EMC 操作手册

壹、EMC CX3-80主要元件介紹 (2)

一、CX3-80 儲存系統由下列元件組成(高度、位置如圖1示) .. 2

二、控制器(Storage Processor Enclosure, SPE) (3)

三、硬碟櫃(Disk-Array Enclosure, DAE or DAE3P) (8)

貳、獨立磁碟備援陣列(RAID)的定義與CLARiiON支援種類.. 17

一、RAID的定義與作用 (17)

二、CLARiiON 支援的RAID 種類 (17)

三、RAID Group的定義與設定 (22)

EMC CX3-80主要元件介紹

一、CX3-80儲存系統由下列元件組成(高度、位置如圖1示)

(一)控制器(SPE, Storage Processor Enclosure)

1.電池*2 (SPSs, Standby Power Supplies)

2.硬碟櫃，至少要有前五顆硬碟，為OS (DAE, Disk Array

Enclosure)

3.選擇性擴增的硬碟櫃，最多可有32櫃

（二）此系統強調的「高可用性」特色

1.備援儲存處理器(Redundant Storage Processors, SPs)

2.預備電源供應(Standby Power Supplies, SPSs)

3.備援電源供應(指控制器或硬碟櫃的Redundant Power

Supplies)

4.備援風扇

以下依序介紹各組成元件

二、控制器(Storage Processor Enclosure,

SPE)

(一)概述

由下列元件組成

1.兩個儲存處理器(Storage Processor ，SP)，各有一CPU模組及

兩個I/O模組(圖2為單一個SP，圖3為其CPU模組及I/O

模組示意)

圖2

2.兩個管理模組，各有SPS、管理、服務連接埠(如圖4)

圖4

3.四個風扇(blowers，圖5)

4.兩個電源供應器(PSA & PSB，圖5)

圖5

以下針對儲存處理器& 管理模組，再做詳述。

(二)儲存處理器(Storage Processor，以下簡稱SP)

每個SP組成元件如下：

1.一個CPU模組，其中包括3.6GHz雙處理器，8G DDR

記憶體

2.兩個I/O模組，各有

(1)兩個SFP(Small-factor form pluggable)接頭的光纖通道連接埠，

允許多個I/O (連接到光纖通道交換器或伺服器的HBA卡)。(I/O 模組0：FE0，FE1; I/O 模組1：FE2，FE3)

(2)兩個銅質SFP光纖通道連接埠，連接硬碟櫃(I/O

模組0：BE0，BE1; I/O 模組1：BE2，BE3)

圖6 分別標示出SPA及SPB的I/O模組0 & 模組1。

圖7 分別標示單一SP上兩I/O 模組的連接埠(一I/O 模組各兩個FE & BE)

(三)管理模組

每個儲存處理器對應的管理模組有下列連接埠：(如圖8)

1.序列埠─ 連接預備電源供應(SPS)，偵測電源，使儲存

處理器的快取為可用(enable cache)，micro DB9接頭。

2.序列埠─ 與服務終端(Service Console)建立RS-232連

線，小DB9接頭，供直接撥接連入，變更IP等參數。

3.(三)10/100 乙太網路埠─ 供管理及備份用途

4.(四)10/100 乙太網路埠─ 供對等服務用(Peer Service)

圖8

(四)小結─ 儲存處理器在儲存系統扮演的角色(圖9)

儲存處理器在儲存系統中，是提供I/O 與主要機能的心臟。對前端主機或SAN的連接，提供高速光纖通道連接埠(Front-End Fibre)及控制I/O的邏輯。

儲存處理器的記憶體，除了儲存系統所用外，一部份作為主機寫入資料的緩衝(buffering，即write cache)及快取(read cache)。

此外，控制器還提供額外的光纖通道(Back-end Fibre)，連接磁碟陣列(硬碟櫃)。

CLARiiON 儲存系統有兩個儲存處理器，為主動-主動模式(Active-Active)，提供高可用性及故障復原(Failover)。

圖9

三、硬碟櫃(Disk-Array Enclosure, DAE or DAE3P) （一）DAE概述

DAE3P採取光纖通道仲裁迴圈(Fibre Channel Arbitrated Loop)作為連接介面(硬碟櫃之間，或硬碟櫃與控制器間)。硬碟櫃機箱(enclosure)高度為3U (5.25 inches)，可容納15個硬碟模組。

DAE3P可使用光纖通道(FC)硬碟或SATA硬碟。同一儲存系統中可混用FC DAE及SATA DAE，但同一DAE中不可混插FC與SATA硬碟。

DAE3P通道(Bus)的執行速度為2Gb/s 或4Gb/s，2Gb/s元件(包括硬碟)無法跑出4Gb/s的速度。DAE可以藉著串接，擴充磁碟儲存系統，最多可擴增到32座DAE，共480顆硬碟。此外，SPA、SPB提供了獨立的迴路到各個雙連接埠的硬碟，滿足高可用性需求。儲存處理器

到各個Disk的傳輸架構如圖10所示。

圖10

（二）DAE的主要元件

1.機箱(具midplane，提供硬碟& 連結控制卡連接介面)

