http://www.sina.com.cn 2009年12月16日 11:00
ZDNet China 近日，SOUL在北京举办了“芯架构，新备份”的新品发布会，将Storage-on-Chip技术和最新产品SureSave VTL5000进一步推向市场，会后北京众志和达信息技术有限公司的两位副总CTO(技术总监)张衡和COO(运营总监)马林接受了记者的采访。
众志和达CTO(技术总监)兼副总经理张衡在会上发表演讲
所谓“Storage-on-Chip”架构，就是将存储系统中的多个功能模块集中到一个芯片上，以此来实现提高集成度、简化电路设计，并改善性能和降低功耗的目的。
具体到SOUL(众志和达)公司的虚拟磁带库产品，也是从早期的基于PC服务器，经过了嵌入式ARM架构而一步步地发展到今天的Storage-on-Chip。通过在FPGA(现场可编程门阵列)专用集成电路基础上开发相应的软件来解决不同档次SureSave VTL系列产品的需求。
上图就是本次发布的SureSave VTL5000系列虚拟磁带库，其中上方为4台1U高度堆叠放置的VTL5200控制器(机头)，其中每台控制器拥有12个前/后端可调的4Gb/s 光纤通道接口(位于16个光纤接口中左侧的)，另外还有4个千兆以太网接口(最右边的4个光纤)。在控制器下方(深色部分)是连接在“后端”的FC接口磁盘阵列柜，数据就是保存在它里面的硬盘上。目前，虚拟磁带库核心技术所在的VTL控制器是众志和达自主研发设计并拥有知识产权的，后端的阵列柜暂时由其它OEM厂商提供。
SureSave VTL5000系列产品中除了定位较高的5200之外，还有一款相对低端的型号VTL5100。它可以选择的扩展范围在1～4个控制器之间(VTL5200为2～32个)，并且每个控制器的FC接口减少到6个(4个以太网接口不变)。同时5100的可用容量、最大传输性能和其它一些规格也相应的低于5200。(详见下表)
值得一提的是，SureSave VTL5000控制器提供的每一个光纤通道接口，用于连接前端(主机)还是后端(磁盘阵列柜)都可以在管理软件中自定义。这就是Storage-on-Chip的优势所在，因为FPGA所实现的功能是可以由软件来控制的。在实际应用中，前/后端接口的配置情况可以根据用户对性能/容量的需求而定。不过我们也发现，如果将VTL5200每台控制器的大部分端口用于连接磁盘阵列的话，可能会超出管理允许的可用容量限制。因此较多的FC接口主要还是为了同时连接更多的主机，在一定程度上可以替代光纤交换机的作用。
另外我们还注意到，SureSave VTL5000上面4个支持iSCSI的千兆以太网接口也是光纤的。而在通常情况下，iSCSI设备为了降低传输线缆和交换机的成本，大都采用RJ-45铜缆接口。这是因为SOUL考虑到控制器内部设计的统一，VTL5000前/后端所有接口都使用了光纤收发器，这样在芯片交换架构看来4个以太网与光纤通道接口只是在于协议和带宽的不同，设计上具有一定的通用性。毕竟在数据中心的机房内，光纤交换机的使用还是比较普遍的。当然它们也能够添加光电转换模块来支持RJ-45网线，如果将来用户对铜缆接口iSCSI的需求较多，众志和达也有可能会考虑更改设计。
其实对于最终使用者而言，一个存储产品内部采用何种架构并不太重要，关键是它的实际表现如何。SureSave VTL5200单个控制器节点的吞吐量达到了3.6TB/h，换算下来就是1GB/s，这在虚拟磁带库产品中已经算是相当不错了。再乘以支持的并行节点数，就得到了115.2TB/h的最大集合吞吐量。
SureSave VTL5000能够支持2台控制器之间的HA(高可用性)配置，可以用来避免单点故障造成的损失。不过它的并行技术目前还不支持自动冗余切换，需要手动切换。
