《華為RAID2.0 技術(shù)細(xì)節(jié).doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、RAID2.0為增強(qiáng)型RAID技術(shù)，有效解決了機(jī)械硬盤容量越來越大，重構(gòu)一塊機(jī)械硬盤所需時(shí)間越來越長，傳統(tǒng)RAID組重構(gòu)窗口越來越大而導(dǎo)致重構(gòu)期間又故障一塊硬盤而徹底丟失數(shù)據(jù)風(fēng)險(xiǎn)的問題。RAID2.0+在RAID2.0的基礎(chǔ)上提供了更細(xì)粒度的資源顆粒，形成存儲(chǔ)資源的標(biāo)準(zhǔn)分配及回收單位，類似計(jì)算虛擬化中的虛擬機(jī)。這些容量單位一致的虛擬塊構(gòu)成了一個(gè)統(tǒng)一的存儲(chǔ)資源池，所有應(yīng)用、中間件、虛擬機(jī)、操作系統(tǒng)所需的資源可以在這個(gè)資源池中按需分配及回收。對(duì)于一個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)而言，其可靠性的最重要標(biāo)志就是其RAID重構(gòu)時(shí)間，時(shí)間越短，重構(gòu)完成前再次壞盤的概率越低。早

2、期存儲(chǔ)系統(tǒng)大多使用FC盤且容量僅為幾十個(gè)G，因此重構(gòu)時(shí)間較短，重構(gòu)中再次壞盤的概率低。但隨著近年來硬盤容量的快速增長，硬盤讀寫速度受磁盤轉(zhuǎn)速等多方面影響增長緩慢，已無法滿足系統(tǒng)對(duì)重構(gòu)時(shí)間的要求。以一塊2TB7.2Krpm盤為例，重構(gòu)時(shí)平均寫入速度為30M/s左右，完成重構(gòu)時(shí)間長達(dá)18個(gè)小時(shí)，因此重構(gòu)過程中出現(xiàn)新的壞盤概率到大大增加，數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)也大大增加。傳統(tǒng)RAID技術(shù)已無法滿足在系統(tǒng)中使用現(xiàn)代大容量硬盤的要求。在過去的幾年里，許多存儲(chǔ)領(lǐng)域的創(chuàng)新型初創(chuàng)公司如HUAWEI、3PAR等公司已經(jīng)將磁盤陣列從基于磁盤的RAID發(fā)展成更為靈活的RAI

3、D2.0及RAID2.0+技術(shù)，不但整合了數(shù)據(jù)保護(hù)和跨磁盤規(guī)劃數(shù)據(jù)分布的功能，而且充分滿足虛擬機(jī)環(huán)境下對(duì)存儲(chǔ)的應(yīng)用需求。傳統(tǒng)存儲(chǔ)的底層硬盤管理在基于外部控制器的硬盤存儲(chǔ)系統(tǒng)（ExternalController-Baseddiskstoragesystem）中，RAID（RedundantArrayofIndependentDisks）是最基礎(chǔ)的部分，RAID把多個(gè)硬盤組合成為一個(gè)邏輯扇區(qū)，因此，操作系統(tǒng)只會(huì)把它當(dāng)作一個(gè)硬盤，其基本原理是把相同的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在多個(gè)硬盤的不同地方。RAID技術(shù)主要包含RAID0～RAID60等數(shù)個(gè)規(guī)范，在實(shí)際應(yīng)用中使

4、用較多的是RAID1，RAID5，RAID6，RAID10，RAID50，RAID60…RAID的兩大特點(diǎn)：1、提高傳輸速率：通過在多個(gè)硬盤上同時(shí)存儲(chǔ)和讀取數(shù)據(jù)來大幅提高存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量（Throughput）。在RAID中，可以讓很多硬盤同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，所以使用RAID可以達(dá)到單個(gè)硬盤幾倍、幾十倍的速率。2、通過數(shù)據(jù)校驗(yàn)提供容錯(cuò)：硬盤本身無法提供容錯(cuò)（不包括寫在硬盤上的CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)碼），RAID容錯(cuò)是建立在每個(gè)硬盤的硬件容錯(cuò)功能之上，提供更高的安全性。在很多RAID模式中都有較為完備的相互校驗(yàn)/恢復(fù)的措施，甚至是直接相互的鏡像備份，從

