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基本RAID概念（基于EMC存储CLARiiON CX4系列） 这部分讨论磁盘条带化、镜像、pool和LUN. 磁盘条带化 使用磁盘条带化，存储系统硬件可以同时独立对多个磁盘进行读写。通过允许几个读写磁头同时从事同一任务，磁盘条带化能够提高性能。每个磁盘读写的信息数量组成了条带化元素的大小（stripe element size）。条带化大小（stripe size）是条带化元素大小乘以RAID group或pool中的数据磁盘的数量（不是镜像或奇偶校验盘）。例如，假如默认条带化元素大小是128个扇区（sector），那么： u 对于带有6块磁盘的做了RAID 6的storage pool（相当于4个数据盘和2个奇偶校验盘），条带化大小为128×4或512个扇区每个条带。 u 对于带有5块磁盘的作了RAID 5的storage pool（相当于4个数据盘和1个奇偶校验盘），条带化大小为128×4或512个扇区每个条带。 u 对于带有6块磁盘的做了RAID1/0的storage pool（相当于3个数据盘和3个镜像盘），条带化大小为128×4或384个扇区每个条带。 存储系统大都通过RAID来实现磁盘条带化。 镜像（Mirroring） 镜像（Mirroing）维持了一个逻辑磁盘映像的拷贝，如果原来的映像无法访问，这个拷贝可以提供连续的访问。系统和用户应用程序可在好的映像上继续运行而不会中断。你可以通过将磁盘捆绑成RAID 1/0 pool来创建镜像；随后硬件会自动镜像磁盘。 Pool和LUN 你可以在一个RAID group或pool上创建多个LUN，然后将每个LUN指派给服务器上不同的用户或者应用程序。例如，你可以分别创建三个存储容量为100、400和573GB的LUN，用于临时、邮件和用户文件。注意，RAID group LUN或者thick LUN的存储容量是存储系统中的真实容量，而thin LUN的存储容量可能不是真实容量。 一个storage pool上多个LUN的缺点是对每个LUN的I/O会影响到对该RAID group或pool上其它LUN的I/O. 如果到一个LUN的流量非常大，其它LUN的I/O性能也会下降。一个storage pool上多个LUN的优点是可以将RAID group或pool提供的大量磁盘空间分割开来。 ____________________________________________ 支持的RAID类型这部分讨论了RAID 6，RAID 5，RAID 3，RAID 1，RAID 1/0，RAID 0类型，也讨论了单独的磁盘，热备和主动热备。 RAID6(双重分布式奇偶校验) 所有RAID group或pool都支持RAID 6。 一个RAID 6 group通常由6或12块磁盘组成，但是也可以有4、8、10、14或16块磁盘。在一个RAID 6 group上你可以创建最多256个LUN——每个RAID group上的LUN的最大值——来将磁盘空间分配给不同服务器上的用户和应用程序。 一个RAID 6 pool通常由最少4块磁盘组成，最多则可由存储系统支持的每个pool最大磁盘数组成。在RAID 6 pool中，你可以创建存储系统支持的最大数量的LUN来将磁盘空间分配给不同服务器上的用户和应用程序。下表列出了这些最大限制的值。 Pool的磁盘和LUN限制 RAID 6 group或pool会进行磁盘条带化。在RAID6 group或pool中，一些空间用于奇偶校验，剩下的磁盘空间用于存放数据。存储系统会写两组独立的校验信息——row parity和diagonal parity——这两组校验信息会使group或pool在一块或两块磁盘失效或者在一个磁盘重建过程中发生硬件故障时仍然继续工作。当你替换失效磁盘时，SP通过存储在有效磁盘上的信息重建——或者使用了主动热备，继续重建——group或者pool。当SP重建group或pool时，性能会下降。这种性能的下降可通过使用主动热备来缓解。在重建过程中，存储系统会继续运作，为用户提供数据访问，包括存储在故障磁盘上的数据。 ___________________________ 主动热备是在一个磁盘趋于故障之时会通过将这块磁盘中的内容拷贝到热备盘来创建这个磁盘的热备（主动热备盘）。随后，你就可以在这块磁盘真正故障之前移除它，那么主动热备盘会替代它。 ___________________________ RAID 6 group或pool会将校验数据均匀地分布到所有驱动器上，这样校验磁盘就不会成为写操作的瓶颈。在RAID 6 group或pool中用户数据和奇偶校验数据默认的条带元素大小是128个扇区（即65536字节，一个扇区512个字节）。注意磁盘块在条带化中的地址是从第一个磁盘开始，顺序到第二个、第三个、第四个、第五个和第六个磁盘，然后再回到第一个磁盘，以此类推。 RAID 6 group或pool提供了很好的读写性能。写性能主要得益于存储系统的缓存。 RAID5(分布式奇偶校验) RAID group和pool都支持RAID 5. 