RAID20分析和总结分析和总结.docx

什么是 RAID 2.0+？ 随着各行业数字化进程的推进，数据逐渐成为企业单位的运营核心，而企业级存储是 一个复杂的系统，数量最多且最脆弱的组件就是硬盘。在传统RAID 技术环境中，存储系统一般会有多个RAID 组，每个RAID 组中包含多块硬盘。由于每个RAID 组的业务繁忙程度不同，导致硬盘的工作负载不均衡，热点盘的故障率会增高。甚至可能会出现多个硬盘故障， 造成存储系统性能下降、业务中断。传统RAID 组的重构，应用系统整体性能下降，漫长重构时间、数据丢失风险剧增。在传统RAID 技术环境中，硬盘发生故障后，系统会启动热备盘，根据RAID 策略进行数据重构。当更换故障硬盘后，需要将热备盘中的数据拷贝到新的硬盘中；此过程需要较长的时间，导致坏盘数据恢复速度慢。以 7.2K RPM 4TB 硬盘为例， 在传统的RAID 5（8D+1P）中，其重构时间在 40 个小时左右，可靠性风险很大。 在这种大背景下，华为公司在传统 RAID 技术的基础上创新开发出了RAID 2.0+的新技术，它可以克服传统RAID 的缺点，使存储系统实现：负载均衡、性能提升、以及快速的数据恢复。 ?数据在存储池中硬盘上的自动均衡分布，避免了硬盘的冷热不均，从而降低了存储 系统整体的故障率。 ?数据在存储池中硬盘上的自动均衡分布，更多的硬盘参与了读写请求，从而大大提高系统整体的读写速度。 ?在硬盘出现故障的情况，存储池内所有来源硬盘参与重构，从而实现快速重构， RAID 2.0+的重构速度是传统RAID 的 20 倍！ 你需要了解的RAID 2.0+主要概念： ???硬盘域：由存储阵列中多个硬盘组成，硬盘可选择SSD（高性能层）、SAS（性能层）或者NL-SAS（容量层）中的一种或者多种。 ???Chunk（CK）：硬盘空间会被划分成若干小块的物理空间；CK 的大小为 64M。 ???存储池：由来自一种或者多种存储介质上的多个CKG 组成。 ???Chunk Group（CKG）：在存储池中，CK 按照RAID 策略组合成CKG。 ???Extent：存储池空间会被切分一定大小的逻辑空间--Extent；Extent 是存储池中申请空间、释放空间和迁移数据的最小单位。Extent 大小为 512K~64M，默认值 4M。 ???LUN：由存储池中的多个 Extent 组成，LUN 可以由不同存储介质中的Extent 组成，因而可 以调动多个硬盘同时读写数据，响应速度快、效率高，也就是实现性能提升。 RAID 2.0+的实现原理如下图所示。 硬盘域是由一种或多种类型的硬盘组成，硬盘在硬盘域中被存储系统划分为更小的块—chunk（如图中数字所标示的块）。存储池是创建于硬盘域中的，可选择由不同的硬盘介质组成，同种硬盘介质组成了存储池的存储层（同种硬盘介质的 chunk 按照一定的RAID 级别组成chunk group，多个同种硬盘介质的chunk group 组成了存储池的存储层）。在每个存储层的chunk group 中，会划分出比chunk 更小的块--extent，同种存储层或不同种存储层的extent 组成了LUN。 为什么 RAID 2.0+能够比传统 RAID 实现更快的重构？ 在传统 RAID 技术环境中，硬盘发生故障后，系统会启动热备盘，根据RAID 策略进行数据重构。当更换故障硬盘后，需要将热备盘中的数据拷贝到新的硬盘中。在此过程中，重构的速度完全取决于热备盘和更换的硬盘单盘的性能，因此，耗时非常长。 但 RAID 2.0+采用了底层虚拟化技术，存储池中的chunk 按照RAID 级别组成chunk group，因此当硬盘故障时，该硬盘上chunk 所在的chunk group 会进行重构，即参与重构的硬盘数量非常多。同时热备空间不是来自于一块硬盘，而是随机分配在硬盘域中。如下图所示： 因此，重构的速度不受限于单盘的性能，重构速度非常快，是传统 RAID 的 20 倍！ RAID 2.0+的 RAID 级别是怎么体现的？ RAID 2.0+的原理是将硬盘组成硬盘域，然后将硬盘划分为更小的单位—chunk，在创建存储池时，需要指定存储池中存储层的RAID 策略，即是 chunk 按照RAID 策略组成chunk group。 需要注意的是，硬盘域支持 3 种硬盘类型，因此，存储池也支持3 个存储层，也就是说，一个存储池里面最多可能存在3 种RAID 策略（每个存储层一种）。 RAID 2.0+支持的 RAID 级别有最低盘数的限制么？为什么？ 有。例如RAID 5（8D+1P）要求最低需要 9 块硬盘，这是因为按照RAID 5 级别组成chunk group 的chunk 不能同时来自于同一块硬盘。也就是说组成RAID 5（8D+1P）需要