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对wide stripe技能的一点考虑51CTO博客

2019年04月14日09时16分28秒 | 作者: 鸿才 | 标签: 技能,数据,磁盘 | 浏览: 970

RAID技能发展到现在遇到了使用瓶颈,其最大的问题在于数据重构时刻过长。在绵长的数据重构过程中,多块盘损坏的概率很高。关于RAID6而言,假如第三块盘损坏,那么数据将会彻底丢掉。在数据重构过程中,使用数据和重构数据彼此竞争有限的IO带宽,导致数据重构时刻进一步添加,数据安全性遭到严峻应战。

面临RAID这样的问题,业界一直在考虑咱们RAID的技能是否现已走到了前史的止境。笔者从前也剖析过,业界的许多存储公司都针对这个问题提出了自己的处理计划。其间名望最大的一个概念便是Declustered RAID。Declustered RAID仅仅一类RAID罢了,没有详细的界说。还有一些公司爽性把RAID拿掉,将数据冗余的作业交给了文件体系,文件体系在文件等级进行数据维护,业界许多人都赞同,底层RAID气数将近,未来归于文件体系。互联网公司做的愈加爽性,在磁盘级底子不需求RAID,一切数据保存到两个或许三个存储节点上,主节点坏了,还有其他两个备份节点。最近一段时刻,NetApp和Dell的动态磁盘技能闹的风风火火,极大地减少了数据重构时刻,而且在一段时刻内能够忍受多块磁盘损坏。看到这儿,咱们能够感觉到,这个范畴现已烽烟四起。能够必定的是,不同厂商的处理计划都在通知咱们,跟着磁盘容量的添加,传统RAID现已很难担任数据维护的效果,必将退出前史舞台,仅仅时刻罢了了。

最近一段时刻,笔者一直在研讨怎么处理传统RAID数据重构问题。无意间,我的思路和NetApp处理计划不约而同。个人认为动态磁盘技能是传统RAID的一个很好代替和连续。动态磁盘技能的实质在于将数据维护层和磁盘管理层别离。传统RAID中,数据维护层和磁盘管理层是彼此紧耦合的一种联系。RAID6的数据散布(Array)和磁盘(Disk Group)是一一对应的联系,一旦一个磁盘顺坏,那么将会影响到一个Array中的一切条带。这种紧耦合的联系将会导致如下两个功能瓶颈点:

1)spare是一个严峻的写入瓶颈。一切的数据重构出来之后,都需求写入spare盘。这个功能瓶颈点是很简单被发现的,而且能够经过distribute spare技能处理这个问题。

 

2)重构读瓶颈。在传统RAID中,因为维护层和磁盘层一一对应,重构读功能最大功能为单盘读功能。因而,关于数据重构而言,重构读是一个严峻的瓶颈点。而且这个瓶颈点将会约束distribute spare技能的使用。

动态磁盘技能能够处理上述两大瓶颈点。因而能够大幅度进步数据重构功能,而且能够跟着磁盘数量线性扩展。动态磁盘处理上述问题的核心技能在于wide stripe技能。当数据维护层和磁盘管理层别离之后,数据维护层中的数据能够动态的随意、均匀散布到一切磁盘上。如此一来,一个损坏的磁盘将会影响到一切的Array,而且会调用一切的磁盘对损坏的数据进行康复。自然而然,重构读和spare单点写入的问题将会消失,在磁盘数量到达必定的情况下,数据重构的功能将会急剧进步。

有人忧虑Wide Stripe会引进混合读写问题,然后导致单盘读写功能下降。确实,当条带中的数据无序散布到一切磁盘上之后,单盘的读写功能会下降,所以,在磁盘数量较少的情况下,动态磁盘技能带来的价值不大,磁盘越多,体现的价值越大。正可谓“三个臭皮匠,胜过诸葛亮”,单盘功能的下降无所谓,关键在于整体功能。

上图是Dell动态磁盘阵列的重构时刻比照成果。选用动态磁盘技能后,重构时刻大幅下降,而且在两块盘一起损坏时体现尤为杰出。能够说动态磁盘技能是传统RAID的一个很好代替计划。

和文件体系数据冗余处理计划比较,从技能的视点来看,动态磁盘技能有何不同呢?其实,在我看来,动态磁盘技能(DDP)、IBM Declustered RAID、Panasas 的Object Store以及HP的Virtual RAID,其实质上是彻底相同的。归纳起来便是上述说到的“数据维护层和磁盘管理层的别离”。数据维护层能够在文件体系等级完成,也能够在块设备等级完成。不同的完成发生不同的体系形状及特性。动态磁盘技能在块设备等级完成了数据维护层,Object Store在文件体系等级完成了数据维护层。磁盘管理层首要完成资源块的分配,为数据维护层供给存储目标。因而,上述说到的这些处理计划,有着相同的思维,所以,有着许多共性问题。

面临传统RAID的问题,数据维护层和磁盘管理层的别离是大势所趋,别离之后选用Wide Stripe技能能够天然破解传统RAID的重构瓶颈点,能够大幅进步数据可靠性。当然,新生事物必定有它新的问题,例如,怎么平衡数据散布?数据搬迁对使用功能形成多大影响?怎么更好的优化数据分配算法?怎么优化次序读功能?新技能的优势是显着的,问题也是许多的,一个巨大的年代才刚刚开始。

 

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