一个RAID 5 group通常都由5块磁盘组成，但是也可以有3到16块磁盘。在一个RAID 5 group上你可以创建最多256个LUN——每个RAID group上的LUN的最大值——来将磁盘空间分配给不同服务器上的用户和应用程序。 一个RAID 5 thin pool由最少3个磁盘，最多由存储系统所支持的每个pool的最大磁盘数组成。在一个pool中，你可以创建存储系统所支持的最大数量的LUN，来将磁盘空间分配给不同服务器上用户和应用。下表列出了这些最大限制。 RAID 5 group或pool使用磁盘条带化技术。存储系统通过写入奇偶校验信息允许group或pool在一个磁盘故障的情况下继续运作。当你替换掉故障磁盘的时候，SP会使用驻留在正常磁盘上的信息重建group或pool，或者使用主动热备盘的情况下会继续重建group或pool（即将主动热备盘上的数据迁移到新更换的磁盘上）。当SP重建group或pool的时候，性能会降低。这种性能的下降可通过使用主动热备功能来缓解。在重建过程中，存储系统会继续运行，并提供用户访问的数据，包括存储在故障磁盘上的数据。 在RAID 5 group或pool中用户数据和奇偶校验数据默认的条带元素大小是128个扇区（即65536字节，一个扇区512个字节）。注意磁盘块在条带化中的地址是从第一个磁盘开始，顺序到第二个、第三个、第四个、第五个磁盘，然后再回到第一个磁盘，以此类推。 RAID 6 group或pool提供了很好的读写性能。写性能主要得益于存储系统的缓存。 RAID3(单个校验磁盘) RAID 3仅被RAID group支持。一个RAID 3group由5块盘或9块盘组成，并使用磁盘条带化技术。为了获得RAID 3 LUN的最佳带宽性能，你需要限制对LUN的并行访问。例如，一个RAID 3 group有多个LUN，但是只有并行的、大量I/O的线程在1到4个之间的时候，才能实现最大带宽。 当SP重建group时性能会下降。这种性能的下降可通过使用主动热备功能来缓解。在重建过程中，存储系统会继续运行，并提供用户访问的数据，包括存储在故障磁盘上的数据。 在RAID 3 group中用户数据和奇偶校验数据默认的条带元素大小是128个扇区（即65536字节，一个扇区512个字节）。注意磁盘块在条带化中的地址是从第一个磁盘开始，顺序到第二个、第三个、第四个，然后再回到第一个磁盘，以此类推。 RAID 3与RAID 6和RAID 5有一个主要的不同。对于RAID3 group，奇偶校验信息存储在一块磁盘上；对于RAID 6和RAID 5 group或pool，校验信息存储在所有磁盘上。RAID 3能够比RAID 5和RAID 6更好地执行顺序I/O的操作，但是无法同样好地处理随机访问。 RAID 3最好被认为是可专门用于大量顺序I/O的应用程序的RAID 5.然而，对于写缓存激活了的RAID 3 LUN，RAID 3相当于RAID 5，可以处理一定程度的并行访问。RAID 3 group在应用程序用64KB或更大的块（block）进行I/O的时候性能很好。通过使用读和写缓存，RAID 3 group能够处理几个并行的访问流。 RAID 3 group不需要任何特殊的缓存区。RAID 3不需要固定的内存作为写缓存。仅仅需要像你为RAID 5分配写缓存一样，并确保缓存功能为RAID 3 group 中的LUN打开。对RAID 3 LUN的访问可以与对存储系统中其它RAID类型的LUN的访问同时发生。 RAID1 (镜像对儿) RAID 1仅被RAID group支持。一个RAID 1group由两个磁盘组成，这两个磁盘被存储系统硬件自动镜像。在一个RAID 1 group中，你可以创建多个RAID 1 LUN来将磁盘空间分配给不同的用户、服务器和应用程序。 在存储系统中的RAID 1硬件镜像不同于软件镜像、远程镜像或其它种类磁盘的硬件镜像。功能上，这不同是你不能手工停止RAID 1镜像对儿中的镜像，然后独立访问映像中的一个。如果你想单独使用这镜像中的一个磁盘，你就要将磁盘从镜像中释放（丢失全部数据），然后将磁盘重新绑定为你想要的类型的LUN，软件会格式化这个新绑定的LUN。 在存储系统中，RAID 1硬件镜像有如下优点： u 自动生效（你无须通过命令来启动它） u 映像副本是物理的 u 故障之后你可以选择重建的时间段，SP会在那个期间重新创建第二个映像 在RAID 1镜像对儿中，存储系统会在两块盘上写同样的数据。 RAID1/0（镜像冗余阵列） RAID group和pool都支持RAID 1/0。一个RAID 1/0的RAID group或pool由偶数个磁盘组成，最多可达存储系统所支持的每个pool的最大磁盘数。硬件会自动镜像磁盘。RAID 1/0 pool使用磁盘条带化技术。它结合了RAID 0的速度优势和镜像的冗余优势。在pool中，你可以创建存储系统所支持的最大数量的LUN来将磁盘空间分配给不同服务器上的用户和应用程序。 一个RAID 1/0 group由2、4、6、8、10、12、14或16块磁盘组成。这些磁盘构成了2个镜像的映像，每个映像包括2到8块磁盘。