上一系列筆者介紹了DS4000系列的各項(xiàng)技術(shù)及應(yīng)用,本系列將為大家詳細(xì)介紹NAS系列產(chǎn)品的技術(shù)介紹,讓大家對(duì)這一整套網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)有更深層次的了解。本系列第一篇我們來(lái)看一下靈活卷(Flexible Volumes)技術(shù)。
Flexible Volumes是一個(gè)具有重大意義的新技術(shù),所有的卷被視為邏輯的數(shù)據(jù)容器,同時(shí)可以在不破壞底層物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的前提下被獨(dú)立的設(shè)置、調(diào)整大小、管理和移動(dòng)。
FlexVol技術(shù)可以自動(dòng)集中存儲(chǔ)資源,便于您在一個(gè)大型磁盤(pán)池中創(chuàng)建多個(gè)靈活的卷。用戶(hù)就可以簡(jiǎn)化操作,最大限度地提高利用率和效率,并可以快速、無(wú)縫地進(jìn)行修改。并可以隨時(shí)隨地根據(jù)需要以最低成本增加存儲(chǔ)容量,并且無(wú)需中斷業(yè)務(wù)運(yùn)作。FlexVol技術(shù)提供了存儲(chǔ)虛擬化解決方案,能夠減少業(yè)務(wù)中斷并降低風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)還具有很高的靈活性,可以快速方便地適應(yīng)企業(yè)不斷變化的需求。
一個(gè)Aggregate被定義為給卷(Volumes)分配空間的許多磁盤(pán)的池(Pool)。從管理者的角度來(lái)看,卷仍保持著對(duì)主要項(xiàng)的數(shù)據(jù)管理。但由于是對(duì)管理者透明,F(xiàn)lexible Volume現(xiàn)在面向的是邏輯項(xiàng)而不是傳統(tǒng)的物理存儲(chǔ)了。
Flexible Volumes因此不再受限于他們存在的磁盤(pán)的限制了。你可以在一個(gè)存儲(chǔ)的“池”中定義一個(gè)你需要多大的空間的FlexVol, 而不是由你創(chuàng)建卷所在的磁盤(pán)個(gè)數(shù)硬性規(guī)定。一個(gè)FlexVol也可以不需要停機(jī)任意收縮或者擴(kuò)展。同時(shí)Flexible Volumes可以在Aggregate所擁有的所有物理磁盤(pán)上實(shí)現(xiàn)條帶化。對(duì)于那些性能敏感的應(yīng)用來(lái)說(shuō),F(xiàn)lexible Volumes比那些由磁盤(pán)個(gè)數(shù)限定大小的卷?yè)碛懈玫男阅堋?/div>
Flexible Volumes對(duì)性能的提高
在Data ONTAP 7G中,RAID組仍由磁盤(pán)組成,其中包含一個(gè)校驗(yàn)盤(pán)(如果是RAID-DP則需要兩塊校驗(yàn)盤(pán))和一定數(shù)量的數(shù)據(jù)盤(pán)。以前Data ONTAP 將一個(gè)或多個(gè)RAID組組成一個(gè)卷(Volume)。這種方式現(xiàn)在還可以在7G中實(shí)現(xiàn)(在7G中稱(chēng)之為傳統(tǒng)的“traditional”卷),但是從7G以后RAID組將通常組成一個(gè)Aggregates。
下面舉個(gè)例子來(lái)看,假設(shè)在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中有一個(gè)存放數(shù)據(jù)文件的卷是一個(gè)最繁忙卷,再Data ONTAP 7G之前,該卷只能存在于給定的RAID組上。通常,根據(jù)卷的容量需求,RAID組將由少量磁盤(pán)組成。結(jié)果就是由于RAID是由很少的硬盤(pán)組成,此卷的性能將會(huì)受到磁盤(pán)數(shù)量的限制。
在Data ONTAP 7G中,RAID組被整合起來(lái)創(chuàng)建出一個(gè)Aggregates。由于卷仍然是存儲(chǔ)管理的基本單位,它將跨越存在于一個(gè)IBM Filer 中組成Aggregates的所有磁盤(pán),同時(shí)在這個(gè)大的Aggregates上也可以存在多個(gè)卷。這將使該卷充分利用所有磁盤(pán)的并行性能,滿(mǎn)足在系統(tǒng)中某些比較繁忙的卷對(duì)于性能的要求。FlexVol是靈活的,因?yàn)榈讓拥拇鎯?chǔ)的物理結(jié)構(gòu)不需被預(yù)分區(qū)。
FlexVol的容量擔(dān)保
