目录
一、RAID技术迭代
传统RAID
LUN虚拟化2.0
工作原理:
块虚拟化2.0+
为什么有RAID2.0+?
RAID2.0实现原理:
RAID-TP=RAID 7
华为RAID-TP技术
RAID的4种工作状态
RAID算法
普通RAID算法
华为动态RAID算法
保险箱盘(存掉电数据)
BBU备用电池组
热备方式
二、RAID原理对比
各种应用场景下的RAID
RAID 10和RAID 01这两个为什么RAID 10留了下来?
首先RAID是先解决故障问题,其次才是提升性能。
RAID 0
RAID 1
写惩罚:修改一个数据要做的读写操作。 惩罚对象:是物理硬盘。 写惩罚可以计算IOPS值,硬盘每秒可以处理多少个I/O,硬盘性能的一个体现。
常用RAID级别和分类
三、存储产品形态
存储设备样式
控制框
硬盘框
控制器
BBU模块、风扇模块
保险箱盘
硬盘的IOPS和传输带宽
IOPS
传输带宽(Throughput吞吐量)
存储产品线介绍
SxxTV2
V3系列
V5系列
V6系列
OceanStor系列
K
OceanStor Dorado系列
华为存储3D体验中心:support.huawei.com/enterprise/zh/tool
一、RAID技术迭代
传统RAID
传统RAID对硬盘利用率低,能插20块盘,最终只能用8块盘。 传统RAID:把多块盘划成一块逻辑硬盘。
LUN虚拟化2.0
把一部分盘划成一块逻辑硬盘,加入到大的硬盘池分,再分割成小块再变成逻辑硬盘对外提供使用。
工作原理:
- 取一部分硬盘,取5块硬盘,每块硬盘取1GB。
- 分割成多个小块,1块大小为10MB,1G有100个块。
- 小块加入一个池子内
- 一个池子有了5GB空间
块虚拟化2.0+
所有硬盘划分更小的块,一起组成存储池。
为什么有RAID2.0+?
- 因为2.0的量化不够具体,很容易被分割被平分的值,如果用7块盘,2GB,200块除7有余数,最后一块给谁是问题。
- 可能不适合随机数字,例如分一个7.32GB的硬盘,取了13块硬盘组成存储池。
解决了块切分粗放的问题,利用使用更小块精确控制容量,尽可能保证更多硬盘参与。
RAID2.0实现原理:
- 混合闪存存储产品:这个存储既可以使用机械硬盘,也可以使用固态硬盘(面向大众企业)。
- 全闪存存储:仅使用固态硬盘(面向中高端企业)。
硬盘域:将不同种类的硬盘或者同种类的硬盘组合在一起。
RAID-TP=RAID 7
- RAID保护是存储系统必备的基本功能,提供高可靠性和性能保证,但随着容量剧增RAID重建的时间越来越难保证,RAID保护的可靠性降低。
- RAID-TP功能实现了最佳性能、可靠性和容量利用率。
华为RAID-TP技术
容忍3块盘同时失效
重构时间大大缩短 有效应对大盘时代的数据保护挑战
RAID的4种工作状态
- 正常:RAID阵列中,所有磁盘工作正常无故障。
- 降级:RAID6坏一块,还能工作,性能安全性下降(故障N块盘,但是RAID还可以工作)。
- 失效:RAID6坏3块,不能工作 (故障N块盘,但是RAID无法工作)。
- 重构:换掉故障硬盘,排除故障,让新的硬盘代替工作,开始时磁盘没数据,阵列中其他磁盘将计算故障硬盘的数据写入到新的硬盘,同时新硬盘继续写入新数据。
RAID算法
普通RAID算法
- RAID组中坏一个Block后,恢复坏Block数据,并搬迁整个RAID组数据,再屏蔽该RAID组空间。
- 效果:大量可用的Flash空间被浪费。
华为动态RAID算法
- RAID组中坏一个Block后,恢复坏Block数据并搬迁,同时屏蔽坏Block,用剩下的Block重构新RAID组。
- 效果:充分有效利用所有Flash空间。
保险箱盘(存掉电数据)
存储系统中存在两种保险箱盘:内置的保险箱盘和外置的保险箱盘。 保险箱盘用于保存存储系统的数据、系统配置信息和日志、系统电后Cache中的数据。
BBU备用电池组
紧急供电,降低储存工作效率,保障存储能写入一定时间数据,快速保存日志等信息写到保险箱盘(保险箱盘用4块硬盘,前4块盘做RAID 1,每个盘划分64G空间)。
热备方式
热备策略:当RAID中坏了某块盘,热备盘接替坏的盘继续工作。
预拷贝:通过软件检测硬盘寿命,不足的会将数据拷贝到其他硬盘(需要实时监测硬盘,消耗性能)。
二、RAID原理对比
各种应用场景下的RAID
RAID 10和RAID 01这两个为什么RAID 10留了下来?
