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        SAN存儲(chǔ)容量計(jì)算

        2019-02-15 02:45:40
        網(wǎng)絡(luò)安全和信息化 2019年1期
        關(guān)鍵詞:存儲(chǔ)容量熱備保險(xiǎn)箱

        預(yù)留容量主要是為快照、遠(yuǎn)程復(fù)制等存儲(chǔ)特性預(yù)留一部分存儲(chǔ)容量。一般為初始容量的10%-30%。未來一到三年增加容量即預(yù)估的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)容量。

        初始容量包括可用容量和各種損耗容量。

        存儲(chǔ)系統(tǒng)的可用容量是指所有硬盤總?cè)萘砍AID策略、熱備策略、元數(shù)據(jù)空間損耗等,得到的容量值。

        下面以華為使用RAID 2.0技術(shù)的V5存儲(chǔ)系統(tǒng)為例介紹存儲(chǔ)空間損耗。

        DIF功能占用的空間:存儲(chǔ)系統(tǒng)提供了DIF功能,為了給用戶提供端到端的數(shù)據(jù)保護(hù),每塊盤大約會(huì)占用用戶1%~2%的空間。

        write hole占用空間:write hole是為解決在I/O下發(fā)到硬盤過程中由于某些操作導(dǎo)致數(shù)據(jù)分條校驗(yàn)不一致的問題。每塊盤會(huì)預(yù)留256MB為write hole空間。

        系統(tǒng)信息保留的空間:每塊盤會(huì)預(yù)留577MB作為保留系統(tǒng)信息的空間。

        元數(shù)據(jù)空間:存儲(chǔ)系統(tǒng)會(huì)將每塊盤容量的5.2%留作元數(shù)據(jù)空間。

        為提高系統(tǒng)性能和硬盤均衡性預(yù)留的空間:每塊盤還要預(yù)留1%的容量用作提高系統(tǒng)性能和硬盤均衡性。當(dāng)1%小于2GB時(shí),取值為2GB。

        保險(xiǎn)箱盤:V3存儲(chǔ)系統(tǒng)第一個(gè)硬盤框的前4個(gè)硬盤規(guī)劃為保險(xiǎn)箱盤。保險(xiǎn)箱盤用于存放系統(tǒng)重要數(shù)據(jù)。

        每塊保險(xiǎn)箱盤中系統(tǒng)占用5 G B容量,4塊 保險(xiǎn)箱盤共占用20GB的容量。其余剩余容量可供用戶存儲(chǔ)數(shù)據(jù)使用。

        熱備空間:為防止存儲(chǔ)池成員盤失效造成數(shù)據(jù)丟失或性能降低,存儲(chǔ)系統(tǒng)支持熱備空間,用于承載失效成員盤中的數(shù)據(jù),以保證存儲(chǔ)系統(tǒng)能夠更加穩(wěn)定地運(yùn)行。存儲(chǔ)系統(tǒng)支持的熱備策略:

        高熱備:存儲(chǔ)層每12塊硬盤使用一塊硬盤的容量作為熱備空間,并隨著硬盤數(shù)量的增加,熱備空間的容量呈非線性增加。當(dāng)硬盤數(shù)量增加到168塊以后,存儲(chǔ)層每96塊硬盤使用一塊硬盤的容量作為熱備空間。

        圖1 硬盤數(shù)量變化

        低熱備:存儲(chǔ)層每24塊硬盤使用一塊硬盤的容量作為熱備空間,并隨著硬盤數(shù)量的增加,熱備空間的容量呈非線性增加。當(dāng)硬盤數(shù)量增加到168塊以后,存儲(chǔ)層每192塊硬盤使用一塊硬盤的容量作為熱備空間。

        無熱備:沒有熱備空間。

        熱備空間容量隨硬盤數(shù)增加的變化情況如圖1所示。

        RAID級(jí)別的硬盤利用,如圖2所示。

        硬盤的標(biāo)準(zhǔn)容量和操作系統(tǒng)中顯示的實(shí)際容量也存在著偏差。

        硬盤廠商的算法:1 GB= 1,000 MB、1 MB = 1,000 KB、1 KB = 1,000 Byte。

        操作系統(tǒng)的算法:1 GB= 1,024 MB、1 MB = 1,024 KB、1 KB = 1,024 Byte。

        以一個(gè)實(shí)例進(jìn)行說明,如何計(jì)算存儲(chǔ)系統(tǒng)的可用容量(以下計(jì)算結(jié)果均保留三位小數(shù))。

        假設(shè)存儲(chǔ)系統(tǒng)新增了300塊4TB NL-SAS硬盤,熱備策略設(shè)置為 低,RAID策略RAID 5 8D+1P。則存儲(chǔ)可用容量計(jì)算方式如下:

        1.4TB為硬盤廠商標(biāo)稱容量,因此,換算到操作系統(tǒng)的識(shí)別容量為:

        圖2 RAID硬盤利用情況

        4TB×1000×1000×1000×1000=4000000000000Byte

        4000000000000/1024/1 024 = 3814697.266MB

        2.單塊盤除去DIF占用的空間(此處以2%為例進(jìn)行說明):

        3814697.266MB×(1-2%)=3738403.321MB

        3.單塊盤除去write hole占用的空間:

        3738403.321MB-256MB=3738147.321MB

        4.單塊盤除去系統(tǒng)信息保留的空間:

        3738147.321MB-577MB=3737570.321MB

        5.單塊盤除去元數(shù)據(jù)占用的空間:

        3737570.321MB (1-5.2%)=3543216.664MB

        6.單塊盤除去為提高系統(tǒng)性能和硬盤均衡性預(yù)留的空間:

        3543216.664MB×(1-1%)=3507784.497MB

        7.整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)由于采用的是“低”的熱備策略,需要占用3塊硬盤的容量。因此,存儲(chǔ)系統(tǒng)的除去熱備空間的可用容量為:

        3507784.497MB×(300-4)=1038304211.112MB

        8.換算成TB:

        1038304211.112MB/102 4/1024=990.204TB

        9.由 于采用的是RAID 5 8D+1P,硬盤利用率為88.89%,因此得到存儲(chǔ)系統(tǒng)最后的可用容量為:

        990.204TB×88.89%=880.192TB

        最后算出存儲(chǔ)系統(tǒng)的可用容量約為“880.192TB ”。

        10.實(shí)際可用容量占標(biāo)稱容量的比例為:880.192TB/300/4TB×100%=73.35%

        以常用的視頻監(jiān)控為例,如果有1000臺(tái)1080P高清攝像頭,保存周期為三個(gè)月,未來三年擴(kuò)容20%,預(yù)留容量10%,則存儲(chǔ)容量計(jì)算如下:

        1.按4M計(jì)算的話一路攝像機(jī)所需存儲(chǔ)容量為:

        4Mbps÷8bit×3600 秒×24小 時(shí) ×90天 ×1000臺(tái)攝像機(jī)×1.1系數(shù)÷1024÷1024≈4079TB,

        2.實(shí)際占用容量為:

        4079TB/73.35%=5561.01 TB

        3.預(yù)留容量為:

        5561.01TB×10%=556.1 TB

        4.擴(kuò)容容量為:

        5561.01TB×20%=1112.2 TB

        5.總 計(jì) 容 量 為 :5561.01TB+556.1TB+1112.2 TB=7229.313TB

        6.可 用 容 量 占總?cè)萘康谋壤秊椋?079TB/7229.313TB×100%=56.42%

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