QSAN Q500: il SAN professionale enterprise

I due controller che compongono il cuore del Q500-P20 sono amministrati da processori Intel ad alto risparmio energetico e modeste prestazioni. Si tratta infatti di CPU Intel Atom appartenenti alla serie S1200, destinati esclusivamente al mercato enterprise. Più nello specifico le CPU di cui il Q500 è dotato sono Intel Atom S1289: processori di recente sviluppo (2013) destinati al mercato server per lo storaging. Studiando più in dettaglio l’architettura di queste CPU, scopriamo che la serie S12X9 di Intel è pensata secondo i canoni dell’integrabilità e del risparmio energetico. Infatti, l’S1289 costituisce un SOC dotato di doppio core di elaborazione e del famigerato Crystal Beach DMA (CBDMA). Il CBDMA è un modulo hardware integrato nel SOC in cui alberga anche il processore, in grado di gestire IO complesso attraverso il bus PCI-Express. Visti i fini di utilizzo di questa CPU, assume grande rilevanza il pieno supporto al RAID5 e RAID6 che il CBDMA offre, soprattutto per merito di un apposito modulo XOR per il calcolo della parità dei dati. 

Ogni controller dispone di una CPU, per un totale di due CPU complessive. Ogni singola CPU è dotata di due core fisici e supporta la tecnologia Hyper Threading. Questo fa si che si possano avere fino a 8 thread (di cui 4 emulati) per l’intero controller. La memoria cache di terzo livello di cui questi processori possono avvalersi ammonta ad appena 1 Mb (512Kb per core fisico). La frequenza nominale di funzionamento delle cpu è invece di 2.00 Ghz. Se utilizzati in sistemi general purpose, le cpu in questione sarebbero inadatte a fornire prestazioni adeguate. Tuttavia, grazie al CBDMA ed al supporto di tecnologie specifiche per la comunicazione diretta su rete 10GbE ISCSI, queste CPU sono ben che sufficienti per le mansioni cui sono destinate: grazie alla presenza di hardware dedicato per la gestione degli array raid e delle reti lan, la cpu ha il solo compito di permettere la comunicazione tra dispositivi di rete e array raid. In parole povere le due cpu devono gestire un sistema operativo semplice e snello, ed allo stesso tempo garantire consumi bassi. Infatti, è proprio in questo che i due processori Atom si distinguono: seppur siano dual core con hyper threading, il loro TDP è di appena 14.1 Watt.

Seppur destinati ad applicazioni di limitate esigenze computazionali, le due cpu in questione supportano appieno alcuni standard classici di processori enterprise. E’ il caso della tecnologia Intel VT-X per l’emulazione di sistemi virtuali e il supporto di memoria con codice a correzione di errore (ECC). Infatti, ogni scheda logica è dotata di un banco di memoria ram DDR3 A-DATA da 4Gb, capace di funzionare a 1600MHz. Tuttavia, sebbene le memoria siano in grado di operare ad una più alta frequenza, i processori supportano nominalmente solo banchi da 1333 MHz, perciò il loro funzionamento è limitato a tale frequenza.

Oltre alla CPU, il sistema di storaging fa affidamento a due SAS Expander (uno per controller), incaricati del routing dalla CPU ai dispositivi SAS connessi al Q500-P20.

In dettaglio, come si evince dalle foto sopra riportate, ogni controller logico dispone di un chip di espansione SAS, comunemente detti SAS-Expander. Più nello specifico, identifichiamo due LSI SAS2x36, ovvero due SOC basati su un processore ARM926, operante alla frequenza di 150MHz e dotati di 512Kb di memoria dedicata. Tecnicamente, ognuno di questi expander può supportare fino a 36 dispositivi SAS, tramite gli standard di connessione SAS / SATA fino ai 6Gbps. In questo caso i dispositivi dovranno gestire al più 16 dischi.