存儲(chǔ)RAID2.0技術(shù)-顛覆傳統(tǒng)RAID方式

經(jīng)過(guò)多年的應(yīng)用實(shí)踐和技術(shù)發(fā)展，傳統(tǒng)RAID越來(lái)越體現(xiàn)出局限性的一面，如熱點(diǎn)效應(yīng)。為了方便管理，假設(shè)我們把整個(gè)RAID組格式化產(chǎn)生的邏輯盤(pán)都映射給某個(gè)系統(tǒng)，不同系統(tǒng)使用不同RAID組，若某個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的業(yè)務(wù)特別繁忙，就會(huì)造成對(duì)應(yīng)RAID組的物理盤(pán)讀寫(xiě)壓力大，形成熱點(diǎn)。

這時(shí)，聰明的童鞋提出，我們可以把RAID組的邏輯盤(pán)打散了用?。。∮谑?，每個(gè)系統(tǒng)使用的邏輯盤(pán)來(lái)自不用的RAID組，這樣就把繁忙系統(tǒng)的讀寫(xiě)壓力分散到更多的物理硬盤(pán)上了，棒棒噠??！但是，管理起來(lái)好麻煩，有沒(méi)有？另一方面，每個(gè)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)特征是動(dòng)態(tài)變化的，忙的不會(huì)一直忙，不忙的也不一定一直讓人省心，有可能某個(gè)時(shí)刻所有的應(yīng)用系統(tǒng)都在往同一個(gè)RAID組上做讀寫(xiě)，其它RAID組的硬盤(pán)在喝茶磕瓜子，你說(shuō)那個(gè)RAID組內(nèi)硬盤(pán)的心里有多苦？這時(shí)，管理員童鞋就要做性能調(diào)優(yōu)了，分散熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，累不？

這時(shí)，又有聰明的童鞋提出了池化的概念，即先把所有的邏輯盤(pán)放到一個(gè)大池子里，再?gòu)某刈永锿夥峙浯鎯?chǔ)空間。假設(shè)RAID組格式化后的邏輯盤(pán)大小是100GB，池子里有100個(gè)邏輯盤(pán)，A系統(tǒng)要使用200GB空間，那么系統(tǒng)會(huì)從池子里的每個(gè)邏輯盤(pán)上摳出2GB空間，100*2GB，組成一個(gè)200GB的虛擬盤(pán)分配給A系統(tǒng)，而不是把2個(gè)100GB的邏輯盤(pán)組成一個(gè)200GB的虛擬盤(pán)分配出去。這樣A系統(tǒng)的讀寫(xiě)壓力會(huì)分散到100個(gè)邏輯盤(pán)上，而不是2個(gè)，而這100個(gè)邏輯盤(pán)可能對(duì)應(yīng)著更多的物理盤(pán)，大大分散了壓力。

這個(gè)問(wèn)題解決了，管理員童鞋開(kāi)開(kāi)心心地過(guò)了幾年，漸漸地心里有點(diǎn)慌亂。物理硬盤(pán)的容量越來(lái)越大，從原來(lái)的73GB增長(zhǎng)到現(xiàn)在的4TB，壞盤(pán)之后數(shù)據(jù)重構(gòu)時(shí)間從原來(lái)的1個(gè)小時(shí)增長(zhǎng)到10個(gè)小時(shí)！！這么長(zhǎng)的時(shí)間里，如果再壞一塊盤(pán)，那我RAID5的磁盤(pán)組不就全掛了？即使用了RAID6可以容忍壞兩塊盤(pán)，但老話還說(shuō)禍不單行呢？

又有聰明的童鞋站了起來(lái)，我們可以把盤(pán)切片再做RAID，看這個(gè)圖先！

上圖中LUN虛擬化技術(shù)就是前面說(shuō)的池化技術(shù)，仍然基于傳統(tǒng)的RAID實(shí)現(xiàn)，只是多了一層虛擬盤(pán)的概念，原來(lái)是直接把邏輯盤(pán)分配出去，現(xiàn)在改成把虛擬盤(pán)分配出去，虛擬盤(pán)上的數(shù)據(jù)均勻分布在邏輯盤(pán)上。

塊虛擬化就是本文重點(diǎn)介紹的RAID2.0技術(shù)，它先把物理硬盤(pán)切成若干片，然后片與片之間再做RAID，然后一層層封裝成虛擬卷映射出去，方法與池化技術(shù)類(lèi)似。有童鞋要問(wèn)了，不就是切個(gè)片嘛，沒(méi)看出來(lái)哪好??！

物理硬盤(pán)切片之后，所有的片可以自由組合做RAID，不再局限于物理硬盤(pán)，原則就是一個(gè)RAID組內(nèi)的片必須來(lái)自不同的物理硬盤(pán)。

讓我們仔細(xì)對(duì)比一下上圖左右兩部分：

1. 左圖HDD1與HDD-0/2/3/4組成一個(gè)RAID組；右圖HDD1切出來(lái)的片分別與HDD-0/2/3/4和HDD-5/6/7/8切出來(lái)的片組成了兩個(gè)RAID組；
2. 左圖HDD1發(fā)生故障后，HDD5作為后備軍勇敢頂上，但HDD-0/2/3/4校驗(yàn)恢復(fù)出來(lái)的數(shù)據(jù)要寫(xiě)到HDD5一塊硬盤(pán)上；右圖HDD1發(fā)生故障后，2個(gè)RAID組受到影響，HDD-4和HDD-9切出來(lái)的片頂上，RAID組校驗(yàn)恢復(fù)出來(lái)的數(shù)據(jù)寫(xiě)到HDD-4和HDD-9兩塊盤(pán)上，而且數(shù)據(jù)量超小喲，只是兩個(gè)片的數(shù)據(jù)，HDD1上其它空白片不用管了！！
3. 推而廣之，RAID2.0技術(shù)不再有熱備盤(pán)的概念，換成了熱備空間，這里我們姑且稱之為熱備片。一塊物理硬盤(pán)故障后，來(lái)自多塊物理硬盤(pán)的熱備片頂上，數(shù)據(jù)重構(gòu)不再是傳統(tǒng)RAID的N對(duì)1，而是N對(duì)N。據(jù)某靠譜國(guó)產(chǎn)大廠統(tǒng)計(jì)，RAID2.0重構(gòu)速度是傳統(tǒng)RAID的20倍，可將10小時(shí)的重構(gòu)時(shí)間縮短至30分鐘??！

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上文的分析可以看出，RAID2.0能夠顯著減少重構(gòu)時(shí)間，避免數(shù)據(jù)重構(gòu)時(shí)對(duì)一塊硬盤(pán)的高強(qiáng)度讀寫(xiě)，降低硬盤(pán)故障率。但它與池化技術(shù)存在同樣的隱患，即由于虛擬盤(pán)做了寬條帶的數(shù)據(jù)分布，多塊物理硬盤(pán)損壞導(dǎo)致RAID組失效之后，整個(gè)存儲(chǔ)池的數(shù)據(jù)會(huì)讀寫(xiě)異常，影響范圍大于傳統(tǒng)RAID方式。因此，存儲(chǔ)陣列若使用池化技術(shù)，最好采用RAID6。