RAID 2.0+优势分析

2018-03-03

RAID2.0+技术原理

在硬盘域中硬盘可以选择 SSD、SAS、NL-SAS中的一种或多种，在存储系统中可以创建多个硬盘域，不同的硬盘域中实现故障隔离；硬盘域中的硬盘空间会被划分成固定大小的物理空间—CK（Chunk），从而实现底层块级虚拟化，CK的大小为64MB；

在硬盘域中可以创建存储池，存储池由硬盘域中的多个CK组成，CK按CRUSH算法选自于不同的硬盘，可以在硬盘域中创建多个存储池，存储池可以包含一种或多种类型的CK；

在存储池中，相同类型的CK按RAID策略组合为CKG，CKG会被划分为以CK更小的逻辑空间Extent，根据业务需求，可以对Extent的大小进行设置；Extent是存储池中申请空间、释放空间、数据统计和数据迁移的基本单位；

在存储池中，可以创建多个LUN，LUN由存储池中的多个 Extent组成，LUN可以包含一种或多种类型的Extent，根据业务需求可以动态调整LUN的容量，例如当LUN的规划容量不能满足业务需求时，可以申请Extent来增加LUN的容量；

最终LUN映射给主机用于数据读写，当主机向LUN中写入数据时，数据会存储多个Extent，在存储池中数据将分布在多个CKG上，而CKG是由硬盘域中不同硬盘上的多个CK组成，因此数据将均匀地分布在硬盘域的所有硬盘上，实现硬盘数据负载均衡，所有硬盘响应数据读写，并在硬盘故障时所有硬盘参数数据重构。

1.快速重构：由于热备空间也是按CHUNK分散在多个盘上的，因此多个CKG的重构几乎可以同时进行，避免了传统RAID写单个热备盘造成的性能瓶颈，大大减少了重构时间。

2.硬盘负载均衡：LUN的数据被均匀分散分布到阵列内所有的硬盘上，可以防止局部硬盘过热，提升可靠性。在参与业务读写过程中，阵列内硬盘参与度高，提升系统响应速度。

3.最大化硬盘资源利用率：性能上，LUN基于资源池创建，不再受限于RAID组硬盘数量，LUN的随机读写性能可得到大大提升；容量上，资源池中的硬盘数量不受限于RAID级别，免除传统RAID环境下有些RAID组空间利用率高而有些RAID组空间利用率低的状况，并借助智能精简配置，提升硬盘的容量利用率。

4.提升存储管理效率：无需花费过多的时间做存储预规划，只需简单地将多个硬盘组合成存储池，设置存储池的分层策略，从存储池划分LUN即可。

当需要扩容存储池，只需插入新的硬盘，系统会自动的调整数据分布，让数据均衡的分布到各个硬盘上。

当需要扩容LUN时，只需输入想要扩容的LUN大小，系统会自动从存储池中划分所需的空间，并自动调整LUN的数据分布。

1.负荷分担：RAID2.0+使得硬盘更加均衡地工作，避免了传统RAID可能出现的硬盘“过劳死”问题。

2.稳健重构：RAID2.0+技术使得发生重构时有更多的硬盘来分担重构负荷，减少了每块硬盘承担的重构工作量，大大降低了重构期间再发生硬盘故障的风险。

3.快速重构：RAID2.0+大大减少了重构的时间窗，使得系统能在尽可能短的时间内恢复到容错状态，从而提升系统的可靠性。

4.精简重构：RAID2.0+能够通过元数据感知已分配空间中哪些是已使用的，因此在重构时仅重构已使用空间，减少了重构数据量，进一步缩短了重构时间。

5.自检自愈：RAID2.0+采用分布式的热备空间，当系统检测到故障时，只要硬盘中有空闲的空间（CK），即可自动启动重构，在提升可靠性的同时大大降低了管理成本。

6.失效数据量：传统RAID失效后，影响的是RAID组上的所有数据；而RAID2.0+发生多盘失效后，只有和多块失效硬盘都相关联的数据才会失效，大部分的数据仍然可以访问。

7.有效应对双盘失效：两个硬盘域内各坏一块盘，是不会双盘失效的。同一个硬盘域内只有和2块失效硬盘都相关联的数据才会失效，大部分的数据仍然可以访问，失效数据量与传统RAID相比按数量级减少。

同一硬盘域在硬盘空余容量足够的情况下，一块硬盘故障重构完成后另一块硬盘故障不会导致数据丢失，直到硬盘剩余空间不足或正常硬盘数量降低到RAID类型设定的数据块数量。