华为RAID20+技术培训胶片

,Click to edit Master title style,39,#,Copyright2012 Huawei Technologies Co., Ltd. All Rights Reserved.,The information in this document may contain predictive statements including, without limitation, statements regarding the future financial and operating results, future product portfolio, new technology, etc. There are a number of factors that could cause actual results and developments to differ materially from those expressed or implied in the predictive statements. Therefore, such information is provided for reference purpose only and constitutes neither an offer nor an acceptance. Huawei may change the information at any time without notice.,HUAWEI ENTERPRISE ICT SOLUTIONS,A BETTER WAY,英文标题,:32-35pt,颜色,: R153 G0 B0,内部使用字体,:,FrutigerNext LT Medium,外部使用字体,: Arial,中文标题,:30-32pt,颜色,: R153 G0 B0,字体,:,黑体,英文正文,:20-22pt,子目录,(2-5,级,) :18pt,颜色,:,黑色,内部使用字体,:,FrutigerNext LT Regular,外部使用字体,: Arial,中文正文,:18-20pt,子目录,(2-5,级,):18pt,颜色,:,黑色,字体,:,细黑体,配色参考方案：,建议同一页面内不超过四种颜色，以下是组配色方案，同一页面内只选择一组使用。,（仅供参考）,客户或者合作伙伴的标志放在右上角,.,HUAWEI,TECHNOLOGIES CO., LTD.,Page,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,#,HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,英文标题,:32-35pt,颜色,: R153 G0 B0,内部使用字体,:,FrutigerNext LT Medium,外部使用字体,: Arial,中文标题,:30-32pt,颜色,: R153 G0 B0,字体,:,黑体,英文正文,:20-22pt,子目录,(2-5,级,) :18pt,颜色,:,黑色,内部使用字体,:,FrutigerNext LT Regular,外部使用字体,: Arial,中文正文,:18-20pt,子目录,(2-5,级,):18pt,颜色,:,黑色,字体,:,细黑体,配色参考方案：,建议同一页面内不超过四种颜色，以下是,13,组配色方案，同一页面内只选择一组使用。（仅供参考）,客户或者合作伙伴的标志放在右上角,.,Huawei Confidential,#,华,为,RAID2.0+,技术培训胶片,Author / ID,秦烜（,204091,）,Department,统一存储市场技术,Group Email Address,eric.qinxuan,Co-author / ID,霍杰（,60733,）,/,薛强（,232250,）,Approver / ID,Release Data,2013-8-20,Please delete this page before you present to customer,目录,RAID2.0+,技术亮点,RAID,技术演变,RAID2.0+,原理及概念,1,2,3,块虚拟化技术竞争对比,4,什么是,RAID,？,RAID,（,Redundant Array of Independent Disks,）即独立磁盘冗余阵列,，,1987,年由,美国加州大学的伯克利分校提出，其基本思想是把多个独立的物理硬盘通过相关的算法组合成一个虚拟的逻辑硬盘，从而提供更,大 、,更,高 ，,或更高,的 。