如果玉泉的《冷酷到底》反映了年轻人心中涌动的自信与活力；那么“硬到底”所设计的NetStorNCS8000全闪存存储阵列体现了对存储硬件性能和功能同样的热情追求。众所周知，十年间CPU速度提升了10倍，内存性能提升了8倍，网络带宽速率提升了100倍。与硬盘I/O系统的性能相比，几乎停滞不前。差距越来越大。为了追求整体性能的平衡，不得不通过磁盘并行化来提高I/O性能，从而造就了外置存储市场，即磁盘阵列市场的繁荣。事实上，很多行业的关键业务应用，比如在线交易，数据量并不大，大约100TB，但为此需要购买数千块磁盘，只是为了弥补I/O性能的不足.今天，随着闪存媒体的使用，情况有所缓解。然而，闪存是否从根本上解决了问题呢？同一作者给出的答案是：要充分发挥闪存的优势，在系统设计中必须采用很多有针对性的技术。深度定制现有SSD设计。为了实现与传统磁盘（HDD）共存于同一存储系统，闪存颗粒不得不与硬盘封装在同一磁盘模块中，然后通过SAS接口和SASHBA连接到HDD。在PCI-E总线上，虽然实现了HDD模块和SSD模块的通用，但是付出了更多的协议转换和更多的链路开销，其性能、效率和延迟都受到较大影响，难以发挥闪存芯片的作用。一些表现。在数据保护方面，很多SSD固态硬盘并没有提供基于闪存颗粒级别的数据保护措施，导致整个SSD盘的可靠性较低，尤其是随着闪存颗粒的磨损和坏块的逐渐增多，问题暴露会更加明显。针对目前市场存在的问题，NetStorNCS8000采用闪存深度定制设计方案。它基于硬件加速架构设计，采用非阻塞交叉总线架构，FPGA和专用低功耗CPU分布在各个控制单元。采用全硬件数据通路设计，无需接口转换、协议控制等环节，充分发挥闪存介质低延迟、高并发I/O、高吞吐量的特点。NCS8000的逻辑架构如下图所示，主要包括：2个前端接口控制模块、2个控制管理模块、2个RAID控制器、多个闪存模块。NetStorNCS8000全闪存阵列逻辑架构NCS8000全闪存阵列采用专用闪存模块作为存储介质。闪存模块以接口卡的形式封装闪存颗粒，闪存颗粒高密度集成在主板上。每个闪存模块中最多有4个闪存控制器，每个闪存控制器最多管理16个闪存芯片，即每个闪存模块最多管理64个闪存芯片。闪存模块逻辑架构图闪存模块采用专用的FPGA芯片来管理闪存控制器，每个闪存控制器都有独立的FPGA芯片来管理自己的闪存芯片。一旦数据流传输到闪存模块，它就由FPGA进行处理，而不依赖于通用微处理器指令的执行。凭借闪存控制器中的FPGA和闪存模块中的FPGA，NCS8000全闪存阵列即使在非常重的负载条件下也能提供超低延迟I/O性能。FPGA具有并行计算的优点。闪存模块中的FPGA控制闪存控制器和闪存芯片的并行操作。每个闪存控制器最多可以执行64个并行访问操作。配置最多的NCS8000全闪存阵列可以实现多达2816个同时访问操作。访问操作。得益于这种并行处理架构，即使业务系统面临大量读写I/O工作负载，NCS8000全闪存阵列也能保持高速I/O性能。在一些关键技术的设计上，NCS8000发挥了独创性，如过载算法、丢失均衡技术、ECC硬件检测、收缩条带、垃圾收集和二维RAID设计等。以二维RAID为例，从两个维度对数据进行保护。