后来硬盘的容量不断增大,组建RAID的初衷不再是构建一个大容量的磁盘,而是希望利用RAID技术实现数据的可靠性和安全性以及提升存储性能,由于单个容量硬盘都已经较大了,数据硬盘组建的RAID容量更大,所以把RAID划分成一个一个的LUN(逻辑卷)映射给服务器使用。
随着硬盘技术的进一步发展,单块硬盘的容量已经达到数T,传统RAID技术在硬盘重构的过程中需要的时间越来越长,也增加了在重构过程中其它硬盘再坏掉对数据丢失造成的风险,为了解决这一问题,块虚拟化技术应运而生。RAID 20+ 是华为的块虚拟化技术,该技术将物理空间和数据空间分散分布成分散的块,可以充分发挥系统的读写能力,方便扩展,也方便了空间的按需分配,数据的热度排布,迁移。它是华为所有Smart软件特性的实现基础。同时,由于热备空间也是分散在多个盘上的,因此硬盘数据的重构写几乎可以同时进行,避免了写单个热备盘造成的性能瓶颈,大大减少了重构时间。
RAID20+软件逻辑对象
华为RAID20+采用底层硬盘管理和上层资源管理两层虚拟化管理模式,在系统内部,每个硬盘空间被划分成一个个小粒度的数据块,基于数据块来构建RAID组,使得数据均匀地分布到存储池的所有硬盘上,同时,以数据块为单元来进行资源管理,大大提高了资源管理的效率。
OceanStor存储系统支持不同类型(SSD、SAS、NL-SAS)的硬盘(SATA盘理论可用,只是其性能较低,企业级存储中已很少使用),这些硬盘组成一个个的硬盘域(Disk Domain)。在一个硬盘域中,同种类型的硬盘构成一个存储层,每个存储层内部再按一定的规则划分为Disk Group;
各存储层的硬盘被划分为固定大小的Chunk(CK),其中,SSD层和SAS层的CK的大小为64MB,NL-SAS层的CK大小为256M。
OceanStor 存储系统通过随机算法,将每一个存储层的Chunk(CK)按照用户设置的“RAID策略”来组成Chunk Group(CKG),用户可以为存储池(Storage Pool)中的每一个存储层分别设置“RAID策略”。
OceanStor存储系统会将Chunk Group(CKG)切分为更小的Extent。Extent作为数据迁移的最小粒度和构成Thick LUN的基本单位,在创建存储池(Storage Pool)时可以在“高级”选项中进行设置,默认4MB。对于Thin LUN(精简置备LUN)或文件系统,会在Extent上再进行更细粒度的划分(Grain,一般64KB),并以Grain为单位映射到Thin LUN、文件系统。
若干Extent组成了卷(Volume),卷(Volume)对外体现为主机访问的LUN(这里的LUN为Thick LUN)。在处理用户的读写请求以及进行数据迁移时,LUN向存储系统申请空间、释放空间、迁移数据都是以Extent为单位进行的。例如:用户在创建LUN时,可以指定容量从某一个存储层中获得,此时LUN由指定的某一个存储层上的Extent组成。在用户的业务开始运行后,存储系统会根据用户设定的迁移策略,对访问频繁的数据以及较少被访问的数据在存储层之间进行迁移(此功能需要购买SmartTier License)。此时,LUN上的数据就会以Extent为单位分布到存储池的各个存储层上。
RAID20+基本原理
总结,相比于传统的RAID,华为RAID 20+块虚拟化技术最大的区别就是将基本单位由单个磁盘调整为数据块,将数据块CK按照相应RAID级别(不同存储层可选择不同的RAID级别)组成CKG的方式。并且内部具备负载均衡技术,能够根据数据块的冷热程度动态迁移至不同的存储层中,大大提高了存储性能。其次,在重构方面,由于是以数据块的方式做RAID,同时热备磁盘也以热备块的方式存在,当磁盘发生故障时,可并行多个CKG一起进行重构,所以相比传统的RAID技术大大提高的重构的效率。但缺点就是磁盘都以数据块的方式管理,将大大提高管理开销,所以在硬盘较少的场景并不适合使用块虚拟化技术。现在RAID 20+技术在华为存储设备中运用广泛,也在越来越多的存储场景发挥更大的价值。根据所选择配置的不同,华为云服务器从几百元到几千元每年不等。可根据自己的需求情况选择适合的。低配置的华为云主机有100多一个月的,一般配置的价格是在200-400之间,较高配置的一般的价格在500-1000。
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