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信息存储:服务器中的RAID产品特性介绍
http://www.edu.cn   2010-07-29 作者:

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  4. RAID5EE

  RAID5EE是一个比较实用的技术。让我们回顾一下传统的RAID5+HotSpare盘的情况,正常的I/O读写都是在RAID5上进行的,只有在RAID5中的一块磁盘损坏的情况下,HotSpare磁盘才进行顶替,换句话说,如果RAID5中的磁盘都能正常工作的话,HotSpare磁盘是空闲、不需要转动的,这是一种被动的热备份方式,因为热备份磁盘的带宽并没有被有效利用。

  有没有一种解决办法呢?RAID5EE提供了一个完善的替代“RAID5+HotSpare”盘的解决办法。如下图所示,原来的一块单独HotSpare热备份盘也进行Stripe条带化,并且平均分配到了5块磁盘中。这样,在RAID5EE读写的时候,5块磁盘同时参与I/O,相比于4块磁盘+HotSpare盘的情况,多了一个磁盘的读写带宽,提高了性能。特别是在整体磁盘数量比较少,如4/5/6等的情况下,性能的提高尤为明显。

  RAID5EE相比于RAID5性能提高,那对于可靠性和容量利用率有什么影响呢?对于RAID5EE来讲,一块硬盘损坏,就会自动重构成一个RAID5,另外一个硬盘再损坏,就会变成Degraded状态的RAID5,这和RAID5+HotSpare的容错能力是一样的,也就是可靠性一样;对于RAID5EE来讲,损失的容量为2块物理磁盘,而对于RAID5+HotSpare来讲,损失的容量也为2块物理磁盘,所以容量利用率也一致。

  值得注意的一点,RAID5EE中包括的HotSpare盘是分布在每个磁盘中的,只能供RAID5EE本身来使用,不能做另外RAID5的热备。也就是说,如果客户有两个或者更多个RAID5,一个HotSpare盘需要为所有RAID5服务的话,客户不要使用RAID5EE,因为RAID5EE只适用于替代一个RAID5+HotSpare盘的情况。

  5. RAID6

  RAID6是在RAID5的基础上,可以允许2块磁盘的同时损坏,属于更高级的一种容错技术。目前各个厂家的产品都相继推出了RAID6,但使用的RAID6不尽相同,如采用Intel P+Q编码、RAID-DP编码、PARK编码等等。

  由于RAID6能够支持2块磁盘的同时损坏,所以更适合应用于MTBF相对低的SATA磁盘。但由于RAID6的算法相对比较复杂,所以写性能,特别是在损坏一块盘、两块盘情况下的性能会比较差,客户需要根据自己的实际应用综合评定选择,千万不能拣了芝麻而丢了西瓜。

  下图就是一种形式的RAID6。大家可以看到,对于数据区从0到11来说,都有两个不同的校验区,如1,有绿色P和黄色P两个校验区。这样,无论同时损坏哪两块硬盘,都可以从另外的硬盘中恢复出所有的数据。

  6. Snapshot快照

  提起Snapshot快照,很多人都会以为我在谈外部存储。的确,对于外部存储来讲,Snapshot已经成为了一个标准的功能,无论对于高端磁盘阵列,还是中低端磁盘阵列,一般都具有这种功能。但是随着服务器内部RAID技术的发展,有的厂家,比如Adaptec,也把Snapshot快照功能融入进来。

  Snapshot的核心在于对逻辑卷进行指定时间点的快照,从而生成一个虚拟的快照卷,从而进行数据备份、克隆等等。对于Adaptec的Snapshot而言,有两种实现方式。

  一是Snapshot Backup。在这种模式下,会把源逻辑盘上指定时间点的数据完全复制到目标快照卷中,从而客户可以对Snapshot快照卷进行操作,也可以实现复制多个一样的系统。需要指出的是,和普通的Copy不同,Snapshot是指定时间点的拷贝,所以Snapshot卷上的数据在指定时间点上是一致性的,可以适用于数据库等应用环境。

  另外一种是Snapshot Nobackup。这种模式更类似外部存储中使用的Snapshot技术。它对于源逻辑卷创建指定时间点的临时“Copy”,生成了Snapshot卷,从而用于磁带备份或者数据参考。这种模式并不拷贝所有的数据,而仅仅是采用Copy-on-Write的机制拷贝写入的即将变化的数据,所以相对于第一种方式而言,需要更少的I/O,对系统的性能影响也比较小。客户可以根据自身的需求来选择相应的Snapshot方式。

  总结

  以上是目前服务器中的RAID特性介绍,大家可以明显的感觉到服务器中的RAID产品软件功能越来越多样化。其实,这都是底层的Firmware中具有的功能,对于上层的图形化GUI管理软件而言,功能也越来越复杂,但管理上却越来越简单化。另外,一些外部存储中具有的高级功能正慢慢转移到了服务器中,为以后外部存储和内部存储的无缝结合提供了基础。

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