通过本篇您可以了解到:今天的RAID系统,较上世纪80年代设定各RAID级别时,已经发生了天翻地覆地改变。同时还会了解为什么诸如宽条带化、存储虚拟化技术和纠删编码会逐渐改变RAID的最初设定。
可能没有哪种技术像RAID那样和企业级存储行业紧密相关。这是因为将诸多物理磁盘驱动器组合成一个单独的虚拟驱动器可以大大改善性能和可靠性。在2011年的RAID系统已与传统的磁盘配置大相径庭,或称为RAID级别,该名称出现在1988年的一份具有奠基意义的文件里“一个独立磁盘冗余阵列,Redundant Arrays of Independent Disks ,简称RAID。”
过时的RAID概念
在当时的背景下,1988年文件中将RAID作为解决“常被挂起的I/O冲突”问题。那时表现不佳而且昂贵的硬盘驱动器成为了影响处理器和内存性能的瓶颈。RAID被设计用以将廉价的PC硬盘驱动器作为那时大型机中独立、大容量而昂贵的硬盘的替代品。直至今日,5种RAID级别中的2种依旧应用广泛:数据镜像RAID 1,以及将数据和奇偶校验码分布在不同磁盘上的RAID 5。不过,RAID 3和RAID 4也有具体的使用。其使用某一块磁盘存放校验码,而将数据分布存放在不同的磁盘上。
所有这5种最初的RAID级别都有一些共同点。他们都是将数据硬盘驱动器封装成一体,使用其全部容量;各驱动器组之间完全独立,也不灵活;并且所用的算法非常简单,占用相当少的计算资源。这些都是上世纪90年代时非常合理的设计决定,不过时至今日,处理器运算能力和存储容量成倍增长。处理器运算能力的增长方面我们可以看到:单独的与或运算曾经是一项挑战,而今天控制器可以实时地处理里德.索罗门码(一种纠错码)。硬盘驱动器的性能的发展远落后于其在容量方面的发展;在之前二十年中,每MB的吞吐量和每MB的IOPS都下降了超过一千倍。
这一核心问题是RAID数据保护方式的系统之后要去解决的:现代系统的要求已经和RAID最初设计时的初衷大相径庭。今天的企业级存储系统完全不是一个使用100块小型驱动器和简单控制器的大型机系统,其具备惊人的处理能力,可同时满足成百客户端对SAN或NAS网络的访问。死板的硬盘驱动器设定在现代数据中心中并无多大意义。
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