VRAID坏盘重构时间剖析

《VRAID坏盘重构时间剖析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、VRAID坏盘重构时间剖析——仅限于技术探讨【文中名称定义】名称英文全称或别名文中定义RAIDRedundantArraysofindependentDisks独立磁盘构成的具有冗余能力的阵列RAIDsRAID组，含有多个RAIDVRAIDvirtualRAID虚拟RAID，就是指先把物理硬盘逻辑的划分出许多小块，把小块视为逻辑硬盘，再利用小块组成raid，再把这种mini的raid聚合成一个较大的逻辑空间，最后可用于划分LUN/卷的过程。DDATADISK数据盘Pparity校验盘。指RAID5中的校

2、验盘，或指RAID6中的横向校验盘Q指RAID6中的纵向校验盘Hhotspare热备盘LUNlogicalunitnumber指SAN存储系统的LUN卷VOL：volume指NAS存储系统中的卷池PoolRAIDs的集合，可以直接划分LUN/卷CChunk，磁盘块磁盘分块；就是把磁盘逻辑划分成多个固定大小的区域1.背景RAID是用n块数据盘+m块校验盘+x块热备盘组成（n为正整数；m，x非负整数），尤其是RAID5/6，应用面比较广。原本数据盘（D）、校验盘（P）、热备盘（H）指的是一个个独立的磁盘。例

3、如，在RAID5（假设8D+1P）当前段发送一个IO读写数据的时候，存储控制器只能调动8个D盘，1个校验盘工作。如果这9块盘都在1个盘柜，那么这次IO将全部发生在一个磁盘通道上。存储控制器后面往往连接了很多的磁盘通道，每个磁盘通道又连接了几个盘柜，每台盘柜里面有几十块磁盘。众所周知，数据存储过程中最大的时延、木桶原理中最短的一片，就是硬盘寻道，于是存储设计者们思考：如何尽可能的让更多的硬盘，超多RAID组数据盘数量的硬盘，来共同响应一次主机端IO。于是有些厂商提出了VRAID（VirtualRAID）技

4、术。据说最早提出的应该是HP，3PAR也充分利用了这一技术，现在EMC也将此技术融入到其VPLEX产品中，2013年来，HUAWEI推出RAID2.0+技术，更是将此技术推动到一个小高潮。2.VRAID原理在一套存储系统中，控制器后端连接多个盘柜，盘柜里面有很多磁盘。VRAID首先利用一个“池”的虚拟概念，所有的LUN/卷，都是在池上划分的，而池是由RAIDs组成的，RAID是由n个D+m个P+x个H构成的，每个DPH是一个固定且相同大小的磁盘分块。再反过来描述一遍：先把磁盘（尤其是硬盘）切割成很多

5、个块，选取一些块，组成一个RAID；再选取若干个RAID，组成一个RAIDs；用一个或多个RAIDs，组成一个池。最后在池上划分出LUN/卷。再用数学式写一遍，能看懂的给提提意见，看不懂的算：pool=x1·(RAIDs1)+x2·(RAIDs2)+…=x1·(n1D1+m1P1+a1Q1+b1H1)+x2·(n2D2+m2P2+a2Q2+b2H2)+…=x1·(n1+m1+a1+b1)·C1+x2·(n2+m2+a2+b2)·C2+…=y·LUN+z·VOLD=s1·C1+s2·C2+…其中，a，b，

6、n，m，s，x，y，z均为非负整数。我们再给VRAID的技术添加一条非常重要的因素：任意一个VRAID都尽可能选取了来自不同磁盘通道下的不同盘柜中的不同磁盘，VRAIDs尽可能覆盖了全部的硬盘。这条因素也是VRAID能够实用化、能够成名的关键因素，也是最有别于普通RAID的特点。这样，由VRAID做成的池及池中的LUN能够尽可能多地调动磁盘通道和磁盘。任何一次来自主机端的IO读写，都被存储控制器发送到多条磁盘通道、多个盘柜中的多块磁盘。说白点儿就是，家用电脑一次读写占用一颗硬盘。RAID存储阵列一次读写

7、占用几块硬盘。VRAID的池一次读写几乎能调动全部的硬盘。因为一块硬盘由于被划分了多个虚拟块，每一块均被分配到某个VRAID中，所以一块硬盘跨越了非常多的raid，是多个raid的个体。这有别于传统方式：每颗硬盘仅仅是一个raid的个体。按理来说，VRAID这种方法通过调度多硬盘并发来优化存储过程中的最短木片：硬盘时延，从而有可能大幅度的提高存储读写带宽。1.VRAID定义根据上文，下一个不够专业的定义：VRAID指，在一个或多个磁盘上划分出相等大小的若干个磁盘块，将每个磁盘块视为一个虚拟出来的磁盘。通

8、过选取一定数量的磁盘块，组成一个RAID，这个RAID就叫VRAID。2.VRAID坏盘数据重构分析VRAID最直观的表现就是降低了RAID的大小，单个RAID的数据重构非常快。然而，在存储系统中，往往是一块硬盘即便只损害几个块，整块硬盘就得报废。这样依然是要整个硬盘替换，对替换盘进行数据重构。此时VRAID还能快速重构数据吗？我们用一个案例来说明：假设存储系统中一块7200转的2TBSAS硬盘损坏，需要用同等硬盘更换。硬盘上原有b容量的数