OceanStorN8500集群NAS存儲系統(tǒng)產(chǎn)品技術(shù)白皮書

1、OceaanSttor N85500集集群NAAS存儲系統(tǒng)統(tǒng)產(chǎn)品技技術(shù)白皮皮書IssuueV2.11Datee DATE yyyy-MM-dd * MERGEFORMAT 20222-099-044DOCPROPERTY Confidential華為技術(shù)術(shù)有限公公司OceanStor N8500 集群NAS存儲系統(tǒng)技術(shù)白皮書 DATE yyyy-MM-dd * MERGEFORMAT 2022-09-04版權(quán)所有 華為技術(shù)有限公司第頁版權(quán)所有有 華為技技術(shù)有限限公司 20112。 保留一一切權(quán)利利。非經(jīng)本公公司書面面許可，任何單單位和個個人不得得擅自摘摘抄、復(fù)復(fù)制本文文檔內(nèi)容容的部分分或全部部

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3、成任何明明示或暗暗示的擔(dān)擔(dān)保。華為技術(shù)術(shù)有限公公司為客客戶提供供全方位位的技術(shù)術(shù)支持，用戶可可與就近近的華為為辦事處處聯(lián)系，也可直直接與公公司總部部聯(lián)系。華為技術(shù)術(shù)有限公公司地址：深圳市龍龍崗區(qū)坂坂田華為為總部辦辦公樓郵郵編：55181129網(wǎng)址： HYPERLINK 客戶服務(wù)務(wù)電話：07555-28856000000 4000833021118客戶服務(wù)務(wù)傳真：07555-28856001111客戶服務(wù)務(wù)郵箱： HYPERLINK mailto:Support Suppportthuuaweei.ccom目錄TOC o 3-3 h z t 標(biāo)題 1,1,標(biāo)題 2,2,樣式 標(biāo)題 2headin

4、g 2 + 非加粗,2 HYPERLINK l _Toc344122737 1 概述述 PAGEREF _Toc344122737 h 5 HYPERLINK l _Toc344122738 2 N885000集群NAAS存儲儲系統(tǒng)架架構(gòu) PAGEREF _Toc344122738 h 6 HYPERLINK l _Toc344122739 2.1 產(chǎn)品邏邏輯結(jié)構(gòu)構(gòu) PAGEREF _Toc344122739 h 6 HYPERLINK l _Toc344122740 2.2 集群NNAS軟軟件 PAGEREF _Toc344122740 h 6 HYPERLINK l _Toc3441227

5、41 2.3 集群NNAS引引擎 PAGEREF _Toc344122741 h 7 HYPERLINK l _Toc344122742 2.4 交換設(shè)設(shè)備配置置 PAGEREF _Toc344122742 h 8 HYPERLINK l _Toc344122743 2.5 存儲單單元配置置 PAGEREF _Toc344122743 h 8 HYPERLINK l _Toc344122744 2.6 管理子子系統(tǒng) PAGEREF _Toc344122744 h 88 HYPERLINK l _Toc344122745 3 組網(wǎng)網(wǎng)以及環(huán)環(huán)境要求求 PAGEREF _Toc344122745 h

6、 9 HYPERLINK l _Toc344122746 3.1 集群NNAS存存儲系統(tǒng)統(tǒng) PAGEREF _Toc344122746 h 9 HYPERLINK l _Toc344122747 3.2 NASS/SAAN一體體化典型型組網(wǎng) PAGEREF _Toc344122747 h 110 HYPERLINK l _Toc344122748 3.3 數(shù)據(jù)備備份組網(wǎng)網(wǎng)PAGEREF _Toc344122748 h 10 HYPERLINK l _Toc344122749 3.4 系統(tǒng)運(yùn)運(yùn)行環(huán)境境 PAGEREF _Toc344122749 h 12 HYPERLINK l _Toc3441

7、22750 4 軟件件特性 PAGEREF _Toc344122750 h 113 HYPERLINK l _Toc344122751 4.1 集群文文件系統(tǒng)統(tǒng) PAGEREF _Toc344122751 h 13 HYPERLINK l _Toc344122752 4.1.1 技技術(shù)背景景 PAGEREF _Toc344122752 h 13 HYPERLINK l _Toc344122753 4.1.2 技技術(shù)原理理 PAGEREF _Toc344122753 h 13 HYPERLINK l _Toc344122754 4.1.3 技技術(shù)特點點 PAGEREF _Toc344122754

8、 h 19 HYPERLINK l _Toc344122755 4.2 快照技技術(shù) PAGEREF _Toc344122755 h 199 HYPERLINK l _Toc344122756 4.2.1 技技術(shù)背景景 PAGEREF _Toc344122756 h 19 HYPERLINK l _Toc344122757 4.2.2 技技術(shù)原理理 PAGEREF _Toc344122757 h 19 HYPERLINK l _Toc344122758 4.2.3 技技術(shù)特點點 PAGEREF _Toc344122758 h 21 HYPERLINK l _Toc344122759 4.3 動態(tài)

9、分分級存儲儲技術(shù) PAGEREF _Toc344122759 h 222 HYPERLINK l _Toc344122760 4.3.1 技技術(shù)背景景 PAGEREF _Toc344122760 h 22 HYPERLINK l _Toc344122761 4.3.2 技技術(shù)原理理 PAGEREF _Toc344122761 h 22 HYPERLINK l _Toc344122762 4.3.3 技技術(shù)特點點 PAGEREF _Toc344122762 h 26 HYPERLINK l _Toc344122763 4.4 遠(yuǎn)程復(fù)復(fù)制技術(shù)術(shù) PAGEREF _Toc344122763 h 26

10、 HYPERLINK l _Toc344122764 4.4.1 技技術(shù)背景景 PAGEREF _Toc344122764 h 26 HYPERLINK l _Toc344122765 4.4.2 技技術(shù)原理理 PAGEREF _Toc344122765 h 27 HYPERLINK l _Toc344122766 4.4.3 技技術(shù)特點點 PAGEREF _Toc344122766 h 28 HYPERLINK l _Toc344122767 4.5 配額管管理技術(shù)術(shù) PAGEREF _Toc344122767 h 29 HYPERLINK l _Toc344122768 4.5.1 技技術(shù)

11、背景景 PAGEREF _Toc344122768 h 29 HYPERLINK l _Toc344122769 4.5.2 技技術(shù)原理理 PAGEREF _Toc344122769 h 29 HYPERLINK l _Toc344122770 4.5.3 技技術(shù)特點點 PAGEREF _Toc344122770 h 31圖目錄TOC c 圖圖 1 產(chǎn)品邏邏輯結(jié)構(gòu)構(gòu)圖 PAGEREF _Toc344122771 h 6圖 2 軟件件及應(yīng)用用架構(gòu)示示意圖 PAGEREF _Toc344122772 h 77圖 3 N85500集集群NAAS存儲儲系統(tǒng)關(guān)關(guān)系圖 PAGEREF _Toc344122

12、773 h 99圖 4 SANN、NASS一體化化典型組組網(wǎng) PAGEREF _Toc344122774 h 100圖 5 使用NBBU客戶戶端備份份方式組組網(wǎng) PAGEREF _Toc344122775 h 111圖 6 使用NDDMP備備份組網(wǎng)網(wǎng) PAGEREF _Toc344122776 h 11圖 7 數(shù)據(jù)通通道全互互聯(lián)技術(shù)術(shù) PAGEREF _Toc344122777 h 14圖 8 通信通通道全互互聯(lián)技術(shù)術(shù) PAGEREF _Toc344122778 h 14圖 9 全局存存儲空間間管理技技術(shù) PAGEREF _Toc344122779 h 166圖 100 高效效的集群群鎖技術(shù)術(shù)

