷大小通过柱面（cylinder）数来统计

大型Mainframe主机使用CKD（Count Key Data）结构：数据记录为可变长度，CKD中每个数据都有相关的“count”字段指定用户数据记录大小。“key”字段允许硬件通过关键字查找。

• 块大小变量通过“count”来指定

• 模拟标准IBM卷

FBA和CKD设备必须位于不同的物理磁盘上。如果同一Symmetrix需要同时使用FBA和CKD，则用户需要购买企业存储平台（enterprise storage platform,ESP）许可。

主机I/O操作是通过Enginuity操作系统来管理的，该操作运行在Symmetrix I/O子系统（包括通道板卡和磁盘板卡）下。由于各物理磁盘被间接看做I/O协议的一部分，Symmetrix磁盘设备通过以下形式呈现给主机：

• 每一设备包含N个cylinder，N值可配置（blocks÷960）

• 每一个cylinder包含15个tracks（heads）

• 每一个使用FBA结构的设备track包含128个512字节块（64K）

• Mainframe大型机使用可变大小块CKD结构

Symmetrix物理卷（Physical Volume）和逻辑卷（Logical Volume）:

Symmetrix逻辑卷是由一个或多个超级卷组成的。例如，镜像配置对于每一个Symmetrix逻辑设备要求两个超级卷（M1 & M2）。通过配置文件（BIN file）将逻辑卷通道地址映射到通道板卡，再通过板卡――处理器――端口连接，从而可被主机发现并使用。主机将逻辑卷视作一整块物理磁盘。

 

当主机发起SCSI探测或发现进程时，即查找initiator的target，信息就通过定位一系列磁盘设备的方式反馈给主机。对于开放系统主机而言，Symmetrix看起来就像简单磁盘捆绑（Just Bunch Of disks， JBOD），主机不会知道BIN file，RAID保护类型，远程镜像，BCV镜像，动态备份等，换言之，主机只是把设备当做“一整块物理磁盘”。

而从Symmetrix的角度，物理磁盘被分割成为磁盘切片，称为hyper volume。物理磁盘的第一个切片（slice）也称为“hyper 0”。Symmetrix逻辑卷是由hyper volume组成的。Symmwin软件设定了逻辑卷的emulation类型，cylinder数，count，镜像和特定标识（如BCV， DRV， Spare），之后，symmwin将逻辑卷划分为适当的hyper volume，包括为volume分配下一个可用的十六进制标识。另一种看待hyper的方法是，将其看作无保护的Symmetrix逻辑卷： Symmetrix逻辑卷的第一，第二，第三或第四个镜像，一个业务连续性卷（Business Continuance Volume， BCV），RAID S的奇偶校验卷，使用SRDF的远程镜像，等等。

Symmetrix通过BIN文件告知主机需要连接的卷。如果卷没有通过BIN，文件呈现给主机，则主机将无法发现或访问该卷。这也就是“LUN Masking”。

Symmetrix Meta卷:

2至256个Symmetrix逻辑卷可组成一个Meta卷，并以单一磁盘的形式呈现给开放系统主机：每一个Meta卷只有一个SCSI地址。Meta卷容量可大于16GB的最大hyper volume容量，从而可满足SCSI地址有限，或卷标签有限的情况。使用Meta卷，用户可以使用更大的逻辑卷，在线扩充容量，提升访问性能。Meta卷可以是striped 或concatenated。

Meta卷在可用的通道地址较少的情况下显得尤为有用。例如，可呈现在Symmetrix 5 前端口的最大磁盘数量为256，如果客户使用多路径软件（如Powerpath），则在多个Symmetrix端口设备将显示“down”的状态。四条路径连接到64个卷就会耗尽四个Symmetrix端口的256个可用设备。Meta卷允许用户为主机呈现更大容量的“物理卷”（而实际上是Symmetrix逻辑卷），同时减少占用的通道地址。

     Concatenated Meta是由第一个逻辑卷的第一个字节组织而成的卷。地址一直连续到第一个逻辑卷的末尾。当对一个concatenated设备进行写操作时，第一个Meta Device成员接收所有的数据直到装满为止，然后数据写入第二个成员如此下去。

     Striped Meta成员被分成一系列的条带组合而成Meta Device的地址，地址沿着每一个设备的条带延续，之后到第一个逻辑卷的下一个条带。当对一个条带卷进行写操作时，交替写入相同大小的数据到相应逻辑卷。

 

参考

Symmetrix � Functional Overview

应用于

Symmetrix存储阵列