存儲08-raid技術的演進
- 2020 年 3 月 31 日
- 筆記
1.RAID1.0時代
假設上圖為17塊硬碟的一個存儲，現描述如下：
1）磁碟0-7組成一個raidgroup0；在raidgroup0上又劃分了lun0-1
2）磁碟8-15組成一個raidgroup1；在raidgroup1上又劃分了lun2-3
3）有一塊全局hotspare盤(磁碟0-15任意一塊故障後，hotspare磁碟要馬上頂上進行raid重建）
熱備盤小知識：
1）熱備盤可以分全局熱備和局部設備
2）熱備盤可以有多塊
3）全局熱備盤可以頂替所有raidgroup內的故障盤
4）局部熱備盤只能頂替指定raidgroup內的故障盤
5）熱備盤非必須，有熱備盤相對於無熱備盤安全一些(磁碟故障後換盤的時間可以拖久一點)
6）早些年的存儲，磁碟故障後熱備盤頂替上後，當故障盤更換後熱備盤的數據還要回拷到更換後的盤
7）後來隨著存儲控制器系統的智慧化升級，磁碟故障後熱備盤頂替上後，當故障盤更換後熱備盤的數據不需要回拷到更換後的盤；更換後的盤可以直接當熱備盤，這樣減少一次數據回拷
8）數據回拷非常影響存儲的性能
raid1.0的特性描述：
1）以物理磁碟為組成raid的最小單元
2）存在熱點盤(磁碟故障後，熱備盤是熱點盤；故障盤更換後，熱備盤數據回拷到更換後的盤，此時熱備盤和更換後的盤都是熱點盤)
3）磁碟故障後raid重構時間非常久(早些年磁碟容量小也就幾百G，幾個小時就完成；現如今單盤容量基本都是1|2|4|6|8|10|16T，重構時間是原來的幾十倍；數據重構時間越短，數據越安全；萬一重構未完成期間又壞盤呢，禍不單行此時數據有很大的可能就廢了；raid1.0非常弱智，哪怕故障盤裡寫了1bit數據，剩下的全盤-1bit的垃圾數據也要重構)
4）單個raidgroup內磁碟數量不能太多(這個很好理解，8塊盤同時壞2塊總比20塊磁碟同時壞2塊概率低；就好比1W輛車裡面同時撞兩輛比1億輛車同時撞兩輛概率低；所有傳統存儲時代，官方最佳實踐都是8塊盤，iops和故障率取一個平衡)
5）單個lun的iops非常低(不能跨raidgroup，因為單個raidgroup的盤又不能太多)
6）數據丟失概率大(因為壞盤後重構時間太久，尤其是大容量磁碟)
7）一般情況下，都需要有熱備盤
備註：說了這麼多，其實raid1.0的根子在於，它是早些年單盤容量不大時代的產物，已經無法適應現如今單盤容量過T的時代（重構時間太久，幾天幾夜，風險太大），需要迫切改進。大容量磁碟+傳統raid卡做raid10是沒有心理壓力的；但是用大於2T的盤做raid5就是砸自己飯碗，除非數據不怕丟。無知者無畏，一頓操作猛如虎。
2.RAID1.5時代
假設上圖為17塊硬碟的一個存儲，現描述如下：
1）磁碟0-7組成一個raidgroup0；磁碟8-15組成一個raidgroup1
2）raidgroup0和raidgroup1組成了storagepool
3）storagepool上又劃分了lun0-3
4）有一塊全局hotspare盤(磁碟0-15任意一塊故障後，hotspare磁碟要馬上頂上進行raid重建）
備註：其實storagepool里把raidgroup又邏輯切分了無數個小單元，這無數個小單元又相互組合出來lun0-3
raid1.5的特性描述：
1）raid1.0該有的特性raid1.5都有
2）raid1.5單個lun的iops要比raid1.0(raid1.0里單個lun的iops不能跨raidgroup，raid1.5里單個lun的iops可以跨多個raidgroup，raid1.5的lun可利用的物理磁碟比raid1.0要多)
備註：raid1.5僅僅是比raid1.0提升了單個lun的iops，重構時間太久風險太大的問題任然沒有解決；存儲管理員天天頭上頂個大炸彈。
3.raid2.0時代
raid2.0特性描述：
1）把物理磁碟邏輯劃分為一塊一塊的小邏輯硬碟chunk(單個chunk為幾M)，chunk為組成raid的最小單元
2）chunk在chunkgroup里組成各種raid小條帶（如raid1:1D+1D，raid5:7D+1P，raid6:6D+2P，raid10:(2D+1D)*2，raid50:(5D+1P)*2，raid60:(6D+2P)*2等，並且不通的raid可以共用底層的物理磁碟)
3）lun由chunkgroup里的各種相同raid類型的小條帶組成
4）無熱點盤(磁碟故障後，剩餘的所有磁碟參與重構)
5）重構時間段(第一無熱點盤，參與重構磁碟多；第二raid2.0比較智慧，只重構有效數據，垃圾數據不進行重構)
6）單個lun的iops非常高(因為lun橫跨在底層所有的磁碟上)
7）數據安全可靠(因為壞盤後重構時間短)
8）無需單獨的熱備盤(所有盤都是熱備盤和數據盤)
9）同一個物理磁碟上包含上次各種raid類型(raid1.0和raid1.5中，一個物理磁碟只能屬於一個raid類型)
備註：現在的一些高端或者分散式存儲基本上都是raid2.0技術。切記不要用大容量單盤做傳統的raid1.0和raid1.5，即要命又砸飯碗。