13、 PAGEREF _Toc344122780 h 17圖 111 對稱稱式元數(shù)數(shù)據(jù)處理理技術(shù) PAGEREF _Toc344122781 h 117圖 122 全局局名字空空間技術(shù)術(shù) PAGEREF _Toc344122782 h 18圖 133 集群群多節(jié)點點并發(fā)訪訪問技術(shù)術(shù) PAGEREF _Toc344122783 h 18圖 144 主文文件系統(tǒng)統(tǒng)及其快快照文件件集 PAGEREF _Toc344122784 h 200圖 155 新生生成快照照 PAGEREF _Toc344122785 h 20圖 166 主文文件系統(tǒng)統(tǒng)數(shù)據(jù)更更新 PAGEREF _Toc344122786 h 2

14、11圖 177 對快快照進(jìn)行行數(shù)據(jù)更更新 PAGEREF _Toc344122787 h 222圖 188 N885000多卷文文件系統(tǒng)統(tǒng)示意圖圖 PAGEREF _Toc344122788 h 23圖 199 N885000遠(yuǎn)程復(fù)復(fù)制技術(shù)術(shù)實現(xiàn)步步驟 PAGEREF _Toc344122789 h 277圖 200 N885000遠(yuǎn)程復(fù)復(fù)制技術(shù)術(shù)實現(xiàn)機(jī)機(jī)制 PAGEREF _Toc344122790 h 288圖29 配額管管理邏輯輯架構(gòu) PAGEREF _Toc344122791 h 330圖30 配額管管理執(zhí)行行方式 PAGEREF _Toc344122792 h 331概 述傳統(tǒng)NAA

15、S系統(tǒng)統(tǒng)存在擴(kuò)擴(kuò)展性差差、可靠靠性差等等缺陷。為了克克服傳統(tǒng)統(tǒng)NASS系統(tǒng)的的缺陷，集群NNAS技技術(shù)應(yīng)運(yùn)運(yùn)而生。集群NNAS系系統(tǒng)具有有高擴(kuò)展展、高性性能、高高可用等等特點。本文檔檔介紹華華為N885000集群NNAS存存儲系統(tǒng)統(tǒng)軟件和和技術(shù)的的相關(guān)細(xì)細(xì)節(jié)。N85000集群群NASS存儲系系統(tǒng)架構(gòu)構(gòu)產(chǎn)品邏輯輯結(jié)構(gòu)N85000集群群NASS存儲系系統(tǒng)（以以下簡稱稱N85500或或N85500系系統(tǒng)）由由集群NNAS引引擎（由由集群NNAS引引擎硬件件+集群群NASS軟件組組成）、交換設(shè)設(shè)備、存存儲單元元以及管管理子系系統(tǒng)組成成，其中中集群NNAS軟軟件包含含定制化化的操作作系統(tǒng)，不需要要額外選

16、選擇操作作系統(tǒng)平平臺。圖 SEQ 圖 * ARABIC1 產(chǎn)品邏邏輯結(jié)構(gòu)構(gòu)圖集群NAAS軟件件集群NAAS軟件件作為整整個N885000集群NNAS存存儲系統(tǒng)統(tǒng)的核心心部件，其作用用除了管管理存儲儲并提供供NASS服務(wù)外外，還包包括對集集群系統(tǒng)統(tǒng)自身的的管理以以及相關(guān)關(guān)的故障障處理。N85000的集集群NAAS軟件件基于商商用的CCFS開開發(fā)，通通過在專專用644位存儲儲系統(tǒng)上上安裝CCFS軟軟件，并并配置NNFS和和sammba等等服務(wù)以以對外提提供NAAS訪問問接口。N85000集群群NASS軟件的的核心部部件CFFS提供供了大量量的增值值功能，如快照照、動態(tài)態(tài)分級存存儲等功功能。軟軟件及

17、應(yīng)應(yīng)用架構(gòu)構(gòu)示意圖圖如下圖圖所示。軟件由由核心層層的CFFS、CCVM軟軟件和用用戶層的的各類NNAS服服務(wù)應(yīng)用用組成。軟件部部署于集集群NAAS引擎擎節(jié)點（Nodde）上上，集群群NASS引擎節(jié)節(jié)點可通通過集群群方式擴(kuò)擴(kuò)展，提提供全AActiive的的集群架架構(gòu)。所所有節(jié)點點可訪問問同一個個共享存存儲空間間，對外外可通過過以太網(wǎng)網(wǎng)向上層層應(yīng)用提提供NAAS業(yè)務(wù)務(wù)。圖 SEQ 圖 * ARABIC2 軟件件及應(yīng)用用架構(gòu)示示意圖集群NAAS引擎擎NAS引引擎是集集群軟件件運(yùn)行的的硬件平平臺，通通過與軟軟件的配配合，將將后端存存儲提供供的卷以以NASS方式提提供給客客戶使用用，需要要較好的的I/O

18、O處理能能力、網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)帶寬寬和可靠靠性。交換設(shè)備備配置在N85500集集群NAAS軟件件中，集集群節(jié)點點間的通通訊通過過專用的的心跳網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)來實實現(xiàn)，同同時，連連接多套套存儲單單元時需需要光纖纖交換設(shè)設(shè)備。心心跳網(wǎng)絡(luò)絡(luò)對交換換機(jī)的帶帶寬要求求低，光光纖交換換設(shè)備要要求支持持8Gbb接口。當(dāng)選擇擇的節(jié)點點數(shù)超過過2個時時，需要要額外配配置2臺臺以太網(wǎng)網(wǎng)交換機(jī)機(jī)，作為為集群NNAS的的心跳鏈鏈路使用用。存儲單元元配置支持S226000T、S555000T、SS56000T、S58800TT、S668000T存儲儲系統(tǒng)。上述所所有類型型的存儲儲單元，均可以以向下細(xì)細(xì)分為兩兩個組件件，即控控制框和和硬盤框

19、框，其中中控制框框包含了了控制器器及控制制軟件，硬盤框框用于磁磁盤容量量擴(kuò)展。在N85500集集群NAAS存儲儲系統(tǒng)中中，將控控制框稱稱之為存存儲單元元控制框框，將硬硬盤框稱稱之為存存儲單元元硬盤框框。存儲儲單元控控制框前前可增加加型號的的描述區(qū)區(qū)分各種種型號，如S55x000T存儲儲單元控控制框。管理子系系統(tǒng)N85000集群群NASS存儲系系統(tǒng)提供供GUII和CLLI兩種種管理方方式。GGUI支支持NAAS引擎擎和存儲儲單元統(tǒng)統(tǒng)一管理理，CLLI僅支支持NAAS引擎擎和存儲儲單元獨(dú)獨(dú)立管理理。另外外有些高高級功能能及部分分系統(tǒng)配配置功能能僅適用用CLII支持，面向高高級管理理維護(hù)人人員。組網(wǎng)

20、以及及環(huán)境要要求集群NAAS存儲儲系統(tǒng)圖 SEQ 圖 * ARABIC3NN85000集群群NASS存儲系系統(tǒng)關(guān)系系圖NAS/SANN一體化化典型組組網(wǎng)圖 SEQ 圖 * ARABIC4 SANN、NAAS一體體化典型型組網(wǎng)組網(wǎng)說明明：N85000系統(tǒng)統(tǒng)的NAAS、SSAN一一體化體體現(xiàn)為從從后端單單元直接接提供FFC或iiSCSSI接口口，提供供FC-SANN和IPP-SAAN的組組網(wǎng)方式式供用戶戶業(yè)務(wù)使使用，使使用S226000T、S555000T、SS56000T、S58800TT或S668000T時，由于后后端單元元可提供供較多的的接口，在提供供N85500集集群節(jié)點點使用之之余，其其

