RAID2.0核心思想:数据保护与物理资源管理域分离

RAID2.0核心思想:数据保护与物理资源管理域分离,第1张

RAID2.0核心思想:数据保护与物理资源管理域分离

还记得2013年底,以存储虚拟化为核心的数据保护技术刚刚被整理为RAID2.0,从销售市场来看,这个好的定义,一方面可以延续RAID的传统概念,大家很容易理解为是一种数据保护技术;另一方面描述了它是传统RAID的技术延伸,具有升级的意义。在整个技术发展趋势过程中,惠普称这种技术为虚拟RAID;NetApp称为DDP(动态磁盘池)。本质上概念是一样的,都是基于最底层的虚拟化技术来大大提高RAID构建的协调能力,并且在数据修复的情况下,可以保证全员参与,提高数据修复的性能。

按照RAID2.0的技术方法,数据重构的性能可以随着磁盘总数的增加而线性提升。由于传统RAID的停滞结构,数据重建的性能局限于单个磁盘的性能。在一个磁盘组中,无论磁盘总数是多少,数据重构的最大性能就是单磁盘吞吐网络的带宽。选择RAID2.0技术后,数据重构不再是单个磁盘,而是会涉及到存储池中的所有磁盘。因此,磁盘总数越多,数据重建的性能越高,数据修复的周期时间越短,数据的可信度越高。下图是2013年一组RAID2.0系统软件的评测结果。从结果可以看出,RAID2.0的数据重构性能与RAID有较大差异。但是,当JBOD总数为2时,可以发现RAID2.0的性能低于传统RAID。关键是圆盘本身振动。选择了这个RAID2.0之后,磁盘上数据存储的IO模式发生了变化,这也是RAID2.0技术无法广泛应用于小规模纳税人磁盘存储的一个关键原因。



RAID2.0刚刚开始大规模部署在海量存储系统软件中,这种数据保护技术也可以用在闪存分布式存储中。而且对于闪存来说,RAID2.0有着全天然的优势,其中最关键的原因取决于SSD不会有任何写性能突降的问题。与磁盘相比,NVMeSSD的常见故障实体模型有很大不同。如果用传统的RAID架构来完成数据保护,SSD的新问题,比如SSD失效,就不能很好的处理,很难融入海量存储磁盘的发展趋势。

因此,RAID2.0的概念可以应用于闪存数据的保护。具体来说,RAID2.0的核心内容是“数据保护域与物理资源优化分配域分离”。这种分离和解耦可以对数据保护表现出更高的协调能力,进而可以更强地完成数据保护,非常容易完成本地或远程控制数据保护。传统存储软件体系结构和RAID2.0软件体系结构的比较如下图所示:



在RAID2.0中,物理资源根据资源池进行管理。服务器资源池本身不具备数据保护的工作能力,被称为“物理资源优化配置域”。存储池上面是存储目标层,每个存储目标称为一个容器。容器由块组成,每个容器是一个数据保护企业。因此,存储目标层也称为“数据保护域”。因为容器是一个逻辑目标,所以它与实际的存储磁盘无关。因此,RAID2.0可以在存储池之上完成各种数据保护方法。与传统RAID相比,RAID2.0数据保护不再依赖物理磁盘,物理资源和数据保护按照虚拟化技术完全分离。

RAID2.0等数据保护技术的关键概念取决于将数据保护域与物理资源优化分配域分开。一方面解决了传统RAID的数据重构问题,进一步提高了数据可信度;另一方面为数据保护走向分布式系统打下了坚实的基础。在闪存盛行的今天,RAID2.0技术与闪存融合,可以很好的处理闪存存储本身的问题,充分发挥闪存的优势,保证SSD的数据可信度。

(存储方式)


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