背景介紹: 信息化時代各項科學技術飛速發展、日新月異,也許今天的新技術明天可能就會被更新的技術所代替或超越。1987年誕生的RAID 技術曾被譽為成熟、可靠的磁盤系統數據保護標準,但是近年來隨著磁盤技術的發展,單塊硬盤容量越來越大, 傳統RAID的缺陷也隨之出來,其主要表現在,第一,硬盤故障時重構所需時間長達十幾小時甚至幾天;第二,重構進程會占用系統的資源,導致應用系統整體性能下降;第三,在漫長的數據重構過程中,繁重的讀寫操作可能引起 RAID 組中其他磁盤也出現故障,極大地增加數據丟失的風險。 鑒于傳統RAID所暴露出的缺陷,各大存儲廠商紛紛推出了重構速度更快、擴容能力更高、閃存性能更強的新一代RAID技術。目前,成熟的新一代RAID技術有浪潮存儲的InRAID、華為的Raid2.0+、富士通的Raid-FR、HPE 的FAST Raid等。 眾所周知,傳統的RAID架構,是由磁盤—RAID組—LUN—主機的4層組成,其選擇一定數量的磁盤組成RAID組,指定一塊硬盤作為熱備盤(hot spare),然后根據自己的容量需求劃分LUN大小,最后映射給主機使用。 據了解,新一代RAID技術在建立RAID之前,先將所有的磁盤空間切分為數個區塊,然后,以這種虛擬磁盤塊為單位,橫跨所有磁盤組成具有容錯能力、提供相當于RAID組的虛擬磁盤塊組,最后在這些虛擬磁盤塊組上劃分出更小的extent,組成主機需要容量的LUN。 這種架構下,由于虛擬磁盤塊橫跨所有硬盤,同樣熱備盤空間也是由分散在所有磁盤上的空間虛擬磁盤塊來提供,所以當一塊磁盤故障、需要重構時,RAID組涉及的所有硬盤都會參與重建,并且寫入數據也會分布在所有磁盤上,因此新一代RAID技術重構速度和性能比傳統RAID技術均有顯著提升。  邏輯磁盤示意圖 解決方案介紹: 浪潮存儲InRAID 專為解決傳統RAID缺陷而生 InRAID是浪潮存儲針對傳統RAID缺陷推出的智能RAID技術,InRAID將傳統RAID的固定管理模式升級為2+1數據虛擬化管理模式(其中,1是指同一類型的硬盤進行1次RAID分組;2是指硬盤的兩層虛擬化,第一層是硬盤切分為KB級邏輯塊,第二層是不同類型硬盤的多個邏輯塊構成一個LUN),通過“2+1”數據虛擬化管理(2次硬盤邏輯化+1次用戶態虛擬化),實現硬盤資源池化。 
InRAID技術的2+1數據虛擬化管理模式 InRAID的“2次硬盤邏輯化+1次用戶態虛擬化”管理模式中2次硬盤邏輯化包括,一次硬盤RAID化:對于系統內部物理硬盤,按介質的性能不同分配不同的Disk&LUN,包括SAS SSD、RI SSD(讀取密集型SSD)、SAS HDD、SAS NearLine HDD(SAS協議的近線磁盤)四類存儲存儲介質,將系統內部每種不同類型的存儲介質按一定數量劃分為邏輯上的RAID;以及一次KB級邏輯塊:將不同硬盤上按RAID組成Mdisk,再將Mdisk切分成16MB-8GB,默認1GB(大小可配置)的更細粒度邏輯塊(Extent)。1次用戶態虛擬化是指,完成一次面向用戶態的共享卷構建,按需將1-N個更細粒度邏輯塊(Extent)組成卷(Volume)/文件(File)。因此,InRAID相比傳統RAID,能夠實現重構效率提升10倍、擴容能力提升5倍以及閃存性能提升40%。 重構效率提升10倍 降低重構期間的硬盤失效概率 當一個邏輯塊故障時,重構的僅是一個邏輯塊大小的數據,1-3秒即可完成重構。當一個物理硬盤故障時,RAID組內所有硬盤參加重構。以一塊2TB 7.2K rpm盤重構為例,用浪潮存儲的InRAID重構,每TB重構小于30分鐘完成(傳統RAID下每TB重構需要9小時),2TB重構時間縮短至1小時內,重構效率比傳統RAID提升10倍以上,大大降低重構期間的硬盤失效概率。 
浪潮存儲的InRAID重構效率提升10倍 最多可承載128塊硬盤 擴容能力提升5倍 InRAID和傳統RAID相比,承載主機IO的硬盤數量發生了變化,最多可承載128塊硬盤,比傳統RAID容量提升5倍以上,此外InRAID不再配置閑置的熱備盤,所有盤都在處理IO,減少閑置熱備浪費。 多個線程處理I/O 閃存性能提升40% InRAID技術有多個線程處理IO,具備混合工作負載處理能力,可針對不同IO大小進行并行處理,尤其對SSD的處理有很大的性能提升,寫IOPS性能可提升40%。 客戶收益: IDC認為伴隨著以數據為基礎的物聯網、人工智能、自然語言處理和深度學習等技術越來越改變我們的生活,到2025年,全球數據將暴漲至163ZB(1ZB =1萬億GB),相當于2016年所產生 16.1ZB數據的十倍。為了滿足數據增長的需求,設備制造商不斷地提升技術來增加磁盤單位存儲密度,高容量磁盤和高性能 磁盤如今已經非常普遍。當這些高容量磁盤出現磁盤故障需要進行數據重構時,傳統 RAID顯然已經不能從容應對,浪潮存儲智能RAID技術InRAID專為解決傳統RAID缺陷而生,通過“2+1”數據虛擬化管理,進行硬盤資源池化,以實現重構效率提升10倍、擴容能力提升5倍以及閃存性能提升40%,解決數據存儲量爆發式增長傳統RAID所暴露出的種種缺陷。
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