21、余接口口可作為為SANN接口使使用。在N85500系系統(tǒng)中，僅使用用了存儲儲單元的的部分端端口，此此外，在在引擎節(jié)節(jié)點數(shù)量量比較少少或使用用交換形形態(tài)的情情況下，可以根根據(jù)需要要配置110Gbbps iSCCSI扣扣卡，從從而為用用戶提供供萬兆IIP SSAN；若用戶戶有SAAN的需需求，則則可以在在陣列上上將未使使用的磁磁盤空間間（以LLUN為為單位）通過空空閑的FFC端口口或iSSCSII/100Gbpps iiSCSSI端口口提供給給用戶使使用，達(dá)達(dá)到NAAS/SSAN一一體化的的效果，在這種種組網(wǎng)下下，用戶戶的具體體網(wǎng)絡(luò)環(huán)環(huán)境可能能為無域域的環(huán)境境、ADD域環(huán)境境、NIIS域環(huán)環(huán)境或L

22、LDAPP域環(huán)境等等。數(shù)據(jù)備份份組網(wǎng)N85000集群群NASS存儲系系統(tǒng)支持持兩種備備份方式式，一是是通過集集成的NNetBBackkup客客戶端進(jìn)進(jìn)行備份份；二是是通過NNDMPP協(xié)議進(jìn)進(jìn)行備份份。兩種種備份方方式的組組網(wǎng)如圖圖示：圖 SEQ 圖 * ARABIC5 使用NNBU客客戶端備備份方式式組網(wǎng)組網(wǎng)說明明：使用NBBU客戶戶端進(jìn)行行備份時時，需要要環(huán)境中中包含NNBU服服務(wù)器(包括MMastter Serrverr和Meediaa Seerveer)，如果使使用DNNS，則則要求DDNS服服務(wù)器能能對NBBU服務(wù)務(wù)器進(jìn)行行正確解解析，網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接接好后在在N85500系系統(tǒng)上配配置NB

23、BU服務(wù)務(wù)器相關(guān)關(guān)的信息息，然后后在NBBU MMastter Serrverr上進(jìn)行行備份策策略等配配置后，備份即即可按照照設(shè)置的的策略正正常進(jìn)行行，數(shù)據(jù)據(jù)流從NN85000引擎擎經(jīng)Meediaa Seerveer后備備份到后后端介質(zhì)質(zhì)，無需需再進(jìn)行行干預(yù)。圖 SEQ 圖 * ARABIC6 使用NNDMPP備份組組網(wǎng)組網(wǎng)說明明：使用NDDMP協(xié)協(xié)議進(jìn)行行備份時時，當(dāng)前前版本支支持通過過LANN進(jìn)行備備份的方方式，即即備份數(shù)數(shù)據(jù)通過過IP網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行行傳輸，備份采采用的協(xié)協(xié)議為標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的NNDMPP協(xié)議。在采用用基于IIP網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的NDDMP備備份時，同樣需需要有備備份服務(wù)務(wù)器（如如NBUU），由

24、由備份服服務(wù)器連連接備份份介質(zhì)（磁帶庫庫設(shè)備），根據(jù)據(jù)備份軟軟件的不不同，可可能需要要相應(yīng)的的選件支支持，如如使用NNBU時時需要備備份服務(wù)務(wù)器上安安裝有遠(yuǎn)遠(yuǎn)程N(yùn)DDMP選選件，在在進(jìn)行備備份時，NDMMP控制制信息由由備份服服務(wù)器下下發(fā)到NN85000系統(tǒng)統(tǒng)，N885000系統(tǒng)根根據(jù)控制制命令進(jìn)進(jìn)行備份份，將備備份數(shù)據(jù)據(jù)通過IIP網(wǎng)絡(luò)絡(luò)傳送到到備份服服務(wù)器的的相關(guān)模模塊（如如NBUU的Meediaa Seerveer）再再由該模模塊寫入入備份介介質(zhì)。系統(tǒng)運(yùn)行行環(huán)境N85000集群群NASS存儲系系統(tǒng)通過過SANN共享技技術(shù)將存存儲陣列列提供的的卷虛擬擬成可同同時供多多個集群群節(jié)點使使用的邏邏

25、輯卷，在此基基礎(chǔ)上，通過NNFS共共享、CCIFSS共享、FTPP等方式式為用戶戶提供文文件服務(wù)務(wù)。對最終用用戶來說說，N885000集群NNAS存存儲系統(tǒng)統(tǒng)就是一一個文件件服務(wù)器器，用戶戶通過該該文件服服務(wù)器存存取文件件。用戶戶所在的的環(huán)境可可能是比比較復(fù)雜雜的，如如AD域域、NIIS域、LDAAP等環(huán)環(huán)境，需需要N885000系統(tǒng)也也能支持持這些環(huán)環(huán)境，因因此，在在N85500中中也提供供了這些些域環(huán)境境的支持持，用戶戶只需要要進(jìn)行相相應(yīng)的配配置即可可將N885000在現(xiàn)有有的域環(huán)環(huán)境中運(yùn)運(yùn)行起來來供應(yīng)用用主機(jī)訪訪問。軟件特性性集群文件件系統(tǒng)技術(shù)背景景N85000系統(tǒng)統(tǒng)的集群群架構(gòu)，采用全

26、全互聯(lián)的的組網(wǎng)機(jī)機(jī)制，對對稱式集集群設(shè)計計，實現(xiàn)現(xiàn)集群節(jié)節(jié)點的全全局命名名空間，從而允允許集群群任何節(jié)節(jié)點并發(fā)發(fā)訪問任任何文件件系統(tǒng)的的任何文文件；并并且支持持文件內(nèi)內(nèi)的細(xì)粒粒度的全全局鎖，提供從從多個節(jié)節(jié)點并發(fā)發(fā)訪問相相同文件件的不同同區(qū)域，實現(xiàn)高高并發(fā)讀讀寫，最終終達(dá)到高高性能訪訪問系統(tǒng)統(tǒng)。技術(shù)原理理數(shù)據(jù)通道道全互聯(lián)聯(lián)技術(shù)原原理N85000系統(tǒng)統(tǒng)分為引引擎單元元和存儲儲單元，存儲單單元處理理數(shù)據(jù)塊塊的存儲儲，引擎擎單元提提供集群群文件系系統(tǒng)的邏邏輯功能能。引擎擎單元和和存儲單單元通過過直連全全互聯(lián)，或者交交換網(wǎng)絡(luò)絡(luò)實現(xiàn)全全互聯(lián)，從任何何一個引引擎節(jié)點點都能夠夠訪問到到任何一一個存儲儲單元，

27、從而保保證數(shù)據(jù)據(jù)通道的的暢通無無阻，并并且提供供冗余路路徑實現(xiàn)現(xiàn)高可靠靠性，如如下圖所所示。圖 SEQ 圖 * ARABIC7 數(shù)據(jù)通通道全互互聯(lián)技術(shù)術(shù)對于N88500系系統(tǒng)的典典型配置置，兩個引擎擎節(jié)點連連接到存存儲單元元，每個個節(jié)點都都有路徑徑連接到到陣列的的雙控端端口中，從而實實現(xiàn)全互互聯(lián)，并并且提高高冗余鏈鏈路；對對于N885000系統(tǒng)的的典型配配置，引引擎節(jié)點點通過冗冗余的交交換機(jī)連連接到存存儲單元元，每個個存儲單單元也分分別連接接到冗余余交換機(jī)機(jī)，從而而形成全全冗余的的組網(wǎng)。通信通道道全互聯(lián)聯(lián)技術(shù)原原理N85000系統(tǒng)統(tǒng)的引擎擎節(jié)點之之間需要要相互通通信，提提供集群群節(jié)點的的統(tǒng)一視

