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        RAID 2.0+優(yōu)勢分析

        2018-03-03 12:56:20
        網絡安全和信息化 2018年12期
        關鍵詞:池中數據量硬盤

        RAID2.0+技術原理

        在硬盤域中硬盤可以選擇 SSD、SAS、NL-SAS中的一種或多種,在存儲系統(tǒng)中可以創(chuàng)建多個硬盤域,不同的硬盤域中實現故障隔離;硬盤域中的硬盤空間會被劃分成固定大小的物理空間—CK(Chunk),從而實現底層塊級虛擬化,CK的大小為64MB;

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

        在存儲池中,相同類型的CK按RAID策略組合為CKG,CKG會被劃分為以CK更小的邏輯空間Extent,根據業(yè)務需求,可以對Extent的大小進行設置;Extent是存儲池中申請空間、釋放空間、數據統(tǒng)計和數據遷移的基本單位;

        在存儲池中,可以創(chuàng)建多個LUN,LUN由存儲池中的多個 Extent組成,LUN可以包含一種或多種類型的Extent,根據業(yè)務需求可以動態(tài)調整LUN的容量,例如當LUN的規(guī)劃容量不能滿足業(yè)務需求時,可以申請Extent來增加LUN的容量;

        最終LUN映射給主機用于數據讀寫,當主機向LUN中寫入數據時,數據會存儲多個Extent,在存儲池中數據將分布在多個CKG上,而CKG是由硬盤域中不同硬盤上的多個CK組成,因此數據將均勻地分布在硬盤域的所有硬盤上,實現硬盤數據負載均衡,所有硬盤響應數據讀寫,并在硬盤故障時所有硬盤參數數據重構。

        RAID2.0優(yōu)勢

        1.快速重構:由于熱備空間也是按CHUNK分散在多個盤上的,因此多個CKG的重構幾乎可以同時進行,避免了傳統(tǒng)RAID寫單個熱備盤造成的性能瓶頸,大大減少了重構時間。

        2.硬盤負載均衡:LUN的數據被均勻分散分布到陣列內所有的硬盤上,可以防止局部硬盤過熱,提升可靠性。在參與業(yè)務讀寫過程中,陣列內硬盤參與度高,提升系統(tǒng)響應速度。

        3.最大化硬盤資源利用率:性能上,LUN基于資源池創(chuàng)建,不再受限于RAID組硬盤數量,LUN的隨機讀寫性能可得到大大提升;容量上,資源池中的硬盤數量不受限于RAID級別,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,并借助智能精簡配置,提升硬盤的容量利用率。

        4.提升存儲管理效率:無需花費過多的時間做存儲預規(guī)劃,只需簡單地將多個硬盤組合成存儲池,設置存儲池的分層策略,從存儲池劃分LUN即可。

        當需要擴容存儲池,只需插入新的硬盤,系統(tǒng)會自動的調整數據分布,讓數據均衡的分布到各個硬盤上。

        當需要擴容LUN時,只需輸入想要擴容的LUN大小,系統(tǒng)會自動從存儲池中劃分所需的空間,并自動調整LUN的數據分布。

        RAID2.0+的可靠性提升

        1.負荷分擔:RAID2.0+使得硬盤更加均衡地工作,避免了傳統(tǒng)RAID可能出現的硬盤“過勞死”問題。

        2.穩(wěn)健重構:RAID2.0+技術使得發(fā)生重構時有更多的硬盤來分擔重構負荷,減少了每塊硬盤承擔的重構工作量,大大降低了重構期間再發(fā)生硬盤故障的風險。

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

        4.精簡重構:RAID2.0+能夠通過元數據感知已分配空間中哪些是已使用的,因此在重構時僅重構已使用空間,減少了重構數據量,進一步縮短了重構時間。

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

        6.失效數據量:傳統(tǒng)RAID失效后,影響的是RAID組上的所有數據;而RAID2.0+發(fā)生多盤失效后,只有和多塊失效硬盤都相關聯(lián)的數據才會失效,大部分的數據仍然可以訪問。

        7.有效應對雙盤失效:兩個硬盤域內各壞一塊盤,是不會雙盤失效的。同一個硬盤域內只有和2塊失效硬盤都相關聯(lián)的數據才會失效,大部分的數據仍然可以訪問,失效數據量與傳統(tǒng)RAID相比按數量級減少。

        同一硬盤域在硬盤空余容量足夠的情況下,一塊硬盤故障重構完成后另一塊硬盤故障不會導致數據丟失,直到硬盤剩余空間不足或正常硬盤數量降低到RAID類型設定的數據塊數量。

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