华为服务器raid设置

华为服务器raid设置,第1张

在最初的RAID技术中,是将几块小容量廉价的磁盘组合成一个大的逻辑磁盘给大型机使用。那个时候还没有逻辑卷的概念。只是单纯的将磁盘按照传统RAID级别进行组合然后提供给上层主机使用。
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。

磁盘阵列属于超大容量的外存储器子系统,通常称廉价磁盘冗余陈列RAID(RedundanAr ray of Inexpensive Disk),它是由许多台磁盘机或光盘机按一定规则,如分条(Striping)、分块(Declustering)、交叉存取(Interleaving)等,来备份数据、提高系统性能的。通过阵列控制器的控制和管理,盘阵列系统能够将几个、几十个甚至几百个盘连接成一个磁盘,使其容量高达几百至上千兆。
RAID,廉价冗余磁盘阵列,是Redundant Arrays of Independent Disks的简称。 [编辑本段]分类磁盘阵列可以分为软阵列和硬阵列两种。软阵列就是通过软件程序来完成,要由计算机的处理器提供运算能力,只能提供最基本的RAID容错功能。硬阵列是由独立 *** 作的硬件(阵列卡)提供整个磁盘阵列的控制和计算功能,卡上具备独立的处理器,不依靠系统的CPU资源,所有需要的容错功能均可以支持,所以硬阵列所提供的功能和性能均比软阵列好。 [编辑本段]级别作为高性能的存储技术,RAID已经得到了越来越广泛的应用。RAID的级别从RAID概念的提出到现在,已经发展了很多个级别,但是最常用的是0、1、3、5四个级别。下面就介绍这四个级别。
RAID 0:把多个磁盘合并成一个大的磁盘,不具有冗余功能,并行I/O,速度最快。它是将多个磁盘并列起来,成为一个大硬盘。在存放数据时,其将数据按磁盘的个数来进行分段,然后同时将这些数据写进这些磁盘中。所以,在所有的级别中,RAID 0的速度是最快的。但是RAID 0没有冗余功能,如果一个磁盘(物理)损坏,则所有的数据都无法使用。
RAID 1:两组相同的磁盘系统互作镜像,速度没有提高,但是允许单个磁盘出错,可靠性最高。RAID 1就是镜像。其原理为在主硬盘上存放数据的同时也在镜像硬盘上写一样的数据。当主硬盘(物理)损坏时,镜像硬盘则代替主硬盘的工作。因为有镜像硬盘做数据备份,所以RAID 1的数据安全性在所有的RAID级别上来说是最好的。但是其磁盘的利用率却只有50%,是所有RAID上磁盘利用率最低的一个级别。
RAID 3 存放数据的原理和RAID 0、RAID 1不同。RAID 3是以一个硬盘来存放数据的奇偶校验位,数据则分段存储于其余硬盘中。它象RAID 0一样以并行的方式来存放数,但速度没有RAID 0快。如果数据盘(物理)损坏,只要将坏硬盘换掉,RAID控制系统则会根据校验盘的数据校验位在新盘中重建坏盘上的数据。利用单独的校验盘来保护数据虽然没有镜像的安全性高,但是硬盘利用率得到了很大的提高,为n-1。但缺点是作为存放校验位的硬盘,工作负荷会很大,因为每次写 *** 作,都会把生成的校验信息写入该磁盘,而其它磁盘的负荷相对较小,这会对性能有一定的影响。
RAID 5:在RAID 3的基础上,RAID 5进行了一些改进,当向阵列中的磁盘写数据,奇偶校验数据均匀存放在阵列中的各个盘上,允许单个磁盘出错。RAID 5也是以数据的校验位来保证数据的安全,但它不是以单独硬盘来存放数据的校验位,而是将数据段的校验位交互存放于各个硬盘上。这样,任何一个硬盘损坏,都可以根据其它硬盘上的校验位来重建损坏的数据。硬盘的利用率也是n-1。
RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的缩写,翻译成中文意思是“独立磁盘冗余阵列”,有时也简称磁盘阵列(Disk Array)。
简单的说,RAID是一种把多块独立的硬盘(物理硬盘)按不同的方式组合起来形成一个硬盘组(逻辑硬盘),从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。组成磁盘阵列的不同方式成为RAID级别(RAID Levels)。数据备份的功能是在用户数据一旦发生损坏后,利用备份信息可以使损坏数据得以恢复,从而保障了用户数据的安全性。在用户看起来,组成的磁盘组就像是一个硬盘,用户可以对它进行分区,格式化等等。总之,对磁盘阵列的 *** 作与单个硬盘一模一样。不同的是,磁盘阵列的存储速度要比单个硬盘高很多,而且可以提供自动数据备份。 [编辑本段]特点RAID技术的两大特点:一是速度、二是安全,由于这两项优点,RAID技术早期被应用于高级服务器中的SCSI接口的硬盘系统中,随着近年计算机技术的发展,PC机的CPU的速度已进入GHz 时代。IDE接口的硬盘也不甘落后,相继推出了ATA66和ATA100硬盘。这就使得RAID技术被应用于中低档甚至个人PC机上成为可能。RAID通常是由在硬盘阵列塔中的RAID控制器或电脑中的RAID卡来实现的。
RAID技术经过不断的发展,现在已拥有了从 RAID 0 到 6 七种基本的RAID 级别。另外,还有一些基本RAID级别的组合形式,如RAID 10(RAID 0与RAID 1的组合),RAID 50(RAID 0与RAID 5的组合)等。不同RAID 级别代表着不同的存储性能、数据安全性和存储成本。但我们最为常用的是下面的几种RAID形式。
(1) RAID 0
(2) RAID 1
(3) RAID 0+1
(4) RAID 3
(5) RAID 5
RAID级别的选择有三个主要因素:可用性(数据冗余)、性能和成本。如果不要求可用性,选择RAID0以获得最佳性能。如果可用性和性能是重要的而成本不是一个主要因素,则根据硬盘数量选择RAID 1。如果可用性、成本和性能都同样重要,则根据一般的数据传输和硬盘的数量选择RAID3、RAID5。


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