28、視圖，保保證元數(shù)數(shù)據(jù)/數(shù)數(shù)據(jù)處理理的一致致性。節(jié)節(jié)點之間間采用雙雙通道連連圖，冗冗余互聯(lián)聯(lián)，保證證通信通通道的高高效可靠靠。圖 SEQ 圖 * ARABIC8 通信通通道全互互聯(lián)技術(shù)術(shù)N85000系統(tǒng)統(tǒng)的2引引擎節(jié)點點典型配配置下，每個節(jié)節(jié)點提供供2條鏈鏈路到另另外一個個節(jié)點，從而即即使一條條鏈路故故障時，也能保保證通信信鏈路的的可靠性性。N885000系統(tǒng)的的多引擎擎節(jié)點，則是連連接到22個交換換機(jī)上面面，從而而提供冗冗余通信信平面，保證可可靠性。全局存儲儲空間管管理技術(shù)術(shù)原理N85000系統(tǒng)統(tǒng)在數(shù)據(jù)據(jù)通道和和通信通通道實現(xiàn)現(xiàn)全互聯(lián)聯(lián)的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，采采用集群群卷管理理技術(shù)，提供了了全局的的存儲

29、空空間管理理。也就就是說，在集群群中的任任何節(jié)點點能夠以以相同的的卷設(shè)備備名字訪訪問同一一存儲空空間，保保證塊設(shè)設(shè)備訪問問的一致致性，如如圖9。圖SEQ 圖 * ARABIC9 全全局存儲儲空間管管理技術(shù)術(shù)高效的集集群鎖技技術(shù)原理理N85000系統(tǒng)統(tǒng)需要在在節(jié)點之之間傳遞遞元數(shù)據(jù)據(jù)/數(shù)據(jù)據(jù)，而為為了保證證數(shù)據(jù)的的一致性性，提供供了GLLM(GGlobbal locck mmanaagerr)集群群鎖技術(shù)術(shù)，如圖圖10所示示。圖 SEQ 圖 * ARABIC100 高效效的集群群鎖技術(shù)術(shù)N85000系統(tǒng)統(tǒng)的GLLM集群群技術(shù)是是構(gòu)建在在LLTT(Loow LLateencyy Trransspo

30、rrt)/GABB(Grroupp Meembeershhip andd Attomiic BBroaadcaast)底層通通信基礎(chǔ)礎(chǔ)上，該該通信層層直接構(gòu)構(gòu)建在以以太網(wǎng)二二層協(xié)議議上，而而不是TTCP/IP層層上?？伎紤]到集集群通信信主要傳傳送的鎖鎖信息，通常幀幀都比較較小，而而TCPP/IPP包會帶帶來額外外的大幀幀頭開銷銷；同時時集群通通信主要要在私有有網(wǎng)絡(luò)內(nèi)內(nèi)傳遞，對TCCP/IIP在廣廣域網(wǎng)的的超時重重傳、滑滑動窗口口沒有太太多需求求。所以，LLLT針針對集群群鎖通信信需求，直接利利用以太太網(wǎng)幀傳傳送包，從而達(dá)達(dá)到提高高利用率率的目的的，并且且設(shè)計自自己的流流量控制制、超時時重傳、以

31、及重重復(fù)幀處處理，實實現(xiàn)高效效傳輸。同時，針針對集群群多引擎擎節(jié)點通通信的原原子要求求，設(shè)計計了GAAB模塊塊，它保保證通信信的原子子性；也也就是說說，保證證在集群群多引擎擎節(jié)點中中，消息息要么被被所有引引擎節(jié)點點受到并并確認(rèn)，要么所所有引擎擎節(jié)點都都丟棄該該消息，從而不不會出現(xiàn)現(xiàn)部分確確認(rèn)消息息、部分分丟棄消消息的中中間狀態(tài)態(tài)。對稱式元元數(shù)據(jù)處處理技術(shù)術(shù)原理N85000系統(tǒng)統(tǒng)中，元元數(shù)據(jù)分分為了不不同的類類型，比比如：超超級塊、日志區(qū)區(qū)、分配配單元(AU, Allloccatiion Uniit)、INOODE。這些元元數(shù)據(jù)具具有不同同的屬性性，分別別對不同同的數(shù)據(jù)據(jù)管理負(fù)負(fù)責(zé)，比比如，超超

32、級塊對對整個集集群文件件系統(tǒng)的的數(shù)據(jù)負(fù)負(fù)責(zé)，而而INOODE則則是針對對單獨(dú)的的那個文文件負(fù)責(zé)責(zé)。圖 SEQ 圖 * ARABIC111 對稱稱式元數(shù)數(shù)據(jù)處理理技術(shù)在元數(shù)據(jù)據(jù)分類的的基礎(chǔ)上上，N885000系統(tǒng)的的每個引引擎節(jié)點點就可以以擔(dān)當(dāng)不不同元數(shù)數(shù)據(jù)處理理的責(zé)任任主體。如圖-11所示示，第一一個引擎擎節(jié)點負(fù)負(fù)責(zé)超級級塊的更更新修改改，其他他節(jié)點需需要對元元數(shù)據(jù)的的處理，都把請請求發(fā)送送給他；第二個個引擎節(jié)節(jié)點負(fù)責(zé)責(zé)文件FF1的IINODDE元數(shù)數(shù)據(jù)更新新修改，其它節(jié)節(jié)點需要要操作FF1文件件，都需需要把請請求發(fā)送送給該引引擎節(jié)點點。同時，在在任何引引擎節(jié)點點故障后后，都可可以把該該節(jié)點負(fù)

33、負(fù)責(zé)的元元數(shù)據(jù)處處理轉(zhuǎn)移移到其他他任何引引擎節(jié)點點上，從從而實現(xiàn)現(xiàn)對稱式式的元數(shù)數(shù)據(jù)處理理，實現(xiàn)現(xiàn)元數(shù)據(jù)據(jù)處理的的負(fù)載均均衡，提提高元數(shù)數(shù)據(jù)處理理的效率率。全局名字字空間技技術(shù)原理理N85000系統(tǒng)統(tǒng)采用對對稱式的的設(shè)計架架構(gòu)，每每個節(jié)點點都可以以參與處處理元數(shù)數(shù)據(jù)，從從而很容容易形成成全局名名字空間間，讓系系統(tǒng)的每每個處理理節(jié)點都都能夠讀讀寫相同同的文件件系統(tǒng)，實現(xiàn)節(jié)節(jié)點之間間的并發(fā)發(fā)訪問，如圖112所示示。圖 SEQ 圖 * ARABIC122 全局局名字空空間技術(shù)術(shù)根據(jù)元數(shù)數(shù)據(jù)的分分類、分分片，讓讓每個節(jié)節(jié)點都能能參與元元數(shù)據(jù)的的處理，減少節(jié)節(jié)點之間間轉(zhuǎn)發(fā)元元數(shù)據(jù)/數(shù)據(jù)請請求的通通信量，

