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雙活動控制器模式
        谷數存儲系統采用雙活動控制器(Active/Active)模式設計。雙活動控制器模式可以實現兩臺控制器并行工作,提升系統性能,同時實現故障轉移(Failover),增強系統安全可靠性。

Failover
        雙控制器存儲系統每隔10ms進行對方控制器的狀態檢測,如果超過一定的時間(一般設為5個10ms,具體時間間隔根據不同業務應用而定)未檢測到對方控制器的響應,則認為對方控制器發生故障,啟動Failover程序。通過ICL,將故障控制器寫緩存中的數據鏡像到本機Cache中,實現雙機寫緩存數據一致,同時對故障控制器正在執行的用戶操作進行接管,實現Failover。D-JET 6000雙控制器存儲系統可在8秒之內完成故障轉移。如果檢測到故障控制器恢復正常工作,則將接管的負載進行轉移,進入雙控制器并發工作狀態。

動態數據路徑
        雙控制器系統中,每個邏輯磁盤(LD,詳見4.4節“存儲資源虛擬化”)均與兩個控制器相連,但同時僅有一個控制器對這個LD具有優先控制權,這個控制器稱為宿主控制器(Host Controller),另一控制器為從屬控制器(Slave Controller)。宿主控制器控制該LD的Cache,并控制著包含于該LD的物理磁盤的訪問通道。當從屬控制器收到客戶端對該LD的I/O請求時,此請求將會交由LD的宿主控制器進行處理??蛻舳嗽趯υ揕D的I/O請求的過程中,將宿主控制器與客戶端的鏈路稱之為優先訪問路徑(Prior Access Link)。
在客戶端數據讀取的過程中,讀取數據的傳輸路徑將按請求路徑進行傳輸。在客戶端數據寫入的過程中,如果客戶端從優先訪問路徑進行寫操作,則需要進行寫緩存鏡像,保持雙控制器寫緩存一致性。如果客戶端從非優先路徑進行寫操作,則寫入數據按請求路徑進行傳輸,在傳輸的過程中實現寫緩存鏡像。
    每個邏輯磁盤有一個屬性以標識當前哪個控制器為宿主控制器,這個標識位在系統運行的過程中會動態的改變,如在Failover和Failback過程中??蛻舳说脑O備驅動程序應設計成能夠適應此變化的I/O驅動程序,這樣客戶端將大部分I/O請求通過優先訪問鏈路發送至LD當前的宿主控制器,減少了大負載環境中ICL頻繁通訊影響性能的問題。很好的提升了系統性能。采用動態數據路徑的方式可以很好的實現兩個控制器并行的工作,提升系統性能,并且簡化數據傳輸路徑,降低復雜度,增強數據完整性。


帶電池寫Cache和寫緩存鏡像
        谷數存儲系統可配置32~512GB ECC讀緩存,32GB帶電池寫緩存(Write Back方式)。使得系統在數據寫入過程中,如果發生掉電情況,帶電池寫緩存能夠保證Cache中的數據在一段時間內不丟失(通常為72小時),系統啟動后相關數據仍能夠正常使用,不會造成斷電時系統數據丟失,最大限度保證系統數據完整性。
        在數據寫入的過程中,寫緩存還可以有效改善后端硬盤的操作。多次寫入的小塊數據可以整合到一個大的數據塊中,減少了硬盤讀寫次數。如:對一個RAID的多次操作可以合并成對一次全條帶化寫入,這樣就不必從硬盤讀出條帶化所需要的舊數據,提高了I/O操效率。
        雙控制器系統在控制器之間部署寫緩存鏡像。主機在向其中一個控制器寫緩存寫入數據的過程中,寫入的數據自動通過80Gb/s的ICL傳輸到另外一個控制器寫緩存,只有鏡像成功后,系統才會向主機確認寫入成功。此機制保證了系統在數據寫入的過程中雙控制器數據的一致性,防止由于單個控制器損壞造成的數據丟失和業務中斷。
        雙控制器系統中,如果一個控制器正在數據寫入的過程中發生掉電等故障,另一個控制器啟動Failover處理程序,將故障控制器中寫緩存中的數據鏡像到本地寫緩存中,防止數據丟失,同時接管故障控制器正在運行的業務,不影響用戶正常使用。
        存儲管理員可以根據需要關閉鏡像緩存機制以進一步提升系統性能,當然,這會造成系統安全可靠性和業務連續性的下降。
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