RAID 2.0+優(yōu)勢分析

RAID2.0+技術原理

在硬盤域中硬盤可以選擇 SSD、SAS、NL-SAS中的一種或多種，在存儲系統(tǒng)中可以創(chuàng)建多個硬盤域，不同的硬盤域中實現(xiàn)故障隔離；硬盤域中的硬盤空間會被劃分成固定大小的物理空間—CK（Chunk），從而實現(xiàn)底層塊級虛擬化，CK的大小為64MB；

在硬盤域中可以創(chuàng)建存儲池，存儲池由硬盤域中的多個CK組成，CK按CRUSH算法選自于不同的硬盤，可以在硬盤域中創(chuàng)建多個存儲池，存儲池可以包含一種或多種類型的CK；

在存儲池中，相同類型的CK按RAID策略組合為CKG，CKG會被劃分為以CK更小的邏輯空間Extent，根據(jù)業(yè)務需求，可以對Extent的大小進行設置；Extent是存儲池中申請空間、釋放空間、數(shù)據(jù)統(tǒng)計和數(shù)據(jù)遷移的基本單位；

在存儲池中，可以創(chuàng)建多個LUN，LUN由存儲池中的多個 Extent組成，LUN可以包含一種或多種類型的Extent，根據(jù)業(yè)務需求可以動態(tài)調(diào)整LUN的容量，例如當LUN的規(guī)劃容量不能滿足業(yè)務需求時，可以申請Extent來增加LUN的容量；

最終LUN映射給主機用于數(shù)據(jù)讀寫，當主機向LUN中寫入數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)會存儲多個Extent，在存儲池中數(shù)據(jù)將分布在多個CKG上，而CKG是由硬盤域中不同硬盤上的多個CK組成，因此數(shù)據(jù)將均勻地分布在硬盤域的所有硬盤上，實現(xiàn)硬盤數(shù)據(jù)負載均衡，所有硬盤響應數(shù)據(jù)讀寫，并在硬盤故障時所有硬盤參數(shù)數(shù)據(jù)重構(gòu)。

RAID2.0優(yōu)勢

1.快速重構(gòu)：由于熱備空間也是按CHUNK分散在多個盤上的，因此多個CKG的重構(gòu)幾乎可以同時進行，避免了傳統(tǒng)RAID寫單個熱備盤造成的性能瓶頸，大大減少了重構(gòu)時間。

2.硬盤負載均衡：LUN的數(shù)據(jù)被均勻分散分布到陣列內(nèi)所有的硬盤上，可以防止局部硬盤過熱，提升可靠性。在參與業(yè)務讀寫過程中，陣列內(nèi)硬盤參與度高，提升系統(tǒng)響應速度。

3.最大化硬盤資源利用率：性能上，LUN基于資源池創(chuàng)建，不再受限于RAID組硬盤數(shù)量，LUN的隨機讀寫性能可得到大大提升；容量上，資源池中的硬盤數(shù)量不受限于RAID級別，免除傳統(tǒng)RAID環(huán)境下有些RAID組空間利用率高而有些RAID組空間利用率低的狀況，并借助智能精簡配置，提升硬盤的容量利用率。

4.提升存儲管理效率：無需花費過多的時間做存儲預規(guī)劃，只需簡單地將多個硬盤組合成存儲池，設置存儲池的分層策略，從存儲池劃分LUN即可。

當需要擴容存儲池，只需插入新的硬盤，系統(tǒng)會自動的調(diào)整數(shù)據(jù)分布，讓數(shù)據(jù)均衡的分布到各個硬盤上。

當需要擴容LUN時，只需輸入想要擴容的LUN大小，系統(tǒng)會自動從存儲池中劃分所需的空間，并自動調(diào)整LUN的數(shù)據(jù)分布。

RAID2.0+的可靠性提升

1.負荷分擔：RAID2.0+使得硬盤更加均衡地工作，避免了傳統(tǒng)RAID可能出現(xiàn)的硬盤“過勞死”問題。

2.穩(wěn)健重構(gòu)：RAID2.0+技術使得發(fā)生重構(gòu)時有更多的硬盤來分擔重構(gòu)負荷，減少了每塊硬盤承擔的重構(gòu)工作量，大大降低了重構(gòu)期間再發(fā)生硬盤故障的風險。

3.快速重構(gòu)：RAID2.0+大大減少了重構(gòu)的時間窗，使得系統(tǒng)能在盡可能短的時間內(nèi)恢復到容錯狀態(tài)，從而提升系統(tǒng)的可靠性。

4.精簡重構(gòu)：RAID2.0+能夠通過元數(shù)據(jù)感知已分配空間中哪些是已使用的，因此在重構(gòu)時僅重構(gòu)已使用空間，減少了重構(gòu)數(shù)據(jù)量，進一步縮短了重構(gòu)時間。

5.自檢自愈：RAID2.0+采用分布式的熱備空間，當系統(tǒng)檢測到故障時，只要硬盤中有空閑的空間（CK），即可自動啟動重構(gòu)，在提升可靠性的同時大大降低了管理成本。

6.失效數(shù)據(jù)量：傳統(tǒng)RAID失效后，影響的是RAID組上的所有數(shù)據(jù)；而RAID2.0+發(fā)生多盤失效后，只有和多塊失效硬盤都相關聯(lián)的數(shù)據(jù)才會失效，大部分的數(shù)據(jù)仍然可以訪問。

7.有效應對雙盤失效：兩個硬盤域內(nèi)各壞一塊盤，是不會雙盤失效的。同一個硬盤域內(nèi)只有和2塊失效硬盤都相關聯(lián)的數(shù)據(jù)才會失效，大部分的數(shù)據(jù)仍然可以訪問，失效數(shù)據(jù)量與傳統(tǒng)RAID相比按數(shù)量級減少。

同一硬盤域在硬盤空余容量足夠的情況下，一塊硬盤故障重構(gòu)完成后另一塊硬盤故障不會導致數(shù)據(jù)丟失，直到硬盤剩余空間不足或正常硬盤數(shù)量降低到RAID類型設定的數(shù)據(jù)塊數(shù)量。