34、實現(xiàn)負(fù)負(fù)載均衡衡。集群多節(jié)節(jié)點并發(fā)發(fā)訪問技技術(shù)原理理N85000系統(tǒng)統(tǒng)提供了了全局的的命名空空間，從從而實現(xiàn)現(xiàn)了多個個節(jié)點可可以并發(fā)發(fā)訪問同同一個文文件系統(tǒng)統(tǒng)。除此此之外，N85500系系統(tǒng)還提提供全局局鎖機(jī)制制，保證證不同節(jié)節(jié)點訪問問相同文文件系統(tǒng)統(tǒng)相同文文件并發(fā)發(fā)訪問的的一致性性，通過過細(xì)粒度度的鎖設(shè)設(shè)計，保保證系統(tǒng)統(tǒng)的并發(fā)發(fā)性，如如圖133所示。圖 SEQ 圖 * ARABIC133 集群群多節(jié)點點并發(fā)訪訪問技術(shù)術(shù)當(dāng)不同節(jié)節(jié)點訪問問文件FF1的不不同區(qū)域域時，通通過該文文件的所所有者(Ownner)進(jìn)行仲仲裁，如如果沒有有其他節(jié)節(jié)點訪問問對應(yīng)區(qū)區(qū)域，則則允許該該節(jié)點讀讀寫數(shù)據(jù)據(jù)；如果果發(fā)

35、現(xiàn)有有其他節(jié)節(jié)點訪問問該區(qū)域域，則出出現(xiàn)沖突突，該所所有者就就會讓新新請求等等待，直直到讀寫寫該區(qū)域域的請求求完成，然后通通知等待待該區(qū)域域的節(jié)點點競爭鎖鎖。通過過此機(jī)制制，實現(xiàn)現(xiàn)了集群群多節(jié)點點范圍內(nèi)內(nèi)的一致致鎖所處處理；同同時，通通過細(xì)粒粒度的區(qū)區(qū)域鎖設(shè)設(shè)計，保保證高并并發(fā)。技術(shù)特點點N85000集群群存儲系系統(tǒng)采用用全Acctivve、全全共享設(shè)設(shè)計。文文件系統(tǒng)統(tǒng)為所有有引擎節(jié)節(jié)點共享享而不是是與特定定節(jié)點綁綁定，所所有引擎擎節(jié)點可可以并發(fā)發(fā)訪問同同一文件件系統(tǒng)，不存在在負(fù)荷熱熱點問題題。N885000所有引引擎節(jié)點點互為備備份，某某一節(jié)點點故障時時，故障障節(jié)點原原來承擔(dān)擔(dān)的應(yīng)用用可以切

36、切到其它它在線節(jié)節(jié)點。N85500所所有節(jié)點點提供業(yè)業(yè)務(wù)，互互為備用用，具有有更高的的系統(tǒng)可可靠性和和資源利利用率。快照技術(shù)術(shù)技術(shù)背景景N85000集群群NASS存儲系系統(tǒng)中的的文件系系統(tǒng)快照照，支持持生成源源文件系系統(tǒng)在某某個時間間點上的的一致性性映像，在不中中斷正常常業(yè)務(wù)的的前提下下，快速速得到一一份與源源文件系系統(tǒng)一致致的數(shù)據(jù)據(jù)副本。副本生生成之后后立即可可用，并并且對副副本的讀讀寫操作作不再影影響源文文件系統(tǒng)統(tǒng)中的數(shù)數(shù)據(jù)。因因此通過過文件系系統(tǒng)快照照技術(shù)就就可以解解決如在在線備份份、數(shù)據(jù)據(jù)分析、應(yīng)用測測試等難難題。用用戶可以以通過多多種方法法使用存存儲檢查查點。例例如，它它們可用用于：

37、 創(chuàng)建建可以備備份到磁磁帶的文文件系統(tǒng)統(tǒng)的穩(wěn)定定映像。 提供供源文件件系統(tǒng)的的磁盤備備份，在在意外刪刪除情況況下，最最終用戶戶可以恢恢復(fù)自己己的文件件。 在安安裝修補(bǔ)補(bǔ)程序之之前，創(chuàng)創(chuàng)建應(yīng)用用程序的的二進(jìn)制制副本，以允許許出現(xiàn)問問題時進(jìn)進(jìn)行還原原。 創(chuàng)建建文件系系統(tǒng)的磁磁盤備份份，可用用作傳統(tǒng)統(tǒng)的基于于磁帶備備份的補(bǔ)補(bǔ)充，從從而提供供更快的的備份和和恢復(fù)功功能。技術(shù)原理理N85000的文文件系統(tǒng)統(tǒng)快照采采用了寫寫前拷貝貝（coopy-on-wriite）技術(shù)方方式來實實現(xiàn)，其其實現(xiàn)原原理如下下：在文件系系統(tǒng)未進(jìn)進(jìn)行任何何快照前前，數(shù)據(jù)據(jù)寫入動動作與未未創(chuàng)建快快照的文文件系統(tǒng)統(tǒng)一樣：對數(shù)據(jù)據(jù)的任

38、何何修改操操作，會會直接寫寫入文件件系統(tǒng)中中對原有有數(shù)據(jù)進(jìn)進(jìn)行覆蓋蓋，原有有數(shù)據(jù)不不會被保保留。為文件系系統(tǒng)創(chuàng)建建快照時時，首先先會凍結(jié)結(jié)該文件件系統(tǒng)，創(chuàng)建一一個沒有有任何實實際數(shù)據(jù)據(jù)的快照照文件集集，快照照文件集集僅包含含指向主主文件系系統(tǒng)的一一組指針針。由于于不需要要拷貝數(shù)數(shù)據(jù)，因因此整個個過程耗耗時極少少，從一一秒以內(nèi)內(nèi)到數(shù)秒秒不等，與文件件系統(tǒng)中中的文件件數(shù)量有有關(guān)。NN85000中的的快照文文件集與與主文件件系統(tǒng)共共同使用用文件系系統(tǒng)空間間，無需需單獨(dú)為為快照分分配特定定的空間間。圖 SEQ 圖 * ARABIC144主文件件系統(tǒng)及及其快照照文件集集剛創(chuàng)建的的快照不不包含任任何實際際

39、數(shù)據(jù)，只包含含指向主主文件系系統(tǒng)的一一組指針針，當(dāng)用用戶訪問問快照時時，實際際上訪問問的是主主文件系系統(tǒng)中的的數(shù)據(jù)。當(dāng)主文文件系統(tǒng)統(tǒng)的數(shù)據(jù)據(jù)發(fā)生變變化后，首先舊舊數(shù)據(jù)被被拷貝到到快照文文件集中中，然后后新數(shù)據(jù)據(jù)才會寫寫到主文文件系統(tǒng)統(tǒng)中（即即coppy-oon wwritte）。圖 SEQ 圖 * ARABIC155新生成成快照圖 SEQ 圖 * ARABIC166主文件件系統(tǒng)數(shù)數(shù)據(jù)更新新隨著主文文件系統(tǒng)統(tǒng)不斷被被更新，原有的的數(shù)據(jù)塊塊會逐漸漸的拷貝貝到快照照文件集集中，但但如果需需要更新新的塊已已經(jīng)被快快照文件件集保存存過一次次，這時時就不會會發(fā)生拷拷貝操作作，只更更新主文文件系統(tǒng)統(tǒng)即可，因

