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RAID2.0+全新的RAID技術

責任編輯：editor006 |來源：企業網D1Net 2014-12-07 21:06:04 本文摘自：doit網絡

1. 傳統RAID的局限性

RAID(Redundant Array of Independent Disk，獨立冗余磁盤陣列)技術誕生于 1987年，最初由美國加州大學的伯克利分校提出，其基本思想是把多個獨立的物理硬盤通過相關的算法組合成一個虛擬的邏輯硬盤，從而提供更大容量、更高性能，或更高的數據容錯功能。

作為一種成熟、可靠的磁盤系統數據保護標準，RAID 技術自誕生以來一直作為存儲系統的基礎技術而存在，但是近年來隨著數據存儲需求的快速增長，高性能應用的不斷涌現，傳統 RAID 逐漸暴露出越來越多的問題。

IDC 預測，未來 5 年內存儲市場將繼續保持年平均增長 10%以上的良好態勢，全球存儲總容量可能達到 16840PB。為了滿足數據增長的需求，磁盤設備制造商不斷地提升技術來增加磁盤單位存儲密度，如今，4TB 的高容量磁盤和 900GB 的高性能 SAS 磁盤在企業和消費市場已經非常普遍，當這些高容量磁盤由于出現磁盤故障而需要進行數據重構時，傳統 RAID 的弱點便會立即凸顯。

以 7.2K RPM 4TB 磁盤為例，在傳統的 RAID5(8D+1P)中，其重構時間在 40 個小時左右。重構的進程會占用系統的資源，導致應用系統整體性能下降，當用戶為了保證應用的及時響應而限制重構的優先級時，重構的時間還將進一步延長。此外，在漫長的數據重構過程中，繁重的讀寫操作可能引起 RAID 組中其他磁盤也出現故障或錯誤，導致故障概率大幅提升，極大地增加數據丟失的風險。

另一方面，傳統 RAID 受限于硬盤數量，在數據容量劇增的年代無法滿足企業對資源統一靈活調配的需求，同時，隨著硬盤容量的增大，以硬盤為單位對數據進行管理也顯得越來越力不從心。

如何解決傳統RAID表現出來的問題已成了各大廠商急需解決的頭等問題!

2. 解決之道

為了解決傳統 RAID 的上述問題，同時順應虛擬化技術的發展趨勢，眾多存儲廠商紛紛提出了傳統 RAID 技術的替代方案：

LUN 虛擬化：以 EMC 和 HDS 為代表的存儲廠商，在傳統 RAID 基礎之上將單個或者多個 RAID 組進行更細粒度地切分，再將切分的單元進行組合，構建主機可訪問的空間。

塊虛擬化：以華為和 HP 3PAR 為代表的存儲廠商，將單個硬盤劃分成一個個小粒度的數據塊再組成存儲池，基于數據塊來構建 RAID 組，使得數據均勻地分布到存儲池的所有硬盤上，然后以數據塊為單元來進行資源管理

RAID2.0+技術是華為針對傳統 RAID 的缺點，設計的一種滿足存儲技術虛擬化架構發展趨勢的全新的 RAID 技術，其變傳統固定管理模式為兩層虛擬化管理模式，在底層塊級虛擬化(Virtual for Disk)硬盤管理的基礎之上，通過一系列 Smart 效率提升軟件，實現了上層虛擬化(Virtual for Pool)的高效資源管理

3. RAID2.0技術亮點

RAID2.0+通過兩層虛擬化管理模式，克服了傳統 RAID 的一些固有缺點，大大提升了存儲系統的可靠性和資源管理的效率，借助于 RAID2.0+的創新技術，T 系列存儲系統真正實現了以往高端存儲才能有的安全可信、彈性高效。

自動負載均衡，降低整體故障率

傳統 RAID 存儲系統中一般會有多個 RAID 組，每個 RAID 組中包含幾塊到十幾塊硬盤。由于每個 RAID 組的業務繁忙程度不同，導致硬盤的工作壓力不均，部分硬盤存在熱點，RAID2.0+技術通過塊虛擬化實現了數據在存儲池中硬盤上的自動均衡分布，避免了硬盤的冷熱不均，從而降低了存儲系統整體的故障率。

l 快速精簡重構，改善雙盤失效率

容量的增長使得傳統 RAID 不得不面臨一個嚴重的問題：10 年前重構一塊硬盤可能只需要幾十分鐘，而如今重構一塊硬盤需要十幾甚至幾十個小時。越來越長的重構時間使得企業的存儲系統在出現硬盤故障時長時間處于非容錯的降級狀態，存在極大的數據丟失風險，存儲系統在重構過程中由于業務和重構的雙重壓力導致數據丟失的案例也屢見不鮮。

基于底層塊級虛擬化的 RAID2.0+技術由于克服了傳統 RAID 重構的目標盤(熱備盤)性能瓶頸，使得重構數據流的寫帶寬不再成為重構速度的瓶頸，從而大大提升了重構速度，降低了雙盤失效的概率，提升了存儲系統的可靠性。

故障自檢自愈，保證系統可靠性

T 系列存儲系統針對硬盤采用了多重故障容錯設計，具有硬盤在線診斷、DHA(Disk Health Analyzer，硬盤故障診斷與預警)、壞道后臺掃描、壞道修復等多種可靠性保障，RAID2.0+技術會根據熱備策略自動在硬盤域中預留一定數量的熱備空間，用戶無需進行設置，當系統自動檢測到硬盤上某個區域不可修復的介質錯誤或整個硬盤發生故障時，系統會自動進行重構，將受影響的數據塊數據快速重構到其他硬盤的熱備空間中，實現系統的快速自愈合。

虛擬池化設計，降低存儲規劃管理難度

使用 RAID2.0+技術的 T 系列存儲系統，采用了領先的虛擬化技術，對存儲資源進行池化設計，管理員只需要維護少量的存儲資源池，所有的 RAID 配置在創建存儲池時自動配置完成，同時，系統會自動根據制定的策略來智能管理和調度系統資源，大大降低了規劃和管理的難度。

增加 LUN 所跨硬盤數，大幅提升單 LUN 性能

RAID2.0+技術支持由幾十甚至上百塊硬盤組成一個大的存儲資源池，LUN 基于存儲池創建，不再受限于 RAID 組磁盤數量，寬條帶化技術能夠讓單個 LUN 上的數據分布到很多不同的磁盤上，避免了磁盤熱點，使得單 LUN 性能和容量都得到了大幅提升。如果當前存儲的容量無法滿足要求時，只需要簡單向硬盤域中增加硬盤就可以完成存儲池和 LUN 的動態擴容，提升了磁盤的容量利用率。