2.兩個FC-AL 連結控制卡(Link Control Card，LCC)，以管理硬

碟模組

3.最多可插15顆硬碟

4.兩個電源供應/系統冷卻(風扇)模組

DAE 的前、後視圖，見圖11。

後視圖

前視圖

圖11

（三）DAE的識別顯示器(Identification Indicator)(圖12)

1.迴圈(loop or bus) ─ 表示DAE連接於儲存處理器的哪

個後端光纖連接埠，當儲存系統載入作業系統時，儲

存處理器會初始化DAE所處的迴圈顯示值。

2.機箱位址(Enclosure Address, EA) ─ 在安裝前，手

動調整(0 ~ 7)

3.(三) 硬碟的辨識ID，由DAE的左到右，依序為0到14

例：

儲存處理器BE0所連接的第1櫃DAE的第10顆硬碟，其ID為Bus 0 Enclosure 0 Disk 9 (編號皆從0開始)

圖12

四、DAE的連接方式

如圖13所示，PRI埠由儲存控制器的後端光纖埠(BE)或者前

一櫃DAE的EXP埠連入，同理，EXP埠連入下一櫃DAE的PRI埠。圖14標示出連結控制卡上，PRI & EXP埠的位置。

圖13

圖14

五、擴充硬碟櫃的後端迴圈接線(Back-end loop Cabling)

硬碟櫃數目少於4(包括4)，依序連接後端4個光纖通道(BE0 ~ BE3)，此四櫃DAE ID依序(下至上堆疊)為Bus 0 EA 0，Bus 1 EA 0，

Bus 2 EA 0，Bus 3 EA 0。

第5櫃以上，比如5 ~ 8 櫃DAE，依序從前4櫃的EXP 埠串到自己的PRI 埠，其ID依序為Bus 0 EA 1，Bus 1 EA 1，Bus 2 EA 1，Bus 3 EA 1。

第9櫃以上，同此理擴充之。示意如下，圖15

肆、預備電源供應器(Standby Power Supplies, SPSs)

兩個2U 2200 瓦的SPSs，作為控制器及第一櫃DAE(前五顆硬碟為OS)的備用電源。ㄧ方面提供高可用性，另一方面，錯誤或未完全充電的SPS，將停用寫入緩存(Write caching)。只有在正確運作(完全充電)狀態下的SPS，寫入緩存才是可用的。

圖16標示出SPSs 接市電，及提供控制器與第一櫃DAE的電源接頭。還有RJ12 接頭，是與控制器上管理模組中的RS-232介面(micro DB9)連接，供控制器偵測SPSs是否正常(完全充電)。

圖16

電源的串接方式如圖17，控制器(SPE)與第一櫃DAE電源接預備電源供應(SPSs)，其餘擴充之硬碟櫃(DAE)，直接接標準機櫃之市電插座。

圖17

貳、獨立磁碟備援陣列(RAID)的定義與CLARiiON 支援種類

一、RAID的定義與作用

RAID 為Redundant Array of Independent Disks 的縮寫。是一種存取大量資料在特定數量的獨立硬碟(Independent Disks)所組成的磁碟陣列(Array)的技術。Redundant (備援) 指的意思，是在一顆硬碟故障的情況下，資料不會遺失，並能持續存取。這種硬碟存取技術達成了「硬碟故障時的資料保護」(Data protection against disk failure)

二、CLARiiON 支援的RAID 種類

(一)RAID 0 (Striping，條帶)

將資料平均寫入多個磁碟內(寫入單位為Block)。RAID 0 的效率高，但對資料沒有保護機制。

圖1

CLARiiON 儲存系統中，RAID 0 最少需要3顆硬碟，最多可以由16顆硬碟組成。

(二)RAID 1 (mirroring，鏡像)

如圖2，將資料複寫一份至第2顆硬碟。此種方式，寫入時，同一資料block寫入兩硬碟，效率較慢；讀取時，只要讀取其中一顆硬碟，針對依序讀取的資料(如資料庫日誌)，效率較好。此種方式提供備援硬碟，當有一顆硬碟毀損，另一顆立刻替代，無需重建資料。CLARiiON 儲存系統中，RAID 1 需要2顆硬碟，不多不少。需要更

大容量的資料存取區塊，則採用RAID 1/0 (Stripping + Mirroring)

圖2

(三)RAID 1/0 (Stripping and Mirroring，條帶+ 鏡像)

條帶分攤寫入資料，增加效率；鏡像磁碟提供資料保護。CLARiiON 儲存系統中，RAID 1/0 最少需要4顆硬碟，最多可以由16顆硬碟組成。

圖3

(四)RAID 5 (Stripping with Parity，條帶+ 同位元檢查碼) RAID 5 對各條帶資料塊執行互斥或(XOR)運算，所得結果與同一組條帶資料寫入硬碟，為同位元檢查碼(Parity)。當其中一顆硬碟毀損時，換上一顆硬碟，其他硬碟上的條帶資料與同位元檢查碼進行互斥或運算，重建毀損硬碟上的資料，以此達到資料保護的目的。RAID 5同位元檢查碼輪流儲存在每顆硬碟中，最多允許一顆硬碟故障。CLARiiON 儲存系統中，RAID 1/0 最少需要3顆硬碟，最多可以由16顆硬碟組成。

圖4

(五)RAID 3 (Stripping and Parity in one disk)

RAID 3與RAID 5的差別在將同位元檢查碼儲存在同一顆硬碟。