RAID技术新发现

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  人们在努力通过一些全新的技术革命力求突破的时候也要关注到,磁盘阵列自身存储理念的改变,或许会带来意想不到的价值。
  2007年对存储行业来说注定是不平凡的一年。SAS技术将逐渐取代SCSI,成为未来企业存储系统磁盘的主流,同时虚拟化存储技术将会有更广阔的发展前景。人们在努力通过一些全新的技术革命力求突破的时候也要关注到,磁盘阵列自身存储理念的改变,或许会带来意想不到的价值。
  据Internetnews.com报道,Sun公司产品市场经理格哈德-斯拉伯斯(Gerhard Schlabschi)表示:“灵活性是存储市场的趋势,它正促成数据保护领域的一场大爆发。”今天我们就来探究一种非常灵活的存储理念,以及这种改变带来的深层价值。
  
  存储理念的分析
  
  首先我们简单地回顾一下传统的存储理念。
  第一步:创建RAID组(RAID Set)
  选择多块硬盘作为一个RAID组,可创建多个RAID组。此时可以进行一些重要参数的设置:数据安全级别(RAID Level),存储的单个数据大小(Strip Size)。
  第二步:创建热备盘(Host Spare)
  选择一些硬盘作为全局热备盘和局部热备盘。
  第三步:对RAID组进行分区
  RAID组可以看成是一个存储空间的集合,可以再把整个空间划分为几个相互独立的子空间(不同厂商对分区的称呼不同,有的使用Volume、 有的使用Slice、有的使用Partition,但意义均相同)。
  第四步:和通道进行绑定
  把分区和主机通道进行绑定,可以多个分区绑定一个主机通道,也可以两个通道绑定一个分区。
  下面介绍一种新型的存储理念,或许看起来和传统方式的差异很细微,但是给应用带来的改变让笔者颇有感触,将在下文中做详细介绍。
  第一步:创建RAID组(RAID Set)
  选择多块硬盘作为一个RAID组,可创建多个RAID组。此时不需要对RAID Level和 Strip Size进行设置,具体的设置将在第三步进行。
  第二步:创建热备盘(Host Spare)
  第三步:对RAID组进行分区
  差别就在这里,在这里进行一些重要参数的设置:数据安全级别—RAID Level;存储的单个数据的大小—Strip Size。
  第四步:和通道进行绑定
  把分区和主机通道进行绑定,可以多个分区绑定一个主机通道,也可以两个通道绑定一个分区。
  优势对比
  1.满足复杂存储的需求
  在实际应用环境中,用户即使只有一台磁盘阵列,存放在里面的数据也会有不同的存储需求,并希望能够为不同类型的数据提供不同的存储策略。例如,根据对于数据安全性要求的不同,选择不同的RAID等级,等级越高安全性越好;根据数据类型的区别,设置不同的Stripe Size,如果是大文件数据,选择的值越大越好,如果读取的是无规则的数据库数据,则选择值越小,越能体现整体的性能。
  前面介绍过,每一个分区映射到服务器端,就是一块独立的大硬盘。传统方式下,一个RAID组中的不同分区具有相同的RAID等级和Stripe Size,这样就不能做到“具体问题具体分析”。一方面会造成资源的浪费,另一方面性能也不能发挥到最佳状态。
  而在新的存储理念中,RAID等级和Stripe Size的设置是在分区之后,也就是根据每个分区存储的数据需求,设置其相应的RAID等级和Stripe Size,达到了按需分配的原则,从而更好地发挥了磁盘阵列的性能。
  2.空间利用率大大提高
  选择不同的RAID等级,对于存储容量和性能的影响也是重大的。就拿现在热门的RAID 6技术来说,勿庸置疑,它可以提供更高的容错性和安全性。但从客户实用的角度来讲,RAID6需要损失掉两块硬盘的容量,并且一般来说RAID 6的读写性能还不尽如人意,有待进一步的提高。
  传统方式下,如果一个RAID组中有部分重要数据需要很高的数据保护级别,需要把整个RAID组设置成RAID 6,这样将浪费两块硬盘的容量。若采用本文所述的新型存储理念,只需要把存放重要数据的分区设置为RAID 6,很明显,采用这种方法可以很大程度上降低浪费的程度。
  3.初始化速度的差异
  熟悉存储市场的工程师对存储设备初始化花费的时间有着比较深刻的印象,这个环节经常耗费掉10小时甚至更长的时间。这也是传统存储理念存在的弊端之一。究其根源,在于两种存储理念中条带化(Stripping)思路的不同。
  传统方式中,条带化是基于硬盘的,因此每次调试时无论你实际使用的容量大小,它都会将全部硬盘容量进行条带化,这样就会浪费很多时间,影响了正常使用。
  而新型的存储理念中,新的条带化方式是基于实际使用的容量空间,也就是它会自动地根据实际使用的容量进行选择,只对使用部分的容量进行条带化,从而大大缩短了调试时间,提高了调试效率。
  例如,一台16盘位的磁盘阵列,假如每块硬盘容量为300GB,总的存储容量就是4.8TB。实际利用容量若为1TB,传统方式需要对4.8TB全部初始化,耗时大概在10小时左右;新型方式下它只对1TB初始化,只需要2~3小时就够了。
  应用举例
  下面,将以AXUS最新的YottaC 系列SAS产品为例,讲解一下本文所述新型的存储理念带来的好处和意义。
  我们使用一台SAS磁盘阵列构建SAN网络架构,它通过交换机同时向4台服务器提供服务,对不同类型、不同重要级别的数据提供不同容量的存储空间。
  新型的存储理念下的操作如下。
  卷1:对特别重要的数据库数据提供400G的RAID 6级别的存储空间;(Stripe size=4K);
  卷2:对普通重要的数据库数据提供400G的RAID 5级别的存储空间;(Stripe size=4K);
  卷3:对重要的文件数据提供1T的RAID 6级别的存储空间(Stripe size=128K);
  卷4:对普通的文件数据提供4T的RAID 5级别的存储空间(Stripe size=128K)。
  新型的存储理念的优点如下:实现了不同安全级别的存储;对不同类型数据提供不同的Stripe大小,提高数据存储性能;解决了对小容量关键数据采取RAID 6级别的保护而浪费两块大容量硬盘的难题;实现多种复杂数据混存的要求。
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