从SAS到NVMe，换个底盘就完儿事了？ 原创

从SAS过渡到NVMe，看起来很容易，是不是更换个底盘就完了？这里面其实挺复杂的。具体怎么个复杂法，笔者将以下面这款产品入手为您介绍。

1PowerMax简介

2018年5月1日，戴尔易安在戴尔科技全球大会上推出基于全闪存架构的PowerMax存储系统，该系统将全面取代之前的VMAX。这意味着后续戴尔易安高端存储系统将全部是全闪存架构。

PowerMax存储阵列可以被视为历史悠久的VMAX产品家族的继任者，该产品家族的起源可追溯到1990年，之前的VMAX是EMC公司在被戴尔公司收购之前所推出的。

PowerMax的命名与戴尔易安信服务器产品线的PowerEdge相呼应，形成统一的命名风格。PowerMax内部的控制器也被命名为PowerBrick（之前是V-Brick），操作系统命名为PowerMax操作系统（之前为HyperMatrix操作系统）。

PowerBrick

之前VMAX的全闪存版本为VMAX-AF，而PowerMax相比VMAX的区别在于：

?后端由SAS体系结构全面替换为基于PCIE的NVMe体系结构，性能大幅提高。

?引入机器学习来辅助性能分析、故障检测和日常运维，彰显智能。

?增加了对重删（Deduplication）的支持，存储空间使用效率提升。

戴尔易安推出了两款PowerMax型号，分别为2000和8000。其中2000可视为升级版的VMAX250F，8000为升级版VMAX 950F。PowerMax使用SFF8639连接器的双端口NVMe SSD，并同时支持NVMe over Fabrics(NVMe-oF)协议。

控制器节点Brick使用的CPU也是沿着Intel产品发展路线从VMAX 250F/950F的Broadwells升级到Xeon E526xx v4，尽管最大Core数576没有发生变化，但IOPS从950F的670万上升到8000的1000万。

PowerMax 2000能够提供高达170万的IOPS和1PB容量，可以扩展到2个PowerBricks。PowerMax8000能够传输高达1000万的IOPS和4PB容量，可扩展到8个PowerBricks。

新增加的Inline重复数据删除功能，可以与现有的Inline压缩一起使用，可高达5:1的数据缩减率，支持灵活开关。最大有效容量与250F和950F的最大(1PB和4PB)保持一致，在10U的PowerBrick中支持从13TB开始起配。PowerMax的机架密度是VMAX的2倍，能耗降低了40%。

PowerMax的运行软件将有两个版本组成：即Essentials和Pro。Essentials版本提供了SnapVX，重删和QoS等特性，而Pro版本提供远程复制、PowerPath和SRM。

PowerMax对NVMe SCM的支持将极大地减少阵列的延迟。使用NVMe闪存驱动器的PowerMax的响应时间比之前的VMAX减低25%，而端到端NVMe和SCM的组合将使PowerMax的响应时间比VMAX快50%。

PowerMax操作系统使用机器学习、预测分析和模式识别等技术使得存储系统更加智能和自动化。在机器学习方面，PowerMax操作系统可从设备上收集的性能和相关数据(包括阵列的实时数据)，PowerMax可以决定哪些数据或数据块可以存储在哪些存储层上，它通过利用超过4000万套部署数据集(存储)和IO读、写、Get和Put等操作中变得更加智能。

2说说从SAS到NVMe的过度

PowerMax这次后端从SAS完全过渡到PCI-E，这是个非常大的变化。这个过渡并非升级，而是完全抛弃换新的，一切都是新的。这也意味着之前在SAS方面的积累几乎作废。但是有一点可以保留，那就是Enclosure Management部分可以重用之前的框架。

如上图所示▲，在SAS体系下，SAS Controller将整个SAS后端的一切都隐藏了起来，Host端看得到的只有SAS Controller的地址空间，通过上层驱动一层层识别到后端的SAS设备。这种松耦合方式灵活，方便运维。比如SAS热插拔等处理都非常方便。

然而过渡到PCI-E之后，由于没有了HBA Controller，所有PCIE设备都被直接暴露在地址空间中，热插拔是个很大问题，虽然目前热插拔已经逐步完善，但是仍有不少兼容性等边缘问题存在。

为此，人们自然会有个想法，就是继续使用HBA来屏蔽后端的PCI-E设备，但是要依然使用NVMe协议。所以自然想到了NVMe-OF。存储系统控制器节点采用比如40G以太网卡或者FC卡，连接JBOF端的以太网NIC，通过该Target端NIC识别到一系列NVMe硬盘。这个套路与SAS基本类似。但是性能一定不如原生PCI-E，可能会与SAS4效果类似。

SAS4下x4 PHY的速度已经可以达到单向96Gb/s，相比之下，x2的PCI-E通道总速率不过16Gb/s。而且SAS4相比SAS3的一个很大提升则是支持基于时分复用的链路复用和全双工（目前仅Microsemi SAS4产品支持）。如果把SAS SSD的规格做高，配以目前SCSI Multi-Queue协议栈，也可以达到不错的性能。