40、為快快照文件件集所映映像的只只是生成成快照時時刻的主主文件系系統(tǒng)映像像。當(dāng)用戶需需要恢復(fù)復(fù)出快照照點時刻刻的數(shù)據(jù)據(jù)時，可可通過快快照數(shù)據(jù)據(jù)的回滾滾快速實實現(xiàn)，通通過回滾滾，文件件系統(tǒng)可可將數(shù)據(jù)據(jù)恢復(fù)到到快照點點時刻，從而避避免了快快照點后后因為人人為的錯錯誤或者者病毒的的入侵等等引起的的源文件件系統(tǒng)損損壞造成成的數(shù)據(jù)據(jù)丟失。需要說說明的是是，快照照的回滾滾是不可可逆的，回滾只只能將數(shù)數(shù)據(jù)恢復(fù)復(fù)到某一一特定的的時間點點，但該該時間點點到故障障點之間間的數(shù)據(jù)據(jù)將會丟丟失。如如果僅僅僅是特定定的幾個個文件被被損壞、誤修改改、誤刪刪除，則則無需進(jìn)進(jìn)行整個個文件系系統(tǒng)的回回滾，直直接從特特定時間間的快照

41、照文件集集中將這這些文件件恢復(fù)到到主文件件系統(tǒng)中中即可。當(dāng)快照被被刪除后后，指向向主文件件系統(tǒng)的的指針和和寫入時時拷貝數(shù)數(shù)據(jù)都將將被清空空，快照照創(chuàng)建時時間點的的數(shù)據(jù)變變?yōu)椴豢煽捎谩纳厦娴牡倪^程可可以看到到，當(dāng)快快照創(chuàng)建建后，無無論后續(xù)續(xù)的數(shù)據(jù)據(jù)怎樣的的讀寫和和改變，只要快快照不被被刪除，我們均均能夠及及時的獲獲取到快快照創(chuàng)建建時間點點的數(shù)據(jù)據(jù)。技術(shù)特點點可寫快照照N85000中的的文件系系統(tǒng)快照照可以為為用戶提提供讀寫寫業(yè)務(wù)，用戶可可通過創(chuàng)創(chuàng)建快照照方便的的重定義義數(shù)據(jù)用用途，實實現(xiàn)諸如如測試、備份、歸檔等等各類操操作。對對快照的的修改操操作，需需要說明明的是，如果對對某一快快照執(zhí)行行了寫

42、操操作，那那么該快快照將不不再是快快照創(chuàng)建建時間點點的一致致性映像像，不能能使用該該快照進(jìn)進(jìn)行文件件系統(tǒng)回回滾。圖 SEQ 圖 * ARABIC177對快照照進(jìn)行數(shù)數(shù)據(jù)更新新快速數(shù)據(jù)據(jù)恢復(fù)對于傳統(tǒng)統(tǒng)的離線線備份，備份數(shù)數(shù)據(jù)無法法直接在在線讀取取，必須須經(jīng)過較較長時間間的數(shù)據(jù)據(jù)恢復(fù)過過程才能能夠獲得得原數(shù)據(jù)據(jù)在備份份時間點點的可用用副本，從而實實現(xiàn)數(shù)據(jù)據(jù)的還原原。N885000的文件件系統(tǒng)快快照可以以直接從從快照中中恢復(fù)出出快照時時間點的的數(shù)據(jù)，從而實實現(xiàn)了方方便的數(shù)數(shù)據(jù)回滾滾。循環(huán)定時時快照，實現(xiàn)持持續(xù)數(shù)據(jù)據(jù)保護(hù)N85000對同同一文件件系統(tǒng)支支持多個個時間點點的快照照，用戶戶可以定定制策略略

43、定時自自動進(jìn)行行快照的的創(chuàng)建操操作。當(dāng)當(dāng)多個時時間點的的快照采采用循環(huán)環(huán)的方式式沿時間間軸向前前推進(jìn)自自動操作作時，就就非常方方便且低低成本的的實現(xiàn)了了持續(xù)數(shù)數(shù)據(jù)保護(hù)護(hù)?？煺諏π孕阅艿挠坝绊懺谖募迪到y(tǒng)中使使用快照照并非對對系統(tǒng)性性能沒有有影響。在文件件系統(tǒng)中中創(chuàng)建快快照后，讀操作作的性能能不會受受到影響響，但卻卻增加了了寫操作作的復(fù)雜雜度。當(dāng)當(dāng)原文件件系統(tǒng)數(shù)數(shù)據(jù)更新新較大時時，寫操操作增加加，系統(tǒng)統(tǒng)性能有有一定的的降低。動態(tài)分級級存儲技技術(shù)技術(shù)背景景N85000動態(tài)態(tài)分級存存儲特性性的主要要價值是是降低平平均聯(lián)機(jī)機(jī)存儲硬硬件成本本，而又又不會相相應(yīng)地增增加管理理的復(fù)雜雜性。重重要的文文件放置

44、置在高可可用性、高性能能（相應(yīng)應(yīng)地，成成本也非非常高）的存儲儲設(shè)備上上；不太太重要的的文件放放置在成成本較低低的、性性能和可可用性規(guī)規(guī)格較低低的設(shè)備備上。N85000動態(tài)態(tài)分級存存儲特性性可自動動將文件件重定位位到正確確類型的的存儲設(shè)設(shè)備上，而不更更改它們們在文件件系統(tǒng)命命名空間間中的邏邏輯位置置。由于于物理重重定位的的文件保保留在相相同的邏邏輯位置置上，因因此使用用動態(tài)分分級存儲儲特性可可以不需需要對應(yīng)應(yīng)用程序序配置和和操作步步驟進(jìn)行行更改。對于應(yīng)應(yīng)用程序序和用戶戶而言，動態(tài)分分級存儲儲中的文文件重定定位是透透明的。N85500動動態(tài)分級級存儲包包括兩部部分：支支持多卷卷文件系系統(tǒng)，以以及在

45、由由文件系系統(tǒng)管理理的存儲儲內(nèi)基于于策略自自動遷移移文件。技術(shù)原理理多卷文件件系統(tǒng)的的屬性N85000可以以構(gòu)建多多個文件件系統(tǒng)，并讓這這些文件件系統(tǒng)的的邏輯命命名空間間分布在在多個存存儲卷上上。構(gòu)建建文件系系統(tǒng)所使使用的各各個卷被被稱作該該文件系系統(tǒng)的卷卷集。卷卷集中的的各個卷卷是從單單個存儲儲單元中中的 LLUN 配置的的。事實實上，占占用多個個卷的文文件系統(tǒng)統(tǒng)對于應(yīng)應(yīng)用程序序是透明明的。該該文件系系統(tǒng)中的的所有文文件都是是同一命命名空間間的一部部分，在在訪問和和處理這這些文件件時就如如同它們們?nèi)空颊加脝蝹€個卷一樣樣。基于文件件系統(tǒng)的的卷存儲儲層相對對于基于于硬件的的多層存存儲方法法有一

46、個個重要的的優(yōu)點。與基于于硬件的的解決方方案（它它的各個個層都基基于由磁磁盤陣列列提供的的 LUUN）不不同的是是，N885000卷可以以是任何何需要的的容量和和配置，如果有有 I/O 性性能或容容錯需要要，甚至至可以跨跨接多個個N85500存存儲單元元。N85000動態(tài)態(tài)分級存存儲特性性所使用用的文件件系統(tǒng)必必定是多多卷文件件系統(tǒng)。使用放置置級別以以管理文文件位置置多卷文件件系統(tǒng)的的管理員員可以通通過定義義文件放放置策略略（可控控制初始始文件位位置和重重定位現(xiàn)現(xiàn)有文件件的環(huán)境境）來控控制卷集集內(nèi)的文文件位置置。文件件放置策策略由一一些規(guī)則則組成，這些規(guī)規(guī)則將文文件的位位置限制制為由管管理員定

