浪潮互联网峰会张冬技术报告

高密度、可扩展数据中心存储解决方案

        9月10日的浪潮峰会上，PMC公司的资深存储架构师、《大话存储》系列丛书的作者张冬应邀作题为《高密度、可扩展数据中心存储解决方案》的演讲。

       冬哥的出场赢得了会场存储粉丝们的热烈掌声。冬哥此次的汇报专注于介绍PMC各项存储产品的优势所在，并详细深入地探讨了PMC对高密度及可扩展等性能貌似无尽的追求后的动因所在。

       首先，PMC产品在整个存储硬件生态圈中的定位由下图即一目了然。

由图可见，最底层的芯片层，除了CPU和桥之外，其他如SAS的IO控制器、SAS的 RAID控制器、PCIe交换及SAS交换芯片、闪存的控制器等等，PMC都提供了相应的产品。并且，基于这些芯片之上还做了板卡产品，如Raid卡、HBA卡及基于RAM控制器的NVRAM等。最上层的机架级则是PMC主导的一个新方案：基于SAS的FDIO方案——将整个存储资源池化的方案。

        冬哥介绍，PMC的整体技术优势主要体现如下几方面。

而产品技术主要在互联层面，其中包括用于磁盘到控制器之间互联的SAS网络，SAS控制器到CPU/主机之间的PCIe网络——这两者可称之为机架内部的局部互联。此外，PMC提供的产品还覆盖了数据中心之间的OTN互联。

       下列几幅图则描绘了SAS系统的几种典型应用场景。场景一最简单，磁盘通过背板直连到SASIO或RAID控制器；场景二则是需要添加扩展器以提供系统所需的容量/性能。

SAS 系统的典型场景一

SAS 系统的典型场景二

       PMC产品的高密度特性恰恰在此大有用武之地。因为PMC的RAID/HBA至多可提供16/24个原生端口，因此多数情况下无需Expander即可满足主流配置，从而可以避免扩展器带来的一系列额外问题（如下图）。

       SAS 系统的第三个典型应用场景则需要连接JBOD（磁盘扩展柜），通过极联多个扩展器来实现多个JBOD的极联。

SAS 系统的典型场景三

       PMC的PCIe 交换产品主要有两款：PFX和PSX。PFX亦即PCIe Fan-out Switch，目的纯粹是为了扩展，应用在全闪存阵列或需要连接许多盘片、PCIe设备、GPU、显卡或网卡等设备的场景。由于PFX提供的端口数目最高可达48个，粒度可达到同类产品中绝无仅有的x2，且每个端口可独立配置，故此具备高度灵活可配置的优势。

       与之相对应的PSX的应用场景则是允许多个主机，且所有接口均提供SDK接口，可进行二次开发。同时，PFX和PSX两者均支持虚拟分区，最高分区数目可达24个。

       此外，PMC提供的PCIe系列产品还配备了非常强大而灵活的处理器，采用了软件定义的思想，完全用软件模拟了芯片中所有非数据通路（控制通路）的处理。

       在Flash控制器领域，PMC发布的Flashtec系列产品迄今仍是业内性能最佳的NVMe Flash控制器，支持包括TLC、MLC在内的多种闪存。每个通道前端都有可编程的小CPU，可加入各种微码。

       采用PMC的Switchtec加上Flashtec技术，可以提供全套的存储端到端方案。

       演讲中最后阐述了从机架的层面综合动态调配资源的必要性，并介绍PMC推出的基于SAS的分离IO架构。