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raid2.0介绍

ICTworker 2021-08-10
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RAID2.0介绍

  • 相关概念


    • 硬盘域:一组硬盘的集合,每个硬盘域最多有三种类型硬盘,SATA和NL_SAS不能同时处于一个硬盘域。


    • DG:同一个硬盘域相同硬盘的集合。


    • CK:硬盘切分的64M固定大小的块,是组RAID以及做热备的基本单位


    • CKG:来自一个DG内的不同硬盘上的CK按照RAID组级别组成。


    • Extent:由CKG进行切分,是热点数据统计和迁移的最小单元(数据迁移粒度),也是存储池中申请空间、释放空间的最小单位,大小可以调整(512k-64M),默认4M。


    • Grain:在Thin LUN模式下,Extent按照固定大小被进一步划分为更细粒度的块,这些块称之为Grain。T系列存储V2的Grain粒度默认为32KB(可通过CLI指定范围为8KB-256KB),OceanStor 18000的Grain粒度固定为64KB;V3默认64KB,范围4KB-64KB。


    • 条带:硬盘中一个或者多个连续的扇区构成一个条带。


    • 分条:由RAID组中所有硬盘相同物理位置上的条带组成。


    • Volume & LUN一个Volume对象用于组织同一个LUN的所有Extent、Grain逻辑存储单元,可动态申请释放Extent来增加或者减少Volume实际占用的空间。


  • 原理:RAID2.0是块级虚拟化特性。在创建硬盘域时,存储系统会将所有选中的硬盘按照固定大小64M切分成CK;在创建存储池时,存储系统会将来自一个DG内不同硬盘上的CK按照RAID组级别组成CKG,并切分成大小可调的extent;普通LUN是由extend组成,精简LUN是在extend基础上继续切分更小粒度的grain组成的。


  • RAID2.0优势:


    • 相比传统RAID,RAID2.0块级虚拟化无需关注底层RAID状况,管理更加方便。


    • 每个LUN的空间来自底层所有硬盘,大大提升了LUN所跨盘数;可以做到热点数据动态迁移,大幅提升单LUN性能。


    • 由硬盘选盘算法CRUSH算法决定每个硬盘的使用率和其容量成正比,不存在冷热盘的情况。


    • 传统RAID是多对一的进行重构;RAID2.0里热备空间均匀分散在每一个硬盘,因此是多对多的进行重构,重构效率更快。


    • 快速精简重构


    • 自动负载均衡(每个层级硬盘利用率相等)


    • 提升单LUN性能


    • 管理简单


  • RAID2.0重构


    • 全盘重构:当整个硬盘故障或离线时间过长时会触发全盘重构。


    • 局部重构:硬盘中出现坏块情况下会触发局部重构。


    • 恢复重构:硬盘出现逻辑错误或突然拔出又插上的情况下,导致短时间不可写时,系统会将不可写期间的数据记录在日志中,当可写后再依据日志和RAID算法恢复出数据。


  • RAID2.0均衡原理(SmartMotion)


    • 在扩容的硬盘域中查询源CKG;分配目标CKG;若该CKG中有来自新盘的CK,则对其均衡;均衡时先将源CKG中对应位置的CK数据拷贝至目标CKG中来自新盘的CK上,然后更改两个CK所属的CKG,最后释放掉目标CKG。




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