各大存儲廠商特色RAID技術(shù)

目前，在中高端產(chǎn)品上，用戶可以選擇的RAID級別有很多，這些不同的RAID級別都有著不同的存儲性能特點，但是現(xiàn)在的真實情況是，用戶對于RAID級別的復雜選擇感覺到越來越不滿意。為什么呢？我們認為可能主要有以下幾點原因。?第一：單塊磁盤容量已經(jīng)變得非常大，例如1TB的SATA磁盤已經(jīng)逐漸普及。數(shù)據(jù)中心不一定非得采用特別復雜的RAID級別也能達到需求容量。?第二：復雜的RAID，使磁盤失效時的重置次數(shù)增加，導致了數(shù)據(jù)風險。?第三：全球經(jīng)濟放緩，使得IT預算緊縮，也一定程度影響了傳統(tǒng)RAID。不論用戶的設備是高端的4-GbpsFibreChannel(FC)，或是低價的普通FC、SATA、SAS、又或者是這些設備的結(jié)合，用戶的期望都是一樣的：數(shù)據(jù)的安全保障，成本的節(jié)省，還有就是即便用戶在某個存儲層級選擇了低成本的設備部署，他們也期望不要有較高的風險,畢竟，低成本層級存儲部署已經(jīng)犧牲了一定的性能表現(xiàn)。為了達到用戶的期望，有的廠商已經(jīng)將RAID6(雙奇偶校驗)加入了他們的產(chǎn)品清單。另一些廠商也將RAID6加入了他們的路線圖。與此同時，一些廠商研究過用戶的需求之后，將傳統(tǒng)的RAID級別配置稍加改變，創(chuàng)造出新的RAID產(chǎn)品，從而達到滿足用戶需求的目的。下面，我們將主要探討這些RAID的改良技術(shù)與傳統(tǒng)RAID有何不同，究竟能給用戶帶來什么。3PAR的快速RAID5(FastRAID5)這是3PAR創(chuàng)造的一個詞匯，“快速RAID5(FastRAID5)”。因為3PAR的InServStorageServer系統(tǒng)允許RAID5冗余，達到類似RAID1鏡像部署的性能。從數(shù)據(jù)保護的觀點來看,3PAR的RAID5部署跟其他的RAID5部署沒有什么區(qū)別，也都是磁盤的條帶化數(shù)據(jù)和奇偶校驗(從2D+1P到8D+1P)，并且只允許其中一塊磁盤失效。RAID5和快速RAID5(FastRAID5)的區(qū)別在于，3PAR的InServStorageServer系統(tǒng)，可以支持自動精簡配置。也就是說，傳統(tǒng)的RAID5是預先定義好了RAID磁盤配置，而快速RAID5則是將磁盤陣列劃分成了一個一個的小塊空間(chunklet),并且視整個陣列為一個存儲資源池。因此，當有新的存儲任務產(chǎn)生的時候，存儲任務被分配到邏輯卷上，而不是單一的物理卷，這樣就可以避免存儲“熱點”的產(chǎn)生對于單一磁盤的高性能要求。除此之外，3PAR還采用了獨有的ASIC技術(shù)(application-specificintegratedcircuit分類應用集成電路)來加快奇偶校驗的速度，進一步提升了3PAR的性能表現(xiàn)。也正是因為這些技術(shù)變革，3PAR的快速RAID5通過多磁盤交錯寫操作的實現(xiàn)，提高了傳統(tǒng)RAID5的寫操作性能，另一方面,3PAR的條帶化數(shù)據(jù)的大小可以根據(jù)用戶需求調(diào)整，這兩方面改進都使得磁盤陣列重置時間縮短?？偠灾?，3PAR的RAID5在各方面都比傳統(tǒng)的RAID5有了很大的提升。作為存儲領域的后起之秀，3PAR的進步不容小覷。HP的Vraid惠普作為存儲領域的巨頭，也在RAID新技術(shù)方面有所進步，在其中端產(chǎn)品EnterpriseVirtualArray（EVA）中，采用了稱為“Vraid”的新技術(shù)。這個“V”，就是虛擬化“Virtual”的縮寫，事實也如此。EVA系列產(chǎn)品，對虛擬化的支持很好，其RAID包括了Vraid1,VraidO+1和Vraid5。其實，惠普的Vraid也分別對應了傳統(tǒng)的RAID1，0+1，和5（鏡像，條帶化鏡像，奇偶校驗）。只不過Vraid運行的背景是EVA的虛擬化環(huán)境。在EVA虛擬化環(huán)境中，多個虛擬應用LUNs（邏輯單元號）都可以被Vraid級別動態(tài)的分配和擴展，并且最大可擴展至2TB級別，當然邏輯單元號容量也可以收縮。在該系統(tǒng)中，存儲管理員將存儲資源池切割成不同的磁盤組，每組都可以容納8?240塊物理磁盤（必須聲明的一點，盡管每組最多可以擁有240塊物理磁盤，但是惠普還是建議每組的磁盤數(shù)量越少越好,以優(yōu)化每組的存儲性能），之后，存儲管理員就可以選擇磁盤組的RAID級別了。此時，惠普的管理軟件就開始工作了，軟件會自動選擇最好的方式來建立Vraid虛擬化磁盤，來滿足管理員確定的需求。存儲數(shù)據(jù)將在該虛擬化磁盤組上平均的被條帶化。在Vraid系統(tǒng)之中，新的存儲容量可以被動態(tài)的加入存儲資源池，或者可以動態(tài)的建立新的虛擬存儲資源池。每當新的容量被加入存儲資源池，EVAVraid存儲資源池的負載算法將自動重新分配所有虛擬磁盤中的數(shù)據(jù)oVraid另外的功能CrossRaid，可以在復制的過程中（快照、快照克隆、鏡像克?。┰试S目標的Vraid級別與源Vraid級別不同。這樣說起來，似乎Vraid和3PAR的快速RAID5多少有些相似之處，不過兩者最大的不同，在于Vraid部署，會分配磁盤組中所有的磁盤，3PAR的快速RAID5部署則采用自動精簡配置，從磁盤資源池中配置條帶化的塊空間。其實，Vraid和3PAR的RAID技術(shù)聽起來差距不大，而且性能也很相似。但是3PAR的自動精簡配置通常比Vraid擁有稍好一些的靈活性。NEC的雙奇偶校驗RAID-3在NEC的D系列產(chǎn)品中，NEC推出了一種叫做雙奇偶校驗的RAID-3oNEC的雙奇偶校驗RAID-3很容易理解：比傳統(tǒng)的RAID3部署多出了第二個奇偶校驗，來保證在陣列中第二塊磁盤失效時，也能正常工作。這個額外的奇偶校驗被存儲在第二塊奇偶校驗磁盤中，兩塊奇偶校驗磁盤都是固定的，就跟一塊RAID-3奇偶校驗磁盤沒什么兩樣。但是跟RAID-5還是有所區(qū)別，RAID-3的雙奇偶校驗，只有兩種選擇：4D+2P或者8D+2P。一旦奇偶校驗配置確定了，就不能被動態(tài)改變了：傳統(tǒng)的RAID3配置不能變成雙奇偶校驗RAID-3,除非整體數(shù)據(jù)遷移,而雙奇偶校驗RAID-3也無法簡單的轉(zhuǎn)換成傳統(tǒng)的RAID-3。從性能方面來看，NEC的RAID-3跟傳統(tǒng)的RAID3有著相同的讀寫表現(xiàn)，但是同時，NEC的RAID-3卻改善了MTBDL（meantimebetweendataloss平均數(shù)據(jù)丟失時間）。就我們觀察來看，NEC的RAID-3比較適用于媒體數(shù)據(jù)存儲，因為它提供了較高的帶寬。NEC的動態(tài)池