一方面，闪存模块具有可收缩条带RAID技术，实现芯片级数据保护；另一方面，存储系统本身具有跨多个闪存模块组的系统级RAID，可以跨越4(2D+1P+1S)、6(4D+1P+1S)、8(6D+1P+1S)、10(8D+1P+1S)或12(10D+1P+1S)个闪存模块，类似于传统的多磁盘组RAID5+热备盘。另一个例子是垃圾回收。大多数闪存垃圾收集算法采用对称设计。与NCS8000全闪存阵列使用详细的NAND块特征数据，通过分析多个属性来判断每个数据块的健康状况相比，能够更好地与接口连接起来。记下活动匹配。高级功能：两条腿走路目前，市场上有一些硬件深度定制的产品，如大闪存固态硬盘，没有任何高级存储功能，限制了在实际市场中的应用。相比之下，NCS8000在深度定制的同时坚持两条腿走路，并提供了大量先进的软件功能。l存储虚拟化NCS8000外置存储系统虚拟化功能，将不同存储厂商的SAN存储阵列整合成一个大型的虚拟SAN，为传统存储系统的改造提供基础的软件定义平台。NCS8000提供后端存储设备的搜索和管理功能，还可以对存储设备进行分组管理。lThinProvisioning：节省空间的虚拟磁盘技术为连接到它的所有后端存储设备提供精简配置功能。只有当数据真正写入磁盘时才分配物理空间，这大大减少了实际使用的物理磁盘容量。此外，虚拟资源供应和快照功能的结合可以减少快照所需的磁盘空间。l虚拟磁盘镜像：虚拟磁盘镜像可以将一个虚拟磁盘的数据同时存储在两个不同的磁盘阵列上，互为备份。主要用于保护重要数据的安全性和可用性，是一种基于本地的高可靠解决方案。l虚拟磁盘恢复：虚拟磁盘恢复功能可以帮助用户提高灾难恢复效率，快速恢复虚拟磁盘使其重新上线。l自动分层：当NCS8000外部虚拟出其他磁盘阵列时，NCS8000与外部磁盘阵列之间可以实现自动数据分层。此功能无需手动干预即可将外部磁盘阵列卷上的高度活跃数据分配给闪存模块。动态数据移动不仅提高了对外部磁盘阵列的访问性能，而且对数据的主机服务器和应用程序用户也是透明的。l在线数据迁移：如何将现有存储系统上的核心业务数据无缝迁移到全闪存阵列是很多IT管理者面临的重要问题。NCS8000的存储虚拟化功能可以有效解决这个问题。使用虚拟磁盘镜像，不仅可以提供本地高可用的解决方案，还可以提供数据迁移功能。通过启用NCS8000全闪存阵列的存储虚拟化功能，可以对现有存储系统进行虚拟化整合。虚拟集成后，可以在NCS8000和现有存储系统上进行虚拟磁盘镜像。现有数据完全镜像到NCS8000全闪存阵列后，将镜像与源分离，完成数据迁移。l数据压缩不同于其他压缩方案。启用压缩功能license需要配置独立的CPU和硬件压缩卡。数据），进一步降低成本和占地面积、电力和冷却要求。此外，带有硬件加速的实时压缩提高了数据存储的经济性。l存储双活、高可用两台NCS8000上的逻辑卷可以集成为一个统一的虚拟卷标识，从主机不同路径看就像同一个逻辑卷，底层数据双写双读读操作是由NCS8000双活软件控制完成的。两个数据卷上的数据一致性由双活功能模板监控和保证，两个存储系统之间的镜像卷关系无法手动启动和停止。此操作由存储微码自动控制。当系统出现故障时，实现磁盘阵列间存储卷的自动迁移。总结针对闪存介质和存储应用的需求，NetStorNCS8000在设计上采取了“两手抓、两手用”的策略，实现了全闪存阵列设计的新突破。通友为何率先在全闪存阵列技术上取得突破，超越并主导行业？这与通友长期服务于军工企业有关。依托强大的军转民技术，通友坚持创新突破，不断输出主导产品，引领企业应用市场发展。