,RAID 0,RAID 1,RAID 5,RAID 10,RAID 50,RAID 6,RAID 1E,RAID DP,RAID MP,RAID ADG,RAID 5E,RAID 5EE,容量,性能,数据容错功能,块虚拟化技术背景,50%,30%,传统,RAID,受限于硬盘数量，在数据容量剧增的年代无法满足企业对资源统一灵活调配的需求,存储智能高效的发展趋势要求底层的数据分布架构必须具有高度灵活性和扩展性，随着硬盘容量的增大，以硬盘为单位对数据进行管理也显得越来越,力不从心,存储,市场保持,年平均增长,10,%,，为了满足数据增长的需求，磁盘设备制造商不断地提升技术来增加磁盘单位,存储密度,传统,RAID,的重构：应用系统整体性能下降，漫长重构时间、,数据丢失风险剧增,以,7.2K RPM 4TB,磁盘为例，在传统的,RAID5,（,8D+1P,）中，其重构时间在,40,个小时左右,块虚拟化的发展,热,备,传统,RAID,块虚拟化,LUN,虚拟化,传统,RAID,厂商,EMC,、,NetApp,华为、,HP 3PAR,、,IBM,目录,RAID2.0+,技术亮点,RAID,技术演变,RAID2.0+,原理及概念,1,2,3,块虚拟化技术竞争对比,4,RAID2.0+,概述,Virtual,for Pool,Virtual,for Disk,RAID2.0+,关键原理,切分,映射,硬盘域,存储池,存储池,Extent,Extent,Grain,LUN 0 (Thick),LUN 1 (Thick),LUN 2 (Thin),硬盘域内每个硬盘被切分为固定,64MB,的块（,CK,）,硬盘域内同种类型的硬盘被划分为一个个的,Disk Group,（,DG,），从同一个,DG,上随机选择多个硬盘，每个硬盘选取一个,CK,按照,RAID,算法组成,Chunk Group,（,CKG,）,CKG,被划分为固定大小的,Extent,Thick LUN,以,Extent,为单位映射到,LUN,Grain,在,Extent,的基础上进行更细粒度的划分,Thin LUN,以,Grain,为单位映射到,LUN,RAID2.0+,软件逻辑对象,Disk Domain,（磁盘域）,Storage Pool,（存储池）,& Tier,Disk Group,（,DG,）,LD,（逻辑磁盘）,Chunk,（,CK,）,Chunk Group,（,CKG,）,Extent,Grain,Volume & LUN,Disk Domain,（磁盘域,）,Disk Domain,即,硬盘域,，是一堆硬盘的组合（可以是整个系统所有硬盘），这些硬盘整合并预留热备容量后统一向存储池提供存储资源,。,OceanStor,高端存储系统,可以,一个或多个硬盘域,一个硬盘域上可以创建多个存储池（,Storage Pool,）,一个硬盘域的硬盘可以选择,SSD,、,SAS,、,NL-SAS,中的一种或者多种,不同硬盘域之间是完全隔离的，包括故障域、性能和存储资源等,Storage Pool,（存储池,）,& Tier,Storage Pool,即,存储池,，是存放存储空间资源的容器，所有应用服务器使用的存储空间都来自于存储池。一个存储池基于指定的一个硬盘域创建，可以从该硬盘域上动态的分配,Chunk,（,CK,）资源，并按照每个存储层级（,Tier,）的“,RAID,策略”组成,Chunk Group,（,CKG,）向应用提供具有,RAID,保护的存储资源,。,Tier,即,存储层级,，存储池中性能类似的存储介质集合，用于管理不同性能的存储介质，以便为不同性能要求的应用提供不同存储空间。存储池根据硬盘类型可划分为多个,Tier,。,创建存储池可以指定该存储池从硬盘域上划分的存储层级（,Tier,）类型以及该类型的“,RAID,策略”和“容量”。,OceanStor,高端存储系统支持,RAID5,、,RAID6,和,RAID10,。,容量层由大容量的,NL-SAS,盘组成，,RAID,策略建议使用双重校验方式的,RAID6,。,Disk Group,（,DG,）,Disk Group,（,DG,）,即,硬盘组,，由硬盘域内相同类型的多个硬盘组成的集合，硬盘类型包括,SSD,、,SAS,和,NL-SAS,三种,。,OceanStor,高端存储系统会在每个硬盘域内根据每种类型的硬盘数量自动划分为一个或多个,Disk Group,（,DG,）,。,一个,Disk Group,（,DG,）只包含一种硬盘类型,任意一个,CKG,的多个,CK,来自于同一个,Disk Group,（,DG,）的不同硬盘,LD,（逻辑磁盘）,Logical Drive,（,LD,）,即,逻辑磁盘,，是,被,OceanStor,高端存储系统所管理的硬盘，和物理硬盘一一对应,。,Chunk,（,CK,）,Chunk,简称,CK,，是存储池内的硬盘空间切分成若干固定大小的物理空间，每块物理空间的大小为,64MB,，是组成,RAID,的基本单位,。