47、定義的、文件系系統(tǒng)卷集集中各個個卷的子子集。這這些子集集被稱為為放置級級別。通通常，用用存儲層層來標(biāo)識識放置級級別。根根據(jù)策略略規(guī)則，將在指指定的放放置級別別中創(chuàng)建建和擴(kuò)展展一些文文件，并并當(dāng)這些些文件滿滿足某些些與命名名、活動動、訪問問率以及及大小相相關(guān)的限限定條件件時，將將它們重重定位到到其他放放置級別別。例如，下下圖中表表示一個個N85500多多卷文件件系統(tǒng)，該系統(tǒng)統(tǒng)的卷集集由兩個個分別名名為 ttierr1、tieer2 的放置置級別組組成。這這樣的卷卷集可用用于包含含重要文文件 (tieer1)，以及及大量非非活動的的文件 (tiier22) 的文文件系統(tǒng)統(tǒng)。圖 SEQ 圖 * AR

48、ABIC188N85500多多卷文件件系統(tǒng)示示意圖文件放置置策略根據(jù)文件件系統(tǒng)的的活動文文件放置置策略，可將文文件動態(tài)態(tài)放置在在文件系系統(tǒng)卷集集的各個個卷之間間。文件件放置策策略由用用來管理理文件的的初始位位置和隨隨后的重重定位的的各個規(guī)規(guī)則組成成。這些些規(guī)則定定義了三三方面的的內(nèi)容，一是文文件寫入入文件系系統(tǒng)時的的初始位位置，用用戶可以以自定義義文件寫寫入時放放置于哪哪一個卷卷集中；二是文文件如何何從存放放熱點數(shù)數(shù)據(jù)的卷卷集重定定位到存存放非活活動文件件的卷集集，N885000系統(tǒng)中中，該規(guī)規(guī)則設(shè)定定為指定定時間長長度內(nèi)，未進(jìn)行行訪問的的文件則則需進(jìn)行行重定位位；三是是文件如如何從非非活動文

49、文件的卷卷集重定定位至存存放熱點點數(shù)據(jù)的的卷集，N85500系系統(tǒng)中，該規(guī)則則設(shè)定為為若文件件平均訪訪問熱度度超過指指定值，則將這這些文件件進(jìn)行重重定位。策略規(guī)則則將初始始分配目目標(biāo)和重重定位目目標(biāo)指定定為按優(yōu)優(yōu)先順序序排列的的放置級級別的列列表。如如果空閑閑空間允允許，則則在列表表中的第第一個放放置級別別中分配配文件；如果在在第一個個放置級級別中沒沒有可用用的空閑閑空間，則在列列表中的的第二個個放置級級別中分分配文件件，依此此類推。執(zhí)行文件件放置策策略執(zhí)行文件件放置策策略時將將實施文文件重定定位，可可按需手手動進(jìn)行行重定位位操作，也可通通過一個個時間表表策略定定期進(jìn)行行，此操操作與初初始分配

50、配類似。如果有有可用的的空間，則將文文件重定定位到規(guī)規(guī)則中列列出的第第一個放放置級別別中，如如果第一一個放置置級別中中沒有可可用的空空間，則則將文件件重定位位到第二二個放置置級別中中。文件件重定位位基于一一些必要要的限制制條件，例如：在一段段指定的的文件是是否未被被訪問、文件的的訪問熱熱度。若若文件放放置策略略未能執(zhí)執(zhí)行，那那么，即即使某些些文件已已經(jīng)滿足足重定位位的條件件，重定定位操作作也不會會實施。只有當(dāng)當(dāng)文件放放置策略略執(zhí)行時時，文件件系統(tǒng)才才會對這這些限制制條件的的滿足情情況進(jìn)行行判斷，并且對對符合條條件的文文件實施施重定位位。計算文件件的訪問問熱度動態(tài)分級級存儲特特性的重重要應(yīng)用用是

51、將非非活動文文件從高高性能存存儲區(qū)自自動重定定位到低低成本存存儲區(qū)，或是將將熱點文文件從低低成本存存儲區(qū)自自動重定定位到高高性能存存儲區(qū)。N85500系系統(tǒng)通過過平均訪訪問熱度度來判定定文件是是否為熱熱點文件件。文件的平平均訪問問熱度是是在指定定數(shù)量的的時間段內(nèi)內(nèi)文件的的讀取或或?qū)懭胝堈埱髷?shù)除除以時間間段數(shù)。與 II/O 熱度不不同，訪訪問熱度度與文件件大小無無關(guān)；一一個在 2 天天的時間間段內(nèi)有有 200 次 I/OO 請求求的大文文件與一一個在 2 天天的時間間段內(nèi)被被訪問過過 200 次的的小文件件具有相相同的平平均訪問問熱度。數(shù)據(jù)的自自動遷移移N85000的DDST策策略制定定中，可可

52、基于文文件訪問問頻率策策略，自自動將文文件從一一級存儲儲遷移至至二級存存儲，或或?qū)⑽募詣訌膹亩壌娲鎯剡w遷至一級級存儲，對業(yè)務(wù)務(wù)主機(jī)透透明。卷的可訪訪問性：分級存存儲的重重要假定定動態(tài)分級級存儲特特性背后后存在一一個通常常未表述述出來的的重要假假定，即即：系統(tǒng)統(tǒng)正常工工作時并并不要求求所有存存儲設(shè)備備總是可可訪問的的。企業(yè)業(yè)通過將將數(shù)據(jù)存存儲在容容錯功能能較低的的設(shè)備上上，默認(rèn)認(rèn)表示這這些數(shù)據(jù)據(jù)對企業(yè)業(yè)運(yùn)營的的重要性性不及存存儲在容容錯能力力較高的的設(shè)備上上的數(shù)據(jù)據(jù)。極端端情況下下，如果果企業(yè)將將數(shù)據(jù)存存儲在沒沒有容錯錯能力的的設(shè)備上上，則默默認(rèn)表示示即使沒沒有這些些數(shù)據(jù)企企業(yè)也能能夠正

53、常常運(yùn)營，至少在在安裝替替換存儲儲設(shè)備并并從備份份副本中中恢復(fù)這這些數(shù)據(jù)據(jù)所需的的時間段段內(nèi)是這這樣的。如果常規(guī)規(guī)數(shù)據(jù)中中心內(nèi)的的某個存存儲設(shè)備備不可用用，則無無法裝入入該存儲儲設(shè)備上上的文件件系統(tǒng)，而且使使用該文文件系統(tǒng)統(tǒng)的應(yīng)用用程序也也無法運(yùn)運(yùn)行。不不過，對對于多卷卷文件系系統(tǒng)，要要使文件件系統(tǒng)正正常工作作，只需需要最關(guān)關(guān)鍵的數(shù)數(shù)據(jù)必須須是可訪訪問的；包含非非關(guān)鍵數(shù)數(shù)據(jù)的存存儲設(shè)備備不必是是可訪問問的。與任何商商業(yè)文件件系統(tǒng)類類似，VVxFSS 多卷卷文件系系統(tǒng)必須須可以訪訪問其所所有元數(shù)數(shù)據(jù)才能能正常工工作。但但是 VVxFSS 文件件系統(tǒng)不不需訪問問任何特特殊用戶戶文件的的數(shù)據(jù)就就可以

54、裝裝入和運(yùn)運(yùn)行。例例如，如如果由于于包含某某些文件件的數(shù)據(jù)據(jù)的卷出出現(xiàn)故障障，導(dǎo)致致這些數(shù)數(shù)據(jù)不可可訪問，則需要要這些文文件的應(yīng)應(yīng)用程序序無法運(yùn)運(yùn)行，但但是文件件系統(tǒng)可可以像往往常一樣樣工作。由此可可以得出出一個結(jié)結(jié)論：應(yīng)應(yīng)將多卷卷文件系系統(tǒng)的元元數(shù)據(jù)放放置在其其卷集中中容錯能能力最好好的卷上上，而用用戶文件件的數(shù)據(jù)據(jù)可以放放置在與與該文件件的商業(yè)業(yè)價值相相稱的卷卷上。元數(shù)據(jù)放放置VxFSS 為文文件系統(tǒng)統(tǒng)卷集中中的每個個卷都提提供了一一個 ddataaonlly 標(biāo)標(biāo)記，從從而可以以對元數(shù)數(shù)據(jù)的放放置進(jìn)行行管理控控制。如如果已為為某個卷卷設(shè)置 dattaonnly 標(biāo)記，則 VVxFSS 僅

