4华为HCIE-Storage--RAID性能指标及划分

Posted 2020-10-29

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以下内容有来自华为存储官方教材

具体教材内容请移步华为存储官网进行教材下载

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1. 性能指标

2.  RAID划分

①　 传统RAID(RAID 1.0)

1、选择硬盘-->创建RAID N-->根据容量创建LUN-->映射主机；

优点：

简单易操作；

缺点：

最小颗粒度是磁盘，并且重构在有hot space情况下进行；

容量大的硬盘重构时间消耗太长

②　 RAID1.5

1、选择硬盘-->创建RAID N-->选择多个RAID N组成一个Pool-->切分为相等的Extend-->选择Extend组成LUN-->映射给主机；

缺点：

由于RAID组还是基于硬盘，硬盘坏了，只有一个RAID组的几个硬盘参与重构，因此重构速度依然没有改变；

EMC/IBM/HDS在RAID 1.0已经积累了十几二十年，RAID又是所有软件的基础，他们轻易不敢重写代码EMC、IBM、HDS；

③　 RAID 2.0/RAID2.0+

OceanStor存储系统支持不同类型（ SSD、 SAS、 NL-SAS）的硬盘（ SATA盘理论可用，只是其性能较低，企业级存储中已很少使用），这些硬盘组成一个个的硬盘域（ Disk Domain）。在一个硬盘域中，同种类型的硬盘构成一个存储层，每个存储层内部再按一定的规则划分为Disk Group；

各存储层的硬盘被划分为固定大小的Chunk（ CK），其中， SSD层和SAS层的CK的大小为64MB， NLSAS层的CK大小为256M。

OceanStor 存储系统通过随机算法，将每一个存储层的Chunk（ CK）按照用户设置的“ RAID策略”来组成Chunk Group（ CKG），用户可以为存储池（ Storage Pool）中的每一个存储层分别设置“ RAID策略”。

OceanStor存储系统会将Chunk Group（ CKG）切分为更小的Extent。 Extent作为数据迁移的最小粒度和构成Thick LUN的基本单位，在创建存储池（ Storage Pool）时可以在“高级”选项中进行设置，默认4MB。对于Thin LUN或文件系统，会在Extent上再进行更细粒度的划分（ Grain），并以Grain为单位映射到Thin LUN、文件系统。（ Thin LUN的概念将在后面的章节中描述）。

若干Extent组成了卷（ Volume），卷（ Volume）对外体现为主机访问的LUN（这里的LUN为Thick LUN）。在处理用户的读写请求以及进行数据迁移时， LUN向存储系统申请空间、释放空间、迁移数据都是以Extent为单位进行的。例如：用户在创建LUN时，可以指定容量从某一个存储层中获得，此时LUN由指定的某一个存储层上的Extent组成。在用户的业务开始运行后，存储系统会根据用户设定的迁移策略，对访问频繁的数据以及较少被访问的数据在存储层之间进行迁移（此功能需要购买SmartTier License）。此时，LUN上的数据就会以Extent为单位分布到存储池的各个存储层上。

在用户创建Thin LUN或文件系统时， OceanStor存储系统还会在Extent的基础上再进行更细粒度的划分（Grain），并以Grain为单位映射到Thin LUN或文件系统，从而实现对存储容量的精细化管理。

 

1、创建硬盘域【NL-SAS、SAS、SSD】

根据不同的硬盘类型会形成不同的存储层，NL-SAS存储层、SAS存储层、SSD存储层，全部切割成大小相同64MB的Chunk块；

2、创建存储池，指定储存池中每个存储层的RAID策略和容量

3、存储系统根据用户指定的“RAID策略”和容量，

从同一存储层中的硬盘上随机选取空闲的CK按照RAID算法组成ChunkGroup（CKG）

4、存储系统再将每个CKG划分为固定大小（默认为4MB）的逻辑存储空间（Extent），Extent是构成Thick LUN（也叫FAT LUN）的基本单位。

Thick LUN由若干Extent组成了卷（Volume），卷（Volume）对外体现为主机访问的LUN（这里的LUN为Thick LUN）

Thin LUN由Extent划分成更细的颗粒度grain组成。

    硬盘域中LUN的总数：硬盘数*4/32

a.  硬盘域Disk Domain（DD）

由实际的一种或多种硬盘组成的一个域，无RAID级别；

根据磁盘类型不同划分为3层：高性能层、性能层、容量层；

最理想的存储层容量策略是各个存储层的存储容量比例1：1：1；

CK：将物理磁盘划分成64MB相同大小的Chunk即CK；

系统最多支持64个硬盘域；

b.  硬盘组Disk Group（DG） 

OceanStor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。

Disk Group（ DG）属于系统内部对象，主要作用为故障隔离，由OceanStor存储系统自动完成配置，对外不体现。

c.  Storage Pool（存储池）

由用户指定RAID级别和盘类型，在硬盘域上创建的用户可见的存储池；

CKG：按照RAID级别将CK组成Chunk Group即CKG，并根据CRUSH算为每个CKG选择CK；该算法保证Disk被选中的概率与其容量成正比；

系统最多支持512个存储池；

d.  逻辑磁盘（Logical Disk）

e.  Chunk（CK）

块大小是系统在切分物理空间的时候固定的大小，不能进行更改。

f.  Chunk Group（CKG）

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，由存储系统自动完成配置，对外不体现。

g.  Extend

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。

h.  Grain

Thin LUN以Grain为单位映射到LUN，对于Thick LUN，没有该对象。

i.  Volume & LUN

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。

一个LUN由元数据Volume和数据Volume组成；

Extent：一个CKG被划分均匀的Extent块，Volume由Extent组成；

    取值范围：256K～64MB