5分钟了解3Par_RAID.doc

5分钟了解3ParRAID今天打算来聊聊HP 3PAR的RAID实现方式，简称3Par RAID，也叫FAST RAID。高端存储里面，HP 3par是第一个采用块虚拟化的厂商，3Par 2004年成立，块虚拟化使得他们的产品区别传统的存储高端存储产品，在2008年在NASDAQ上市，2010年被HP从DELL手里天价抢购成功，成本差不多是24亿美金。高端存储里面，采用和3Par的RAID方式类似的还有华为的RAID 2.0+，他们实现的原理基本是一样的，但大家的术语叫法都不同。大家知道，传统的RAID方式是把整个盘作为一个RAID单位。比如下面这三块硬盘，构成一个2+1的RAID 5。这种方式目前很多传统的阵列还在使用。但随着硬盘容量越来越大，其重构慢和弹性不足成为一个众所皆知的问题。而3Par提出了新思路，把硬盘先切成一样大小的“切片”，这些“切片”作为RAID的基本单位再去做RAID。3Par把这种一样大小的切片叫做Chunklet。在3Par 7000和10000系列以前的产品，Chunklet的大小是256MB，而现在3Par销售的产品，Chunklet大小是1GB。因为单盘容量增大了，如果要保持元数据不增大，只能提高Chunklet的大小。华为的RAID 2.0+对应的切片叫Chunk，大小是64MB。虽然华为解释说他们的硬件平台能力比较强，处理这么多元数据没有问题。但西瓜哥相信随着以后10TB以上硬盘的推出，华为可能也要增加Chunk的大小，保持原有的原数据规模不用增大。硬盘切片完成，该做RAID了。这块很多人会迷糊，其实很好理解。比如下面的图示，假设一个硬盘被切成4个Chunklet，一个有3个物理硬盘。假设还是做2+1的RAID 5，下面不同颜色的Chunklet组成一个RAID集（RAID set)，一共有四个RAID集。如果是传统的方式，你只能做一个RAID集，现在你可以做很多。关键是这种RAID方式可以非常灵活，可以在同样的硬盘上实现不同的RAID级别。比如下面一个例子，橙色和蓝色都是做RAID 1 (1+1)，而绿色做的是RAID 5(2+1)，黄色做的是RAID 5(3+1)。而这不同的RAID级别，都存在一个物理硬盘上，这个弹性是传统的RAID方式不具备的。为了允许让数据条带跨越更多的磁盘，多个RAID集组合成一行。组合在一起的RAID集的数量叫做行大小（row size）。例如上面的橙色和蓝色RAID 1集组合成一行，那么row size就是2。一个logical disk(逻辑盘）就是排列成一行的RAID集里面的chunklet的集合。再往下一层逻辑层就是CPG(Common Provisioning Groups)。CPG是一定数量的logical disk连接在一起形成的蔓延空间。也就是CPG就是一个空间池。你可以把CPG理解为传统的RAID组。最后，我们从CPG里面分配一些空间给主机，这就是虚拟卷（virtual volume），传统的术语，叫做LUN。把这些概念都放在一起，就如下图所示。当一个物理磁盘加入到系统后，切分为1GB的切片叫chunklet，这些排成一行的RAID集里面的chunklet形成logical disk。CPG池就是logical disk空间池化。然后virtual volume从CPG分配空间映射给主机。总结一下，这种块虚拟化给系统带来弹性和性能。 最大利用：同一个物理硬盘可以提供多个不同的RAID和可用性选项。 性能：数据分布到多个磁盘使宽条带成为可能，消除热点。 规划：不需要提前分配空间给RAID组。用3Par你可以创建CPG，空间只有用的时候才消耗。 硬盘容量弹性：因为RAID是在chunklet级别做条带，而不是整个硬盘，因此不同容量的硬盘可以混用。 RAID弹性：RAID级别可以很容易改变。 磁盘失效：当磁盘失效时，多个硬盘参与重构，允许快速重构。最后，我们把3Par RAID和华为RAID 2.0+的原理图放在一起看，我们发现，前面先把硬盘切分，然后再做RAID是一样的，只是颗粒和术语不同。但后面的术语差别更大，实现思路也不同一样。华为后面切分的步骤更多（extent，grain），把西瓜哥切晕了，西瓜哥的外号就是这么来的）。现在市场上还有很多采用类似块虚拟化的厂商，如DELL的compellent和宏杉的CRAID，