[导读]从“9.11事件”之后大量的企业因为数据丢失而宣告破产可以看出数据的重要地位。存储系统的出现，尤其是高端存储系统的出现使得数据存储变得专业化，存储系统可以为用户提供更高性能、可用性和可靠性的数据存储功能。本系列文章，从高端存储系统的发展趋势讲起，进而对浪潮高端存储系统所涉及的关键技术和关键特性，使读者对浪潮高端存储系统软件有一个整体的认识。
浪潮新一代高端存储系统软件由基础操作系统、核心IO处理子系统、高可用监控子系统、管理子系统四部分组成，其中核心IO处理子系统又分为存储池层、缓存层、IO调度和数据复制层、存储协议服务层。通过层次化和模块化设计，隔离各层内部处理逻辑和业务，为实现系统可靠性和可扩展性提供良好基础。
基础OS：系统高效能和可靠性的基石
基础OS提供内存管理、进程管理、文件系统、设备驱动，浪潮高端存储系统软件对基础操作系统进行了精简和优化，打造出更适合于存储系统IO流处理的操作系统，其中就包括对SCSI设备子系统的优化：优化处理磁盘SCSI命令异常返回值，识别坏扇区、传输故障等不同状态，从而执行相应修复措施，有效提高磁盘使用率和可靠性。
核心IO子系统：层次化的系统存储服务核心
IO子系统实现对后端数据存储资源（磁盘）的组织管理、保护、缓存和按照开放存储协议标准（FCP/iSCSI）提供访问服务，是该系统核心部分。从建立在磁盘设备之上的存储池层到主机存储协议层，核心IO子系统分为：存储池层、缓存层、IO调度层和数据复制、存储协议服务层。
存储池层: 大容量虚拟化存储资源服务层
存储池层将磁盘数据分块，按负载均衡、离散分布原则进行组织，当单个盘失效时，智能计算热备块在池中的分布，使用多块成员盘进行重构，大大提高坏盘重构速度，避免传统单盘写入性能瓶颈造成RAID重构时间过长带来的数据可靠性风险。在可靠分布式RAID基础上，将数据进一步分块虚拟化，形成逻辑卷，支持元数据多副本保存和跨控制器镜像保护，保证数据可靠性。该虚拟化支持将数百块磁盘组成一个存储池，容量可达到PB级别，并实现自精简、分级等高级功能，当容量扩展时，支持数据块重新离散分布和负载均衡，为客户提供高效的存储空间使用率和高可扩展性。
缓存层: 性能和数据安全性的核心保证
缓存层提供了IO数据的全局缓存和跨控制器镜像功能，并为保证局部LUN访问性能进行分区缓存。该层实现数据智能预读取、数据缓存、和集中顺序写入存储池，是保证和提高系统IO性能的关键。全局缓存使任意存储池可使用系统所有缓存，并根据各引擎本地存储资源访问压力调整缓存分布，保证系统整体性能。缓存分区功能则为指定存储资源分配固定缓存，保证关键业务的性能。
IO调度和数据复制层：实现多引擎联合以及跨物理部件数据保护容灾
IO调度层接收来自存储协议服务层的读写命令，根据LUN数据缓存所在的控制器进行调度转发，以及提交给数据复制模块，实现多控融合和数据复制容灾保护。IO调度层将数据复制功能（快照、克隆、镜像和远程复制）的流程高度抽象和统一化，实现多功能并发调度处理，提高在多重复制保护时的并发，降低处理响应时间，保证主机IO业务的性能稳定性。
而数据复制子模块，从IO调度层接收IO事件，实现快照、克隆、镜像和远程复制等数据复制功能，提供跨磁盘、跨磁盘柜、跨系统等高级数据保护功能。在性能方面，数据复制功能涉及数据的大量读写转移，带来更大的IO压力，本系统实现依赖快照、克隆，任意数量快照克隆情况下对源卷写操作只需一次复制拷贝，并且支持将快照克隆目标卷建立在不同于源卷的存储池上，有效降低数据复制保护对系统业务性能的影响。