,Chunk Group,（,CKG,）,Chunk Group,简称,CKG,，是由来自于同一个,DG,内不同硬盘的,CK,按照,RAID,算法组成的逻辑存储单元，是存储池从硬盘域上分配资源的最小单位,。,一个,CKG,中的,CK,均来自于同一个,DG,中的硬盘,CKG,具有,RAID,属性（,RAID,属性实际配置在,Tier,上）,CK,和,CKG,均属于系统内部对象，,由,OceanStor,高端存储系统自动完成配置，对外不体现。,Extent,Extent,是在,CKG,基础上划分的固定大小的逻辑存储空间，大小可,调，,是热点数据统计和迁移的最小单元（数据迁移粒度），也是存储池中申请空间、释放空间的最小单位,。,一个,Extent,归属于一个,Volume,或一个,LUN,Extent,大小在创建存储池时可以进行设置，创建之后不可更改,不同存储池的,Extent,大小可以不同，但同一存储池中的,Extent,大小是统一的,OceanStor,高端,存储系统,C99,和,T,V2,的,Extent,范围为,1MB,64MB,，,OceanStor,高端存储系统,C00,的,Extent,范围为,512KB,64MB,，默认为,4MB,Grain,在,Thin LUN,模式下，,Extent,按照固定,大小被进一步划分为更细粒度的块，这些块称之为,Grain,。,Thin LUN,以,Grain,为粒度进行空间分配，,Grain,内的,LBA,是连续的,。,Thin LUN,以,Grain,为单位映射到,LUN,，对于,Thick LUN,，没有该对象,T,V2,的,Grain,粒度默认,为,32KB,（可通过,CLI,指定范围为,8KB-256KB,），,OceanStor,高端存储系统的,Grain,粒度固定为,64KB,。,Volume & LUN,Volume,即,卷,，是系统内部管理对象，一个,Volume,对象用于组织同一个,LUN,的所有,Extent,、,Grain,逻辑存储单元，可动态申请释放,Extent,来增加或者减少,Volume,实际占用的空间,。,LUN,是可以直接映射给主机读写的存储单元，是,Volume,对象的对外,体现,。,目录,RAID2.0+,技术亮点,RAID,技术演变,RAID2.0+,原理及概念,1,2,3,块虚拟化技术竞争对比,4,自动,负载均衡，降低整体故障率,安全可信,弹性高效,Duty-Cycle,：,忙,闲度，指的是硬盘工作时间占总上电时间的,比例,AFR,：硬盘,年,故障率,数据在存储池中硬盘上的自动均衡分布，避免了硬盘的冷热不均，从而降低了存储系统整体的故障率,快速精简重构，改善双盘,失效率,安全可信,弹性高效,Few-to-One Rebuild,传统,RAID,重构原理,RAID2.0+,重构原理,hotspots & long rebuild exposure,Many-to-Many,Rebuild,parallel rebuilds in less time,快速精简重构，改善双盘,失效率,安全可信,弹性高效,1TB / 30MB,= 9.26 h,故障自检自愈，保证,系统可靠性,安全可信,弹性高效,传统,RAID,RAID2.0+,需要手动配置单独的全局或局部热备磁盘,分布式的热备空间，无需单独配置,多对一的重构，重构数据流串行写入单一的热备磁盘,多对多的重构，重构数据流并行写入多块磁盘,存在热点，重构时间长,负载均衡，重构时间短,【,关于,RAID2.0+,可靠性,】,安全可信,弹性高效,负荷分担,：,RAID2.0+,使得硬盘更加均衡地工作，避免了传统,RAID,可能出现的硬盘“过劳死”问题,。,稳健,重构,：,RAID2.0+,技术使得发生重构时有更多的硬盘来分担重构负荷，减少了每块硬盘承担的重构工作量，大大降低了重构期间再发生硬盘故障的风险。,快速重构,：,RAID2.0+,大大减少了重构的时间窗，使得系统能在尽可能短的时间内恢复到容错状态，从而提升系统的可靠性,。,精简重构,：,RAID2.0+,能够通过元数据感知已分配空间中哪些是已使用的，因此在重构时仅重构已使用空间，减少了重构数据量，进一步缩短了重构时间，降低了重构风险。,自检自愈,：,RAID2.0+,采用分布式的热备空间，当系统检测到故障时，只要硬盘中有空闲的空间（,CK,），即可自动启动重构，在提升可靠性的同时大大降低了管理成本,。,失效数据量,：传统,RAID,失效后，影响的是,RAID,组上的所有数据；而,RAID2.0+,发生多盘失效后，只有和多块失效硬盘都相关联的数据才会失效，大部分的数据仍然可以访问，失效数据量与传统,RAID,相比按数量级减少,。