华为RAID2.0 技术细节.doc

《华为RAID2.0 技术细节.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、RAID2.0为增强型RAID技术，有效解决了机械硬盘容量越来越大，重构一块机械硬盘所需时间越来越长，传统RAID组重构窗口越来越大而导致重构期间又故障一块硬盘而彻底丢失数据风险的问题。RAID2.0+在RAID2.0的基础上提供了更细粒度的资源颗粒，形成存储资源的标准分配及回收单位，类似计算虚拟化中的虚拟机。这些容量单位一致的虚拟块构成了一个统一的存储资源池，所有应用、中间件、虚拟机、操作系统所需的资源可以在这个资源池中按需分配及回收。对于一个存储系统而言，其可靠性的最重要标志就是其RAID重构时间，时间越短，重构完成前再次坏盘的概率越低。早

2、期存储系统大多使用FC盘且容量仅为几十个G，因此重构时间较短，重构中再次坏盘的概率低。但随着近年来硬盘容量的快速增长，硬盘读写速度受磁盘转速等多方面影响增长缓慢，已无法满足系统对重构时间的要求。以一块2TB7.2Krpm盘为例，重构时平均写入速度为30M/s左右，完成重构时间长达18个小时，因此重构过程中出现新的坏盘概率到大大增加，数据丢失的风险也大大增加。传统RAID技术已无法满足在系统中使用现代大容量硬盘的要求。在过去的几年里，许多存储领域的创新型初创公司如HUAWEI、3PAR等公司已经将磁盘阵列从基于磁盘的RAID发展成更为灵活的RAI

3、D2.0及RAID2.0+技术，不但整合了数据保护和跨磁盘规划数据分布的功能，而且充分满足虚拟机环境下对存储的应用需求。传统存储的底层硬盘管理在基于外部控制器的硬盘存储系统（ExternalController-Baseddiskstoragesystem）中，RAID（RedundantArrayofIndependentDisks）是最基础的部分，RAID把多个硬盘组合成为一个逻辑扇区，因此，操作系统只会把它当作一个硬盘，其基本原理是把相同的数据存储在多个硬盘的不同地方。RAID技术主要包含RAID0～RAID60等数个规范，在实际应用中使

4、用较多的是RAID1，RAID5，RAID6，RAID10，RAID50，RAID60…RAID的两大特点：1、提高传输速率：通过在多个硬盘上同时存储和读取数据来大幅提高存储系统的数据吞吐量（Throughput）。在RAID中，可以让很多硬盘同时传输数据，所以使用RAID可以达到单个硬盘几倍、几十倍的速率。2、通过数据校验提供容错：硬盘本身无法提供容错（不包括写在硬盘上的CRC循环冗余校验码），RAID容错是建立在每个硬盘的硬件容错功能之上，提供更高的安全性。在很多RAID模式中都有较为完备的相互校验/恢复的措施，甚至是直接相互的镜像备份，从

5、而大大提高了容错度和冗余性。在目前大多存储系统中，RAID都是以物理硬盘为单元，故其基础保障机制如图1所示：图1：RAID基础保障机制RAID重构过程中数据没有可靠性保障，如果在重构完成前出现坏盘就将造成数据丢失，不可恢复；所以对于一个存储系统而言，其可靠性的最重要标志就是其RAID重构时间越小越好。图2：硬盘容量与性能增长的不匹配RAID重构时间＝数据量÷硬盘读写速度，在以物理硬盘为单元的RAID保护模式下，其重构数据量等于硬盘容量，然而硬盘容量与读写能力的不匹配增长，导致采用以物理硬盘单元为RAID的传统方式效率低下可靠性越来越差。传统硬盘

6、重构的瓶颈主要在目标盘（热备盘），因为，所有成员盘将所有数据读出后全部写入到目标盘，目标盘写带宽就成了整个重构速度的关键，以一块2TB7.2Krpm盘为例，重构时平均写入速度为30M/s左右，完成重构时间长达18个小时。传统存储的上层资源管理在实际使用存储系统时，通常会将硬盘固定的划分为若干个RAID，再分别将每个RAID的空间固定的切分为1个或N个小段映射给主机操作系统使用。图3：传统RAID下的资源管理示意图问题：1、配置规划复杂：在做存储系统规划时，要求管理员不仅需要准确的计算出当前每一个单元业务的容量、性能需求，还需要能准确评估每个单元

7、业务未来发展的容量、性能要求；否则要么设计不足不能满足需求，要么过度设计导致资源浪费。同时在存储系统的具体配置过程中，需要管理员通过复杂的操作过程完成一步步的配置。2、配置调整困难：因为所有的分配过程都是固定的，如果因为各种未预测到的变化需要调整原分配，那么只能通过手动配置删除和重新分配，以及复杂的数据迁入迁出来实现。华为存储RAID2.0+概述华为存储RAID2.0+变传统固定管理模式为：一层“深淘滩”、一层“低作堰”的两层虚拟化管理模式1、对于系统内部物理硬盘，按介质的性能不同，组成三类存储池；对于通过其它方式接入系统的，则作为外部存储池2

8、、将系统内部每个硬盘空间切分成64MB大写逻辑块（Chunk）3、将来自不同硬盘上的按RAID组成逻辑块组（CKG）4、将逻辑块组（CKG）切分成51