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4、【華為HCIE-Storage】--RAID性能指標及劃分

HCIE storage hostman

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以下內容有來自華為存儲官方教材

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1. 性能指標

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2. RAID劃分

①  傳統RAID(RAID 1.0)

1、選擇硬盤-->創建RAID N-->根據容量創建LUN-->映射主機;

優點:

簡單易操作;

缺點:

最小顆粒度是磁盤,並且重構在有hot space情況下進行;

容量大的硬盤重構時間消耗太長

②  RAID1.5

1選擇硬盤-->創建RAID N-->選擇多個RAID N組成一個Pool-->切分為相等的Extend-->選擇Extend組成LUN-->映射給主機;

缺點:

由於RAID組還是基於硬盤,硬盤壞了,只有一個RAID組的幾個硬盤參與重構,因此重構速度依然沒有改變;

EMC/IBM/HDS在RAID 1.0已經積累了十幾二十年,RAID又是所有軟件的基礎,他們輕易不敢重寫代碼EMC、IBM、HDS;

③  RAID 2.0/RAID2.0+

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OceanStor存儲系統支持不同類型( SSD、 SAS、 NL-SAS)的硬盤( SATA盤理論可用,只是其性能較低,企業級存儲中已很少使用),這些硬盤組成一個個的硬盤域( Disk Domain)。在一個硬盤域中,同種類型的硬盤構成一個存儲層,每個存儲層內部再按一定的規則劃分為Disk Group

各存儲層的硬盤被劃分為固定大小的Chunk( CK),其中, SSD層和SAS層的CK的大小為64MB, NLSAS層的CK大小為256M。

OceanStor 存儲系統通過隨機算法,將每一個存儲層的Chunk( CK)按照用戶設置的“ RAID策略”來組成Chunk Group( CKG),用戶可以為存儲池( Storage Pool)中的每一個存儲層分別設置“ RAID策略”。

OceanStor存儲系統會將Chunk Group( CKG)切分為更小的Extent。 Extent作為數據遷移的最小粒度和構成Thick LUN的基本單位,在創建存儲池( Storage Pool)時可以在“高級”選項中進行設置,默認4MB。對於Thin LUN或文件系統,會在Extent上再進行更細粒度的劃分( Grain),並以Grain為單位映射到Thin LUN、文件系統。( Thin LUN的概念將在後面的章節中描述)

若幹Extent組成了卷( Volume),卷( Volume)對外體現為主機訪問的LUN(這裏的LUN為Thick LUN)。在處理用戶的讀寫請求以及進行數據遷移時, LUN向存儲系統申請空間、釋放空間、遷移數據都是以Extent為單位進行的。例如:用戶在創建LUN時,可以指定容量從某一個存儲層中獲得,此時LUN由指定的某一個存儲層上的Extent組成。在用戶的業務開始運行後,存儲系統會根據用戶設定的遷移策略,對訪問頻繁的數據以及較少被訪問的數據在存儲層之間進行遷移(此功能需要購買SmartTier License)。此時,LUN上的數據就會以Extent為單位分布到存儲池的各個存儲層上。

在用戶創建Thin LUN或文件系統時, OceanStor存儲系統還會在Extent的基礎上再進行更細粒度的劃分(Grain),並以Grain為單位映射到Thin LUN或文件系統,從而實現對存儲容量的精細化管理。

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1、創建硬盤域【NL-SAS、SAS、SSD】

根據不同的硬盤類型會形成不同的存儲層,NL-SAS存儲層、SAS存儲層、SSD存儲層,全部切割成大小相同64MB的Chunk塊

2、創建存儲池,指定儲存池中每個存儲層的RAID策略和容量

3、存儲系統根據用戶指定的“RAID策略”和容量,

從同一存儲層中的硬盤上隨機選取空閑的CK按照RAID算法組成ChunkGroup(CKG)

4、存儲系統再將每個CKG劃分為固定大小(默認為4MB)的邏輯存儲空間(Extent),Extent是構成Thick LUN(也叫FAT LUN)的基本單位。

Thick LUN由若幹Extent組成了卷(Volume),卷(Volume)對外體現為主機訪問的LUN(這裏的LUN為Thick LUN)

Thin LUN由Extent劃分成更細的顆粒度grain組成。

硬盤域中LUN的總數:硬盤數*4/32

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a. 硬盤域Disk Domain(DD)

由實際的一種或多種硬盤組成的一個域,無RAID級別;

根據磁盤類型不同劃分為3層:高性能層、性能層、容量層;

最理想的存儲層容量策略是各個存儲層的存儲容量比例1:1:1;

CK:將物理磁盤劃分成64MB相同大小的Chunk即CK;

系統最多支持64個硬盤域;

b. 硬盤組Disk Group(DG)

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OceanStor存儲系統會在每個硬盤域內根據每種類型的硬盤數量自動劃分為一個或多個

Disk Group( DG)。一個Disk Group( DG)只包含一種硬盤類型

任意一個CKG的多個CK來自於同一個Disk Group( DG)的不同硬盤

Disk Group( DG)屬於系統內部對象,主要作用為故障隔離,由OceanStor存儲系統自動完成配置,對外不體現。

c. Storage Pool(存儲池)

由用戶指定RAID級別和盤類型,在硬盤域上創建的用戶可見的存儲池;

CKG:按照RAID級別將CK組成Chunk Group即CKG,並根據CRUSH算為每個CKG選擇CK;該算法保證Disk被選中的概率與其容量成正比;

系統最多支持512個存儲池;

d. 邏輯磁盤(Logical Disk)

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e. Chunk(CK)

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塊大小是系統在切分物理空間的時候固定的大小,不能進行更改。

f. Chunk Group(CKG)

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一個CKG中的CK均來自於同一個DG中的硬盤, CKG具有RAID屬性( RAID屬性實際配置在Tier上), CK和CKG均屬於系統內部對象,由存儲系統自動完成配置,對外不體現。

g. Extend

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一個Extent歸屬於一個Volume或一個LUN, Extent大小在創建存儲池時可以進行設置,創建之後不可更改,不同存儲池的Extent大小可以不同,但同一存儲池中的Extent大小是統一的

h. Grain

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Thin LUN以Grain為單位映射到LUN,對於Thick LUN,沒有該對象

i. Volume & LUN

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一個Volume對象用於組織同一個LUN的所有Extent、 Grain邏輯存儲單元,可動態申請釋放Extent來增加或者減少Volume實際占用的空間。

一個LUN由元數據Volume和數據Volume組成;

Extent:一個CKG被劃分均勻的Extent塊,Volume由Extent組成;

取值範圍:256K~64MB

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