,安全可信,弹性高效,下表是基于,Markov,模型,，综合考虑数据丢失概率和丢失数据量得出的两种技术的数据丢失风险：,综合数据丢失概率和丢失数据量来看，不管是采用,RAID5,、,RAID6,还是,RAID10,，,RAID2.0+,丢失,数据的风险与传统,RAID,相比均大幅降低（,RAID5,、,RAID6,、,RAID10,分别降低约,16,倍、,69,倍、,39,倍,）,故障隔离,：,通过,Disk Domain,和,DG,来进行资源和故障隔离,。,【,关于,RAID2.0+,可靠性,】,【RAID2.0+,双盘失效分析,】,RAID,技术是构成存储数据保护的基础，讨论双盘失效的问题，其本质仍然在于,RAID,的容错能力,：,对于,RAID5,来讲，其可容错的故障数为,1,（对于传统,RAID,来说，单位为硬盘，对于,RAID2.0+,来说，单位为块）,；,对于,RAID6,来讲，可容错的故障数为,2,。,因此,，若采用,RAID6,等双校验的保护类型，无论是传统,RAID,还是基于块虚拟化,的,RAID2.0,+,，在双盘失效时数据都是不会丢失,。,若采用,RAID5,，对于传统,RAID,来说，双盘失效一定会导致数据丢失，而采用,RAID2.0+,技术,的,OceanStor,高端,存储系统，,只要双盘失效时每个,CKG,中不会同时出现两个失效的块（,CK,），那么数据是不会丢失的。,【RAID2.0+,双盘失效分析,】,【RAID2.0+,双盘失效分析,】,虚拟池化设计，降低存储规划管理难度,安全可信,弹性高效,基于虚拟化的,RAID2.0+,技术，使得管理员只需要维护少量的存储资源池，所有的,RAID,配置在创建存储池时自动配置完成，同时，系统会自动根据制定的策略来智能管理和调度系统资源，大大降低了规划和管理的难度。,创建步骤,Pool,创建对比,增加,LUN,所跨硬盘数，大幅提升单,LUN,性能,安全可信,弹性高效,传统存储的,RAID,通常是以单个磁盘为粒度来建立,RAID,，,RAID,被限制在有限的几个磁盘上，不能充分发挥每个磁盘的所有资源。所以当主机对一个较小的卷进行密集访问时，只能访问到有限的几个磁盘，这就造成磁盘访问瓶颈，导致磁盘热点。,而,RAID2.0+,技术基于,Chunk,而非物理磁盘构成,RAID,。一个物理磁盘上的不同,CK,可以用于构成不同,RAID,类型的卷。这种基于条块（,CK,）的实现，可以在同一个物理磁盘上实现不同的,RAID,类型，为每个卷的,RAID,类型提供更优化的选择。,对于,OceanStor,高端存储系统而言，即使是很小的卷也可以通过,CK,的方式分布到很多磁盘上。,宽条带化技术,使得小的卷不再需要额外的大容量即可获得足够的高性能，且避免了磁盘热点。物理磁盘上剩余的,CK,还可以用于其它的卷。,空间动态分布，灵活适应业务,变化,安全可信,弹性高效,RAID2.0+,基于业界领先的块虚拟化技术实现，卷上的数据和业务负荷会自动均匀分布到存储池所有的物理硬盘上，借助于智能的,Smart,系列效率提升套件,，,OceanStor,高端存储系统,能,自动根据业务所需的性能、容量、冷热数据等因素在后台进行智能调配，灵活地适应企业业务的快速变化,目录,RAID2.0+,技术亮点,RAID,技术演变,RAID2.0+,原理及概念,1,2,3,块虚拟化技术竞争对比,4,HP 3PAR,CPG,FPVVs,TPVVs,Physical Disks,Chunklet,Logical Disks,Virtual Volumes,Host,受物理结构限制，,4,个硬盘为一组,Physical disk space allocated in 256MB or 1GB units,Chunklets arranged as rows of RAID sets,Virtual pools of logical disk space,RAID 0,RAID 10 (RAID 1),RAID 50 (RAID 5),RAID,MP,IBM XIV,硬盘被切分成,1MB,大小的块（,partition,）,每个“,partition”,都有一个副本，且该副本位于本,module,之外的硬盘上,通过伪随机算法自动将,“,partition”,分布到系统所有的磁盘上（每个,LUN,会分布到所有的磁盘驱动器上）,HP EVA,LUN 1,LUN 2,Virtual Array,Controller,1,2,1,16,个磁盘组,8,240,磁盘,/,组,VRAID,：,0,1,5,1,1024,个,Vdisk,，,1GB,2TB,（以,1GB,大小为单位）,2MB,(fixed,),RAID2.0+,相关资源,RAID2.0+,特性多媒体,，直观的动画让您轻松了解,RAID2.0+,的优势和原理！,http,:/,