上面就是SureSave VTL5000控制器的结构图，我们看到位于中间的“高速交换通道”就是Storage-on-Chip架构的FPGA单元，它在此的作用主要是处理高带宽的I/O数据交换。而VTL管理功能是由一颗PowerPC 440芯片来实现的，此外压缩和重复数据删除应该也是由独立的芯片来完成。FPGA连接光纤通道接口是通过2条128bit×200MHz的高速内部总线，这样前/后端的总带宽就达到了6.4GB/s，估计该I/O通道设计在一段时间之内的虚拟磁带库产品上都不会成为性能瓶颈。
至于上一代的SureSave VTL3000，也属于部分Storage-on-Chip架构的产品，区别在于VTL5000的芯片中集成进了的更多的功能模块。
在VTL5000的部分资料中，基于硬件的压缩（典型压缩比3/1）和在线（In-Line）重复数据删除（压缩比可达20/1）是被作为2个功能来提及的。我们知道它们都属于原理相似的数据缩减技术，如果同时使用可能会有效率上的问题。经过与众志和达确认，在之前的产品中，考虑到有些用户对重复数据删除技术不太放心（目前只有大约20%的用户采用了这项技术），因此提供了2种选择。而本次发布的VTL5000已经将这2项功能整合在一起，即效果更好的重复数据删除，这也符合了业界的普遍趋势。
前面介绍了Storage-on-Chip架构的一些优点，那么这项技术是不是还可以用于VTL之外的存储产品上呢？特别是目前很多厂商都推出了磁盘备份的产品（如：NAS）。对此，众志和达表示已经有这方面的计划，新产品可能将于明年或者后年上市，SOUL不排除与其他厂商进行合作，比如硬件提供商或者CDP（持续性数据保护）方案。对于向其它领域发展的进度，众志和达用了一句“也许慢就是快”来形容，我们可以看出它想先把VTL产品完善之后再横向发展的决心，毕竟在这方面积累了多年的经验。
至于磁盘备份产品带来的竞争，由于虚拟磁带库比较适合于结构化数据（如典型的关系型数据库）的备份，同时又能使用户保留原来的磁带备份策略；另外利用VTL设备的虚拟磁带出库/归档功能的D2D2T备份方案能够实现较好的性价比，此时VTL的高性能可以作为大容量磁带库的缓存，来弥补物理磁带库的不足。因此磁盘备份产品目前主要还是用于非结构化、文件级数据的备份。
上图是存储系统在主机和磁盘之间实现的几大功能模块，其中“RAID管理”部分还没有包含到SureSave VTL5000的控制器中，仍然是通过后端连接的磁盘阵列柜来处理。如果进一步整合可能会带来成本优势，即2台设备可以合并为一台，但也可能会带来灵活性的降低。记得我们曾经在“万兆iSCSI加速普及 iStor寄望云计算”一文中向厂商提问“为什么还不支持RAID 6？”，就属于单芯片集成方案功能滞后的情况。当然基于FPGA的产品开发周期还是比较短的。
有记者问及为什么众志和达不采用Intel大力推广的统一存储架构方案？SOUL表示目前Intel的Onboard（板载）多芯片方案成本相对较高，当然将来也不排除会使用，毕竟大家都是在从架构上解决存储产品的设计。笔者认为：拥有自己的“Storage-on-Chip”架构可以保持SOUL产品具备的功能特点，如果选择Intel的通用方案将会不可避免的（一定程度上）卷入和其他厂商产品的同质化竞争，就像我们在“永不消逝的缓存数据：Adaptec 5445Z RAID卡评测”中提到的Intel IOP348 RoC被众多RAID卡厂商使用那样。虽然更多的自主研发会带来部分成本上升，但是掌握核心技术才能够更好的控制主动权。
最后回到本文标题中的“云”上面，其实作为单一类别的硬件设备厂商，不会像云计算/存储提供商和那些能够提供全套系统方案的厂商一样去关注“云”这个概念。大家都把“云”这个词挂在口边，其实是希望能够在“云”时代创造出更多的销量和利润来。