5、而大大提高了容錯(cuò)度和冗余性。在目前大多存儲(chǔ)系統(tǒng)中，RAID都是以物理硬盤為單元，故其基礎(chǔ)保障機(jī)制如圖1所示：圖1：RAID基礎(chǔ)保障機(jī)制RAID重構(gòu)過程中數(shù)據(jù)沒有可靠性保障，如果在重構(gòu)完成前出現(xiàn)壞盤就將造成數(shù)據(jù)丟失，不可恢復(fù)；所以對(duì)于一個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)而言，其可靠性的最重要標(biāo)志就是其RAID重構(gòu)時(shí)間越小越好。圖2：硬盤容量與性能增長的不匹配RAID重構(gòu)時(shí)間＝數(shù)據(jù)量÷硬盤讀寫速度，在以物理硬盤為單元的RAID保護(hù)模式下，其重構(gòu)數(shù)據(jù)量等于硬盤容量，然而硬盤容量與讀寫能力的不匹配增長，導(dǎo)致采用以物理硬盤單元為RAID的傳統(tǒng)方式效率低下可靠性越來越差。傳統(tǒng)硬盤

6、重構(gòu)的瓶頸主要在目標(biāo)盤（熱備盤），因?yàn)椋谐蓡T盤將所有數(shù)據(jù)讀出后全部寫入到目標(biāo)盤，目標(biāo)盤寫帶寬就成了整個(gè)重構(gòu)速度的關(guān)鍵，以一塊2TB7.2Krpm盤為例，重構(gòu)時(shí)平均寫入速度為30M/s左右，完成重構(gòu)時(shí)間長達(dá)18個(gè)小時(shí)。傳統(tǒng)存儲(chǔ)的上層資源管理在實(shí)際使用存儲(chǔ)系統(tǒng)時(shí)，通常會(huì)將硬盤固定的劃分為若干個(gè)RAID，再分別將每個(gè)RAID的空間固定的切分為1個(gè)或N個(gè)小段映射給主機(jī)操作系統(tǒng)使用。圖3：傳統(tǒng)RAID下的資源管理示意圖問題：1、配置規(guī)劃復(fù)雜：在做存儲(chǔ)系統(tǒng)規(guī)劃時(shí)，要求管理員不僅需要準(zhǔn)確的計(jì)算出當(dāng)前每一個(gè)單元業(yè)務(wù)的容量、性能需求，還需要能準(zhǔn)確評(píng)估每個(gè)單元

7、業(yè)務(wù)未來發(fā)展的容量、性能要求；否則要么設(shè)計(jì)不足不能滿足需求，要么過度設(shè)計(jì)導(dǎo)致資源浪費(fèi)。同時(shí)在存儲(chǔ)系統(tǒng)的具體配置過程中，需要管理員通過復(fù)雜的操作過程完成一步步的配置。2、配置調(diào)整困難：因?yàn)樗械姆峙溥^程都是固定的，如果因?yàn)楦鞣N未預(yù)測到的變化需要調(diào)整原分配，那么只能通過手動(dòng)配置刪除和重新分配，以及復(fù)雜的數(shù)據(jù)遷入遷出來實(shí)現(xiàn)。華為存儲(chǔ)RAID2.0+概述華為存儲(chǔ)RAID2.0+變傳統(tǒng)固定管理模式為：一層“深淘灘”、一層“低作堰”的兩層虛擬化管理模式1、對(duì)于系統(tǒng)內(nèi)部物理硬盤，按介質(zhì)的性能不同，組成三類存儲(chǔ)池；對(duì)于通過其它方式接入系統(tǒng)的，則作為外部存儲(chǔ)池2

8、、將系統(tǒng)內(nèi)部每個(gè)硬盤空間切分成64MB大寫邏輯塊（Chunk）3、將來自不同硬盤上的按RAID組成邏輯塊組（CKG）4、將邏輯塊組（CKG）切分成51