Nimble Storage專屬儲存軟體架構，結合全快閃硬體組態

 全快閃與混合陣列CASL存取架構差異 

相較於SSD+硬碟的混合組態，Nimble Storage在全快閃組態上的資料讀取省略了SSD快取這一層，直接由底層SSD群組讀取。在寫入時則增加了重複資料刪除的程序，可改善SSD儲存空間使用效率。不過該公司明年也會為SSD+硬碟混合組態增加重複資料刪除功能。

快取加速循序佈局（CASL）是Nimble Storage產品專屬的資料存取架構，可結合SSD與硬碟的特性，加速I/O效能。不過在Nimble Storage從SSD+硬碟的混合陣列，轉移到新的純SSD全快閃陣列時，也對全快閃陣列產品的CASL架構做了一些調整。

對於混合陣列的CASL架構來說，讀取與寫入I/O的處理流程為：

讀取I/O主要由SSD組成的快取區域來承擔，當快取未命中時，再由底層硬碟蘭來承擔。

寫入I/O則分為2段：先由NVRAM/NVDIMM承接寫入I/O，在NVRAM/NVDIMM構成的緩衝區中，執行資料壓縮，然後資料分為兩條路徑，一方面依照快取演算法的判斷，將部分資料複製到SSD快取區域中存放；另一方面則將前端的隨機寫入I/O累積成為一個循序的資料區塊，再以Stripe的型式寫入底層磁碟群組，透過這種方式可將隨機寫入I/O轉為循序寫入I/O，從而避開硬碟的隨機寫入瓶頸。

而對全快閃AF系列儲存陣列來說，I/O處理流程則有所更動：

讀取I/O直接由底層SSD承擔，沒有SSD快取這一層。

寫入I/O的路徑也只有一條，由NVRAM/NVDIMM承接寫入I/O，在NVRAM/NVDIMM構成的緩衝區中，依序執行重複資料刪除與資料壓縮後，便直接寫入底層SSD。多了執行重複資料刪除這個步驟，但沒有抓資料到SSD快取區這個程序。

就讀取I/O來說，全快閃AF系列儲存陣列底層儲存裝置便是SSD，所以不需要SSD快取區這個加速I/O的手段，直接由底層SSD讀取資料即可。

而就寫入I/O而言，全快閃AF系列儲存陣列同樣也保留了將前端隨機寫入I/O累積成為循序資料區塊，再以Stripe型式寫入底層SSD群組的機制，藉此不僅可以提高整個陣列的寫入效能，還能分散SSD的寫入損耗。

 Nimble Storage AF5000系統軟體與管理功能 

儀表板式控制臺

相較於Nimble OS 2，新版的控制臺介面外觀稍有不同，同樣都提供結合儀表板的首頁介面，以圖形直接呈現空間耗用與效能。點選儀表板頂部的工具列，可進入管理、監控、事件記錄等功能頁面。

提供完整的資料服務功能

透過Nimble OS軟體，AF系列全快閃儲存陣列可提供快照、Clone、遠端複製與Volume層級加密等幾種功能，還有搭配VMware與微軟虛擬化環境的進階管理功能支援。

結合雲端管理

透過InfoSight雲端管理平臺，用戶可經由雲端網頁介面檢視儲存陣列運作，原廠也能收集用戶資訊，主動發出異常警示，還能經由分析提出升級建議。

如同先前的CS系列混合陣列，AF系列全快閃儲存陣列的軟體核心也是Nimble OS，提供了存取管理、RAID保謢、SAN管理、系統管理介面與進階資料服務等功能。

全快閃AF系列搭載的核心軟體是新的Nimble OS 3平臺，在原有的壓縮功能外，新增了重複資料刪除功能，可提供更好的儲存空間運用效率。還加強了對VMware與微軟虛擬化平臺的支援，針對VMware應用環境，新增支援VVols儲存政策管理架構，與VAAI Copy卸載功能；針對微軟環境，則強化了對System Center Virtual Machine Manager（SCVMM）的支援，可透過SMI-S支援FC介面，並新增創建資料夾與功能改善的iSCSI支援。

在系統管理方面，如同先前的Nimble Storage產品，AF系列全快閃陣列的系統管理，也可分為用戶本地端管理與InfoSight雲端管理兩個層級。本地端管理包括利用網頁GUI與文字命令列兩種方式，直接登入管理系統。Nimble也提供了內嵌VMware vCenter的管理工具。

InfoSight則是Nimble Storage原廠的雲端管理服務，可透過InfoSight Engine、InfoSight Portal 及 Proactive Wellness 三大功能，提供更靈活的管理服務，包括收集與監控全球各地的Nimble Storage儲存陣列運行狀態，並在必要時向用戶發出警示，也讓有權限的用戶透過InfoSight從雲端監視自身的儲存陣列，還能藉由分析用戶使用趨勢，作出升級建議。

至於資料服務功能則有快照、Clone、遠端複製，以及系統與Volume層級加密等，可讓用戶建立本地端與異地端的磁碟區複本，或為寫入的資料加密，作為資料保護的手段。值得一提的是，Nimble Storage的所有軟體功能都是內建，無需購買授權。

【儲存組態】Nimble Storage AF5000硬體解剖 

包括AF5000在內的AF系列儲存陣列，都採用與新一代CS系列（CS1000/3000/5000/7000）相同的4U雙控制器機箱，除了將CS系列的機械式硬碟更換為SSD，並調整了軟體外，AF系列的組態與CS系列基本上是相同的。

AF系列採用的是標準規格的2.5吋SAS介面SSD，包含240GB到3.84TB等5種容量，透過特別設計的雙層式磁碟托盤，AF系列的4U機箱可容納最多48臺SSD，並可透過Scale Up或Scale Out型式來擴充容量。

其中Scale Up擴充，是透過控制器的12Gb SAS介面，串接同樣是4U/48Bay規格的擴充儲存櫃（Expansion Shelves）。AF1000、AF3000與AF5000等3款機型，均可外接1座擴充櫃，更高階的AF7000與AF9000則可外接2座擴充櫃。

至於Scale Out擴充，則是透過Nimble OS將多臺AF儲存陣列組成叢集，最多可組成含4臺AF儲存陣列、一共8組控制器與700多臺SSD的全快閃儲存叢集

【控制器組態】Nimble Storage AF5000硬體解剖 

AF系列儲存陣列本身是常見的雙控制器架構，並採用了Active-Standby組態，雖然資源利用率較Active-Active組態低，閒置了1組控制器的效能，不過，一旦發生Active控制器失效需要切換的情況時，可確保接手的Standby控制器有足夠的效能承接作業，不致出現效能衝擊。Nimble Storage原廠宣稱，AF系列可達到99.9997%的可用性，這意味著平均每個月只有8秒鐘的停機時間。

對於有更高效能與容量需求的用戶，可以透過Nimble OS的叢集功能，組成一個含有4臺AF儲存陣列的儲存叢集，雖然4臺儲存陣列的8組控制器中只有4組可用，另4組控制器為Standby，不過4組控制器的叢集規格，在當前的全快閃儲存陣列中已經頗為可觀，勝過許多只支援雙控制器的產品。