55、在在其上存存儲用戶戶文件數(shù)數(shù)據(jù)，而而不存儲儲元數(shù)據(jù)據(jù)。未設(shè)設(shè)置 ddataaonlly 標(biāo)標(biāo)記的卷卷可以存存儲元數(shù)數(shù)據(jù)和用用戶數(shù)據(jù)據(jù)。VxFSS 文件件系統(tǒng)卷卷集中的的第一個個卷必定定可以存存儲元數(shù)數(shù)據(jù)（名名為 mmetaadattaokk 的屬屬性）。默認(rèn)情情況下，VxFFS 在在文件系系統(tǒng)創(chuàng)建建時或在在向卷集集中添加加卷時，設(shè)置所所有其他他卷的 dattaonnly 標(biāo)記。通過將卷卷指定為為 daataoonlyy，管理理員可以以阻止 VxFFS 在在該卷上上存儲任任何文件件系統(tǒng)元元數(shù)據(jù)。僅應(yīng)使使文件系系統(tǒng)的容容錯功能能最好的的卷有資資格存儲儲元數(shù)據(jù)據(jù)。N85000動態(tài)態(tài)分級存存儲特性性默

56、認(rèn)將將分級存存儲文件件系統(tǒng)的的第一個個放置級級別定義義為高性性能存儲儲區(qū)，該該存儲區(qū)區(qū)所使用用的卷默默認(rèn)擁有有mettadaataook屬性性；而第第二個放放置級別別定義為為低成本本存儲區(qū)區(qū)，該存存儲區(qū)所所使用的的卷默認(rèn)認(rèn)設(shè)置ddataaonlly標(biāo)記記。因此此文件系系統(tǒng)元數(shù)數(shù)據(jù)將全全部存放放于第一一個放置置級別中中?？刹糠衷L訪問的文文件系統(tǒng)統(tǒng)即使多卷卷文件系系統(tǒng)中的的某些甚甚至全部部 daataoonlyy 卷不不可訪問問，仍可可以裝入入和訪問問VxFFS 多多卷文件件系統(tǒng)。盡管仍仍可以對對不可訪訪問的卷卷進(jìn)行純純粹的元元數(shù)據(jù)操操作（如如所有權(quán)權(quán)或權(quán)限限更改），但存存儲在這這些卷上上的文件件

57、中的數(shù)數(shù)據(jù)是無無法訪問問的。不不過，其其數(shù)據(jù)位位于可用用卷上的的文件是是可訪問問的，VVxFSS 可以以處理所所有文件件系統(tǒng)元元數(shù)據(jù)。新文件的的空間分分配操作作會因沒沒有可用用于元數(shù)數(shù)據(jù)的空空閑空間間而失敗敗，即使使在 ddataaonlly卷上上有足夠夠的可用用空間也也無濟(jì)于于事。因因此，管管理員應(yīng)應(yīng)在 mmetaadattaokk 卷上上分配足足夠的空空間以滿滿足預(yù)期期需求，并應(yīng)持持續(xù)監(jiān)視視這些卷卷上的空空閑空間間。指定 ddataaonlly 僅僅在文件件系統(tǒng)級級別上有有意義。它是與與文件放放置級別別完全不不同的屬屬性。由由于在進(jìn)進(jìn)行初始始分配和和重定位位決定時時，VxxFS 會將放放置

58、級別別中的所所有卷視視為等同同的，因因此給定定放置級級別中的的所有卷卷應(yīng)具有有相似的的容錯能能力和 I/OO 性能能，并應(yīng)應(yīng)具有相相同的ddataaonlly 或或 meetaddataaok 屬性。技術(shù)特點點文件遷移移策略可可以定制制，數(shù)據(jù)據(jù)在各級級存儲間間自動遷遷移。數(shù)數(shù)據(jù)遷移移過程對對用戶和和管理員員透明，無需人人工干預(yù)預(yù)。由于于多卷文文件系統(tǒng)統(tǒng)的使用用，文件件遷移完完成后，不會在在原址保保存文件件相關(guān)鏈鏈接信息息，沒有有額外的的空間開開銷。遠(yuǎn)程復(fù)制制技術(shù)技術(shù)背景景N85000集群群NASS存儲系系統(tǒng)中，遠(yuǎn)程復(fù)復(fù)制技術(shù)術(shù)建立在在VxFFS文件件系統(tǒng)基基礎(chǔ)上，利用了了文件系系統(tǒng)的兩兩項功能

59、能，文件件改變?nèi)杖罩荆‵FCL）和存儲儲檢查點點（Sttoraage Cheeckppoinnt），可基于于用戶定定制的周周期性時時間策略略在不同同的N885000系統(tǒng)間間進(jìn)行數(shù)數(shù)據(jù)復(fù)制制。我們們通常將將復(fù)制的的數(shù)據(jù)源源稱為源源系統(tǒng)，將復(fù)制制的目的的地稱為為目標(biāo)系系統(tǒng)。文件改變變?nèi)罩荆‵CLL）技術(shù)術(shù)該技術(shù)能能夠跟蹤蹤文件系系統(tǒng)中數(shù)數(shù)據(jù)更改改的時間間并記錄錄更改類類型，可可記錄多多種文件件系統(tǒng)更更改操作作，例如如文件的的創(chuàng)建、附加數(shù)數(shù)據(jù)，覆覆蓋數(shù)據(jù)據(jù)、截短短數(shù)據(jù)、擴(kuò)展屬屬性修改改、打孔孔、鏈接接、取消消鏈接、重命名名等。遠(yuǎn)遠(yuǎn)程復(fù)制制利用這這項技術(shù)術(shù)可迅速速識別給給定周期期時間范范圍內(nèi)，哪些文文

60、件中發(fā)發(fā)生了數(shù)數(shù)據(jù)改變變，但該該項技術(shù)術(shù)無法識識別被改改變的數(shù)數(shù)據(jù)塊。存儲檢查查點技術(shù)術(shù)該技術(shù)可可在任意意時間點點快速創(chuàng)創(chuàng)建文件件系統(tǒng)持持久映像像。映像像生成時時只包括括指向文文件系統(tǒng)統(tǒng)的一組組指針，當(dāng)文件件系統(tǒng)的的數(shù)據(jù)發(fā)發(fā)生變化化后，舊舊數(shù)據(jù)被被拷貝到到映像中中，然后后新數(shù)據(jù)據(jù)才會寫寫到主文文件系統(tǒng)統(tǒng)中，即即寫入時時復(fù)制方方式。每每一個存存儲檢查查點映像像均可以以獨(dú)立進(jìn)進(jìn)行讀寫寫操作，因此，遠(yuǎn)程復(fù)復(fù)制的整整個過程程可基于于文件系系統(tǒng)存儲儲檢查點點提供，這樣即即使在復(fù)復(fù)制過程程中，有有持續(xù)的的寫操作作存在，復(fù)制過過程也能能夠順利利進(jìn)行，且用戶戶業(yè)務(wù)不不會受到到任何影影響。技術(shù)原理理N85000