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        RAID 2.0+優(yōu)勢(shì)分析

        2018-03-03 12:56:20
        網(wǎng)絡(luò)安全和信息化 2018年12期
        關(guān)鍵詞:池中數(shù)據(jù)量硬盤(pán)

        RAID2.0+技術(shù)原理

        在硬盤(pán)域中硬盤(pán)可以選擇 SSD、SAS、NL-SAS中的一種或多種,在存儲(chǔ)系統(tǒng)中可以創(chuàng)建多個(gè)硬盤(pán)域,不同的硬盤(pán)域中實(shí)現(xiàn)故障隔離;硬盤(pán)域中的硬盤(pán)空間會(huì)被劃分成固定大小的物理空間—CK(Chunk),從而實(shí)現(xiàn)底層塊級(jí)虛擬化,CK的大小為64MB;

        在硬盤(pán)域中可以創(chuàng)建存儲(chǔ)池,存儲(chǔ)池由硬盤(pán)域中的多個(gè)CK組成,CK按CRUSH算法選自于不同的硬盤(pán),可以在硬盤(pán)域中創(chuàng)建多個(gè)存儲(chǔ)池,存儲(chǔ)池可以包含一種或多種類(lèi)型的CK;

        在存儲(chǔ)池中,相同類(lèi)型的CK按RAID策略組合為CKG,CKG會(huì)被劃分為以CK更小的邏輯空間Extent,根據(jù)業(yè)務(wù)需求,可以對(duì)Extent的大小進(jìn)行設(shè)置;Extent是存儲(chǔ)池中申請(qǐng)空間、釋放空間、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)遷移的基本單位;

        在存儲(chǔ)池中,可以創(chuàng)建多個(gè)LUN,LUN由存儲(chǔ)池中的多個(gè) Extent組成,LUN可以包含一種或多種類(lèi)型的Extent,根據(jù)業(yè)務(wù)需求可以動(dòng)態(tài)調(diào)整LUN的容量,例如當(dāng)LUN的規(guī)劃容量不能滿足業(yè)務(wù)需求時(shí),可以申請(qǐng)Extent來(lái)增加LUN的容量;

        最終LUN映射給主機(jī)用于數(shù)據(jù)讀寫(xiě),當(dāng)主機(jī)向LUN中寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí),數(shù)據(jù)會(huì)存儲(chǔ)多個(gè)Extent,在存儲(chǔ)池中數(shù)據(jù)將分布在多個(gè)CKG上,而CKG是由硬盤(pán)域中不同硬盤(pán)上的多個(gè)CK組成,因此數(shù)據(jù)將均勻地分布在硬盤(pán)域的所有硬盤(pán)上,實(shí)現(xiàn)硬盤(pán)數(shù)據(jù)負(fù)載均衡,所有硬盤(pán)響應(yīng)數(shù)據(jù)讀寫(xiě),并在硬盤(pán)故障時(shí)所有硬盤(pán)參數(shù)數(shù)據(jù)重構(gòu)。

        RAID2.0優(yōu)勢(shì)

        1.快速重構(gòu):由于熱備空間也是按CHUNK分散在多個(gè)盤(pán)上的,因此多個(gè)CKG的重構(gòu)幾乎可以同時(shí)進(jìn)行,避免了傳統(tǒng)RAID寫(xiě)單個(gè)熱備盤(pán)造成的性能瓶頸,大大減少了重構(gòu)時(shí)間。

        2.硬盤(pán)負(fù)載均衡:LUN的數(shù)據(jù)被均勻分散分布到陣列內(nèi)所有的硬盤(pán)上,可以防止局部硬盤(pán)過(guò)熱,提升可靠性。在參與業(yè)務(wù)讀寫(xiě)過(guò)程中,陣列內(nèi)硬盤(pán)參與度高,提升系統(tǒng)響應(yīng)速度。

