3PAR的快速RAID 5

2020-12-13 IT168

【IT168 資訊】這是3PAR創造的一個詞彙,「快速RAID 5(Fast RAID 5) 」。因為3PAR的 InServ Storage Server系統允許RAID 5冗餘,達到類似RAID 1鏡像部署的性能。從數據保護的觀點來看,3PAR的RAID 5部署跟其他的RAID 5部署沒有什麼區別,也都是磁碟的條帶化數據和奇偶校驗(從2D+1P到8D+1P), 並且只允許其中一塊磁碟失效。

  RAID 5和快速RAID 5 (Fast RAID 5)的區別在於,3PAR的 InServ Storage Server系統,可以支持自動精簡配置。也就是說,傳統的RAID 5是預先定義好了RAID 磁碟配置,而快速RAID 5 則是將磁碟陣列劃分成了一個一個的小塊空間(chunklet),並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」的產生對於單一磁碟的高性能要求。

  除此之外,3PAR還採用了獨有的ASIC技術(application- specific integrated circuit 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。

  也正是因為這些技術變革,3PAR的快速RAID 5通過多磁碟交錯寫操作的實現,提高了傳統RAID 5的寫操作性能,另一方面,3PAR的條帶化數據的大小可以根據用戶需求調整, 這兩方面改進都使得磁碟陣列重置時間縮短。總而言之,3PAR的RAID 5在各方面都比傳統的RAID 5有了很大的提升。作為存儲領域的後起之秀,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新技術方面有所進步,在其中端產品Enterprise Virtual Array (EVA)中,採用了稱為「Vraid」的新技術。這個「V」,就是虛擬化「Virtual」的縮寫,事實也如此。EVA系列產品,對虛擬化的支持很好,其RAID包括了Vraid 1,Vraid0+1和Vraid 5。其實,惠普的Vraid也分別對應了傳統的RAID 1,0+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的虛擬化環境。

  在EVA虛擬化環境中,多個虛擬應用LUNs(邏輯單元號)都可以被Vraid級別動態的分配和擴展,並且最大可擴展至2TB級別,當然邏輯單元號容量也可以收縮。在該系統中,存儲管理員將存儲資源池切割成不同的磁碟組,每組都可以容納8~240塊物理磁碟(必須聲明的一點,儘管每組最多可以擁有240塊物理磁碟,但是惠普還是建議每組的磁碟數量越少越好,以優化每組的存儲性能),之後,存儲管理員就可以選擇磁碟組的RAID 級別了。此時,惠普的管理軟體就開始工作了,軟體會自動選擇最好的方式來建立Vraid虛擬化磁碟,來滿足管理員確定的需求。存儲數據將在該虛擬化磁碟組上平均的被條帶化。

  在Vraid系統之中,新的存儲容量可以被動態的加入存儲資源池,或者可以動態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,EVA Vraid存儲資源池的負載算法將自動重新分配所有虛擬磁碟中的數據。Vraid另外的功能Cross Raid,可以在複製的過程中(快照、快照克隆、鏡像克隆)允許目標的Vraid級別與源Vraid級別不同。

  這樣說起來,似乎Vraid和3PAR的快速RAID 5多少有些相似之處,不過兩者最大的不同,在於Vraid部署,會分配磁碟組中所有的磁碟,3PAR的快速 RAID 5部署則採用自動精簡配置,從磁碟資源池中配置條帶化的塊空間。其實,Vraid和3 PAR的RAID技術聽起來差距不大,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系列產品中,NEC推出了一種叫做雙奇偶校驗的RAID-3。NEC的雙奇偶校驗RAID-3很容易理解:比傳統的RAID 3部署多出了第二個奇偶校驗,來保證在陣列中第二塊磁碟失效時,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碟中,兩塊奇偶校驗磁碟都是固定的,就跟一塊RAID-3奇偶校驗磁碟沒什麼兩樣。

  但是跟RAID-5還是有所區別,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,就不能被動態改變了:傳統的RAID 3配置不能變成雙奇偶校驗 RAID-3,除非整體數據遷移,而雙奇偶校驗RAID-3也無法簡單的轉換成傳統的RAID-3。從性能方面來看,NEC的RAID-3跟傳統的RAID 3有著相同的讀寫表現,但是同時,NEC的RAID-3卻改善了MTBDL(mean time between data loss平均數據丟失時間)。就我們觀察來看,NEC的RAID-3比較適用於媒體數據存儲,因為它提供了較高的帶寬。

  NEC的動態池

  NEC稱其RAID 6部署為「動態池」,因為RAID 6提供了兩個奇偶校驗。存儲空間由一系列的6個128KB的數據條構成,可以配製成4D+2P 或者8D+2P。這些條帶可以分布到任意數量的磁碟。磁碟也可以動態的添加到資源池,每個資源池中可以容納1~144塊磁碟。數據條被輪轉到所有的可用空間,以便減小「熱點」的發生。不過從其他角度來看,NEC的RAID 6還是具有所有RAID 6的特性。NEC在所有D系列模塊中都提供了動態池功能。

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