首先RAID是先解决故障问题,其次才是提升性能。
RAID 0
RAID 0,写入A、B两个数据,把A改成C覆盖写,RAID 0只改1块,在1号盘写上C,一次写。
RAID 1
RAID 1两块盘都要覆盖写,所以写两次。
写惩罚:修改一个数据要做的读写操作。 惩罚对象:是物理硬盘。 写惩罚可以计算IOPS值,硬盘每秒可以处理多少个I/O,硬盘性能的一个体现。
常用RAID级别和分类
三、存储产品形态
存储设备样式
控制框
控制框采用部件模块化设计,主要由系统插框、控制器(内含风扇模块)、BBU模块、电源模块、管理模块和接口模块等组成。
控制框后视图
硬盘框
硬盘框采用部件模块化设计,主要由系统插框、级联模块、电源模块和硬盘块等组成。
- 基础款:老版2U硬盘框,4U硬盘框、高密硬盘框
- 新一代:2U25盘智能SAS硬盘框、2U36盘NVMe硬盘框
控制器
控制器是设备中的核心部件,主要负责处理存储业务、接收用户的配置管理命令保存配置信息、接入硬盘和保存关键信息到保险箱硬盘。
BBU模块、风扇模块
BBU样子
保险箱盘
存储系统中存在两种保险箱盘:内置的保险箱盘和外置的保险箱盘。 保险箱盘用于保存存储系统的数据、系统配置信息和日志、系统电后Cache中的数据。
硬盘的IOPS和传输带宽
IOPS
- IOPS (Input/Output Per Second)指每秒的输入输出量(或读写次数),是衡量硬盘性能的主要指标之一。
- IOPS的计算:由寻道时间、旋转延迟和数据传输时间三部分组成。
传输带宽(Throughput吞吐量)
- 指单位时间内成功传输的数据数量,即传输数据流的速度。例如写入10000个1KB的文件需要10s,则此时传输带宽只达到1MB/S;若写入一个10MB的文件用了0.1s,则此时的传输带宽为100MB/S。
存储产品线介绍
SxxTV2
- CPU版本
- 内存大小
- 硬盘协议接口变了
- 接口支持的速率更快
- 架构上的优化(硬件、软件)
- 功能优化
OceanStor 5xxxF --F表示Flash
OceanStor 5xxxK-可能是升级版(做出一些特定的升级)
OceanStor 5xxx Enhanced ---增强版
V3系列
- 华为存储V3系列是华为早期推出的存储产品系列,采用模块化设计和智能存储架构,提供高性能、高可用性和可扩展性的解决方案。
- V3系列产品具备丰富的存储功能和管理特性,适用于中小型企业的存储需求,包括存储虚拟化、数据库、文件共享和备份等应用场景。
V5系列
- 华为存储V5系列是华为后期推出的存储产品系列,采用全闪存(AI-Flash)架构和智能数据管理技术,提供更高的性能、更低的延迟和更高的数据可靠性。
- V5系列产品支持大规模数据中心、企业级应用和云环境,具备强大的存储容量和高性能的数据处理能力,适用于关键业务和大型企业的存储需求。
V6系列
- 华为存储V6系列是华为最新推出的存储产品系列,采用创新的架构设计和先进的数据管理技术,为企业提供高性能、高可靠性和高效能的存储解决方案。
- V6系列产品具备领先的存储性能和数据处理能力,支持混合云、人工智能、大数据等应用场景,提供灵活的数据管理和智能的存储优化功能。
OceanStor系列
- OceanStor系列是华为存储产品的整体品牌,涵盖了多个系列和型号的存储产品,皆在满足不同规模和应用需求的企业和组织。
- OceanStor系列产品包括了华为存储的各个版本和系列,如全闪存存储、混合闪存存储和磁盘存储等,以及针对不同业务场景和行业的定制化解决方案。
K
- K:单代K特定部分升级。
- 海洋系列:混合存储(V5存储)(V3融合存储SAN和NAS),可以用HDD和SSD。
- 混合:可以混插SSD和HDD。
OceanStor Dorado系列
- OceanStor Dorado系列是华为的全闪存存储产品线,旨在提供高性能、低延迟和可靠性的存储解决方案。Dorado系列产品采用高速固态闪存介质和专业的存储算法,提供极低的响应时间和高吞吐量,适用于关键业务和对存储性能要求极高的应用场景。