NEC稱其RAID6部署為“動態(tài)池”，因為RAID6提供了兩個奇偶校驗。存儲空間由一系列的6個128KB的數(shù)據(jù)條構(gòu)成，可以配制成4D+2P或者8D+2P。這些條帶可以分布到任意數(shù)量的磁盤。磁盤也可以動態(tài)的添加到資源池，每個資源池中可以容納T144塊磁盤。數(shù)據(jù)條被輪轉(zhuǎn)到所有的可用空間，以便減小“熱點”的發(fā)生。不過從其他角度來看，NEC的RAID6還是具有所有RAID6的特性。NEC在所有D系列模塊中都提供了動態(tài)池功能。NEC的三重鏡像(TripleMirror)NEC的三重鏡像擴展RAID1至3塊磁盤，也就是說，存儲數(shù)據(jù)同時被寫到了3快磁盤上，這樣就可以避免兩塊磁盤同時失效，當然，三重鏡像并沒有任何的奇偶校驗。三重鏡像比RAID1和RAID5提供了更高級別的數(shù)據(jù)保護，但是也比RAID6有更多的寫性能損耗。NEC對于所有D系列模塊，提供三重鏡像。NetApp的RAID-DPNetApp的RAID-DP與傳統(tǒng)的RAID6部署有所區(qū)別，不是說級別不一樣，而是在于很多部署的細節(jié)。第一點，NetApp的RAID-DP在RAID設置中，并不在磁盤中進行輪轉(zhuǎn)奇偶校驗。RAID-DP通過搜集不相關(guān)的寫操作，到完整的條帶化寫操作，從而減少局部條帶化寫操作。另夕卜，RAID-DP還擴展了RAID6概念，允許用戶可以在RAID4和RAID-DP之間轉(zhuǎn)換。至于RAID的磁盤的具體配置，也取決于磁盤種類。例如，RAID4SATA磁盤設置，默認最大為6D+1P，而RAID4的FC磁盤設置默認為7D+1P，最大為13D+1P。NetApp聲稱，從RAID4到RAID-DP的性能損耗不會大于3%,具體值取決于工作負荷。

NEC動態(tài)池有所擔升NEC有所餐升世龍不變NetAppRAID-DP有所提升最后我們發(fā)現(xiàn)，所有這些RAID變革，都有兩個共同點：第一，這些新技術(shù)之所以能夠起到效果，是因為廠商獨特的存儲系統(tǒng)架構(gòu)。第二點，這些技術(shù)都是為了獲得更高的市場