Intelligent Storage System with Cache

Summary

Intelligent Storage System은 최적화된 I/O 처리 능력을 제공하는 다양한 기능을 갖춘 RAID array이다.

• 많은 양의 Cache와 여러 개의 I/O Path를 갖고 있으며, 고도화된 알고리즘을 사용해 성능이 중요한 애플리케이션의 요구 조건을 충족시킨다.
• 가상 스토리지 프로비저닝과 자동 스토리지 티어링 같은 최신 기술과 플래시 메모리를 지원함으로써 스토리지 시스템의 성능과 확장성, 가용성의 한계를 한 단계 높였다.

Advantages of Intelligent Storage System

• Increased capacity
• Improved performance
• Easier data management
• Improved data availability and protection
• Enhanced business continuity support
• Improved security and access control

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Data Request/Response Process

Intelligent Storage System은 기본적으로 위와 같은 구성을 가져 간다. Host가 스토리지로부터 데이터를 요청해서 받아 오는 것을 예시로 그 과정을 살펴보면

Request

Host에서 FC SAN(Fibre Channel Storage Area Network)을 통해 Front End의 Controller에 있는 Port(일반적으로 Controller 당 2개씩 있다.)에 연결되고 Cache에서 Back End로, 그리고 Back End에서 물리적 디스크들(스토리지)로 접근하여 요청받은 데이터를 확인한다.

Response

그 데이터를 Back End를 통해서 Cache로 보내고, 그 데이터가 Cache를 거쳐 갈 때 Cache에 저장되면서 Front End, Host까지 도달하게 된다.

 

이렇게 Cache에 저장된 데이터는 나중에 같은 데이터의 요청을 받았을 경우 매우 빠른 속도로 불러올 수 있다. 그냥 보기엔 요청을 받아서 스토리지까지 가는 과정에서 Cache는 그냥 통로 역할만 하는 것 같지만 실제로는 Cache 위에 요청받은 데이터가 올라와 있는지 확인을 하고 있다면(Hit) 바로 응답, 없다면(Miss) 물리 디스크로부터 받아와서 응답을 하는 것이다.

 

Cache Data Protection

Cache는 휘발성 메모리이기 때문에 전력이 끊기거나 어떤 장애가 발생하면 디스크에 커밋(캐시의 데이터를 물리 디스크에 저장)하지 않은 데이터를 잃게 된다. 그러한 위험을 줄이기 위한 방법이 바로 Cache Mirroring과 Cache Vaulting이다.

 

• Cache Mirroring
  • 캐시 기록을 독립적인 2개의 메모리 주소에 저장한다.
  • 캐시 장애가 발생하더라도 쓰기 데이터는 미러에 보존되어 있어 디스크에 커밋할 수 있다.
  • 쓰기만 미러링하기 때문에 이 방법은 사용 가능한 캐시의 활용도를 높일 수 있다.
• Cache Vaulting
  • 정전으로부터 데이터를 보호한다.
  • AC 전력이 복구될 때까지 배터리를 사용해 메모리에 전원을 공급하거나 캐시 컨텐츠를 디스크에 기록할 수 있다.
  • 지능형 스토리지 시스템에서는 많은 양의 데이터를 여러 디스크에 기록해야 하기 때문에 배터리의 전력만으로는 부족하다.
    • 그래서 정전이 발생하면 커밋되지 않은 데이터는 볼트 드라이브라는 전용 드라이브 세트에 덤프된다.