        3.最大化硬盤(pán)資源利用率:性能上,LUN基于資源池創(chuàng)建,不再受限于RAID組硬盤(pán)數(shù)量,LUN的隨機(jī)讀寫(xiě)性能可得到大大提升;容量上,資源池中的硬盤(pán)數(shù)量不受限于RAID級(jí)別,免除傳統(tǒng)RAID環(huán)境下有些RAID組空間利用率高而有些RAID組空間利用率低的狀況,并借助智能精簡(jiǎn)配置,提升硬盤(pán)的容量利用率。

        4.提升存儲(chǔ)管理效率:無(wú)需花費(fèi)過(guò)多的時(shí)間做存儲(chǔ)預(yù)規(guī)劃,只需簡(jiǎn)單地將多個(gè)硬盤(pán)組合成存儲(chǔ)池,設(shè)置存儲(chǔ)池的分層策略,從存儲(chǔ)池劃分LUN即可。

        當(dāng)需要擴(kuò)容存儲(chǔ)池,只需插入新的硬盤(pán),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)的調(diào)整數(shù)據(jù)分布,讓數(shù)據(jù)均衡的分布到各個(gè)硬盤(pán)上。

        當(dāng)需要擴(kuò)容LUN時(shí),只需輸入想要擴(kuò)容的LUN大小,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)從存儲(chǔ)池中劃分所需的空間,并自動(dòng)調(diào)整LUN的數(shù)據(jù)分布。

        RAID2.0+的可靠性提升

        1.負(fù)荷分擔(dān):RAID2.0+使得硬盤(pán)更加均衡地工作,避免了傳統(tǒng)RAID可能出現(xiàn)的硬盤(pán)“過(guò)勞死”問(wèn)題。

        2.穩(wěn)健重構(gòu):RAID2.0+技術(shù)使得發(fā)生重構(gòu)時(shí)有更多的硬盤(pán)來(lái)分擔(dān)重構(gòu)負(fù)荷,減少了每塊硬盤(pán)承擔(dān)的重構(gòu)工作量,大大降低了重構(gòu)期間再發(fā)生硬盤(pán)故障的風(fēng)險(xiǎn)。

        3.快速重構(gòu):RAID2.0+大大減少了重構(gòu)的時(shí)間窗,使得系統(tǒng)能在盡可能短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)到容錯(cuò)狀態(tài),從而提升系統(tǒng)的可靠性。

        4.精簡(jiǎn)重構(gòu):RAID2.0+能夠通過(guò)元數(shù)據(jù)感知已分配空間中哪些是已使用的,因此在重構(gòu)時(shí)僅重構(gòu)已使用空間,減少了重構(gòu)數(shù)據(jù)量,進(jìn)一步縮短了重構(gòu)時(shí)間。

        5.自檢自愈:RAID2.0+采用分布式的熱備空間,當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到故障時(shí),只要硬盤(pán)中有空閑的空間(CK),即可自動(dòng)啟動(dòng)重構(gòu),在提升可靠性的同時(shí)大大降低了管理成本。

        6.失效數(shù)據(jù)量:傳統(tǒng)RAID失效后,影響的是RAID組上的所有數(shù)據(jù);而RAID2.0+發(fā)生多盤(pán)失效后,只有和多塊失效硬盤(pán)都相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)才會(huì)失效,大部分的數(shù)據(jù)仍然可以訪問(wèn)。

        7.有效應(yīng)對(duì)雙盤(pán)失效:兩個(gè)硬盤(pán)域內(nèi)各壞一塊盤(pán),是不會(huì)雙盤(pán)失效的。同一個(gè)硬盤(pán)域內(nèi)只有和2塊失效硬盤(pán)都相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)才會(huì)失效,大部分的數(shù)據(jù)仍然可以訪問(wèn),失效數(shù)據(jù)量與傳統(tǒng)RAID相比按數(shù)量級(jí)減少。

        同一硬盤(pán)域在硬盤(pán)空余容量足夠的情況下,一塊硬盤(pán)故障重構(gòu)完成后另一塊硬盤(pán)故障不會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失,直到硬盤(pán)剩余空間不足或正常硬盤(pán)數(shù)量降低到RAID類(lèi)型設(shè)定的數(shù)據(jù)塊數(shù)量。

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