硬件自动镜像磁盘。RAID 1/0使用磁盘条带化技术。它结合了RAID 0的速度优势和镜像的冗余优势。在RAID 1/0 group中，你可以创建多达128个RAID 1/0 LUN来将磁盘空间分配给不用用户、服务器和应用程序。 RAID 1/0 pool默认条带化元素大小（stripeelement size）是128扇区（共65536字节）。注意条带化条件下磁盘块儿的地址是从第一个镜像磁盘顺序到第二个镜像磁盘，再到第三个镜像磁盘，然后再到第一个镜像磁盘，以此类推。 倘若每个镜像对儿中有一块磁盘是存活的，RAID 1/0 group或pool就能够在多个磁盘故障的情况下存活。 RAID0 (非冗余条带化RAID) 仅RAID group支持RAID 0. 注意 —————————— RAID0 group不提供对数据的保护。EMC建议不要使用RAID 0 group，除非你有保护数据的方法，比如软件镜像。 —————————— 一个RAID 0 group由3到16块磁盘组成。RAID 0 group使用磁盘条带化技术，硬件可同时对多块磁盘进行读写。在RAID 0 group中你可以创建多达128个LUN。 不像其它RAID级别，RAID 0中硬件不会在任何磁盘中维护奇偶校验信息；这个类型的group没有内在的数据冗余。因此，如果LUN中的磁盘发生任何故障（包括不可恢复的读错误），LUN中的信息都会丢失。 RAID 0通过对不同磁盘同时进行I/O提高了性能。一个令人满意的替代RAID 0的选项是RAID 1/0，它会保护你的数据。 主动热备不支持RAID 0 group. 单独磁盘 单独磁盘类型仅支持RAID group。一个单独的磁盘单元是一个必须独立于存储中任何其它磁盘的磁盘。单独的磁盘单元没有内在的高可用性，但是你可以通过使用软件将它与另一个单独的磁盘单元进行镜像来获得高可用性。 热备 热备盘是专门用于替换故障磁盘的磁盘，用户不能在热备盘上存储信息。热备盘是全局的：如果在RAID 6 group或pool中、在RAID 5 group或pool中、在RAID 3 group中、在RAID 1/0 group或pool中，或者在RAID 1 group中有任何故障磁盘，SP都会自动在热备盘上重建故障磁盘的结构。当SP结束重建之后，RAID group或pool就可以使用替代故障磁盘的热备盘正常运转了。当你更换了故障磁盘，SP会将前面的热备盘中的数据拷贝到新更换的磁盘上。 当拷贝结束时，RAID group或pool就是由原先槽位中的磁盘组成了，SP会自动释放热备盘使它可以作为其它group或pool的热备。当你需要最高的数据可用性时热备盘是最有用的。它会省去你用于关注磁盘故障、找到合适的替换磁盘并插入磁盘的时间和精力。 当你打算用热备盘时，确保磁盘的容量足以应用于存储系统中的任何RAID group或pool中。一个RAID group或pool不能使用比故障磁盘小的热备盘。 在每个存储系统中你可以使用一个或多个热备盘。你可以将存储系统中任何磁盘作为热备盘，除了存放FLARE的磁盘或写缓存的窖盘；也就是说，热备盘可以是除了磁盘ID为000到 004的任何磁盘。 如果你使用不同大小的热备盘，存储系统会自动使用大小合适的热备盘替换故障磁盘。 注意 ———————————— 不要使用SATA磁盘作为FC LUN（Fibre-Channel-basedLUN）的热备盘，不要使用FC磁盘作为SATA LUN的热备盘。闪盘（SSD）只能用于闪盘的热备盘。如果在RAID group或pool中有闪盘，你应该创建至少一个是闪盘的热备盘。 ———————————— 主动热备（Proactivesparing） 主动热备让你可以在一个磁盘倾向于故障（a proactive candidate）的时候提前创建热备。主动热备的操作会在磁盘故障之前拷贝磁盘的内容到热备盘。随后，你可以将磁盘在故障之前从存储系统中移除，然后热备盘会替代它。主动热备操作可自动启动或手动启动。当存储系统软件识别到某一磁盘上的一定数量和类型的错误，它就会将该磁盘鉴定为需要被主动热备盘替换的候选磁盘(proactive candidate)，并自动开始主动热备操作。存储系统软件会将需要被主动热备盘替换的候选磁盘(proactive candidate)中的内容拷贝到主动热备盘。除此之外，你还可以用Unisphere将需要被主动热备盘替换的候选磁盘(proactive candidate)中的所有数据拷贝到热备盘。当主动热备拷贝操作完成时，需要被主动热备盘替换的候选磁盘(proactive candidate)即失效了。当你替换了失效磁盘，存储系统会将数据从主动热备盘拷贝到替换的磁盘。 任何可用的热备盘都可作为主动热备盘，但是每次仅有一个热备盘可用作主动热备盘。如果存储系统仅有一个热备盘，它可作为主动热备盘。下表列出了每个存储系统支持的并行主动热备盘。 主动热备不支持RAID 0或单独的磁盘单元。
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发表于 2015-10-28 11:08:24