在Data ONTAP 7G中引入一個(gè)新的存儲(chǔ)管理的概念——擔(dān)保(guarantees)。擔(dān)保的概念不同于以前用戶(hù)們?cè)谑褂胕SCSI和Fibre Channel中所熟悉的“空間預(yù)留(space reservations)”。 擔(dān)保擴(kuò)展了管理員的權(quán)限,使其在卷或者文件創(chuàng)建前可以決定預(yù)分配的策略。使其充分貫徹所謂的“瘦供應(yīng)(thin provisioning)”的概念。
擔(dān)保,在卷一級(jí)的設(shè)置,用以決定在Aggregate上給一個(gè)Flexible Volume預(yù)分配多少空間。當(dāng)客戶(hù)在一個(gè)Aggregate上創(chuàng)建一個(gè)FlexVol, 你將制定其容量,同時(shí)你也可以制定擔(dān)保的類(lèi)型。一共有三種擔(dān)保的類(lèi)型可供選擇,分別是卷(Volume)、文件(File)和None型。
卷(Volume):卷?yè)?dān)保類(lèi)型確保在Aggregate上為Flexible Volume分配的總空間總是可用的,這也是Flexible Volume的默認(rèn)設(shè)置。
文件(File):在文件擔(dān)保類(lèi)型中,Aggregate確保為可重寫(xiě)的LUN或者文件保留的空間總是可用。
None:對(duì)于一個(gè)無(wú)預(yù)留空間擔(dān)保類(lèi)型的Flexible Volume來(lái)說(shuō),不管給卷中的LUN設(shè)置了多少預(yù)留空間,當(dāng)容納它的Aggregate沒(méi)有足夠的可用空間時(shí),對(duì)預(yù)留空間的LUN的寫(xiě)操作都將失敗。
靈活的容量規(guī)劃
對(duì)于一個(gè)FlexVol的大小本質(zhì)上是沒(méi)有約束的,同時(shí)Flexible Volumes可以動(dòng)態(tài)的調(diào)整大小。管理員可以將Flexible Volumes作為一個(gè)強(qiáng)大的工具為不同的用戶(hù)、組和項(xiàng)目分配和提供存儲(chǔ)資源。舉例來(lái)說(shuō),假設(shè)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)比原先預(yù)計(jì)增長(zhǎng)快很多時(shí),管理員可以在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)隨時(shí)重新配置相關(guān)的Flexible Volumes。 重新分配存儲(chǔ)資源的過(guò)程不需要任何宕機(jī)過(guò)程,而且它是對(duì)用戶(hù)透明的。
另外,當(dāng)需要額外的物理空間時(shí),管理員可以通過(guò)添加制定磁盤(pán)給Aggregate以提高其容量,新的磁盤(pán)將成為Aggregate的一部分,同時(shí)其容量和I/O帶寬將對(duì)存在于該Aggregate中的所有的Flexible Volumes生效。
所有存在于同一個(gè)Aggregate上的Flexible Volumes的總?cè)萘恳部梢猿^(guò)Aggregate的實(shí)際物理總?cè)萘俊T黾幽骋粋€(gè)FlexVol容量的同時(shí)也不需要改變存在相同Aggregate中其他的FlexVol的容量或者Aggregate本身的容量。
FlexVol的技術(shù)優(yōu)勢(shì)
靈活的尺寸:IBM的靈活卷的最小顆粒度是4KB,可以精確的適合各種大小的存儲(chǔ)應(yīng)用的要求。其它的系統(tǒng)需要卷或者文件系統(tǒng)的大小要基于底層物理或者邏輯磁盤(pán)的整數(shù)倍而定,顯然會(huì)浪費(fèi)數(shù)百兆甚至數(shù)吉以至更多的物理容量。
靈活地改變尺寸(收縮和擴(kuò)展):IBM FlexVol技術(shù)允許WAFL文件系統(tǒng)在線且安全的進(jìn)行擴(kuò)展和收縮,以使文件系統(tǒng)精確的適合用戶(hù)的數(shù)據(jù)需求。其它的存儲(chǔ)提供商基本能夠提供不停機(jī)的容量擴(kuò)展機(jī)制,但他們卻不提供類(lèi)似IBM FlexVol的無(wú)縫和簡(jiǎn)單的容量擴(kuò)展,并且不能提供在線且安全的文件系統(tǒng)收縮的功能。
空閑空間池:由于IBM FlexVol可以像擴(kuò)展一樣簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)容量的收縮,已分配給FlexVol的未使用空間可以非常簡(jiǎn)單且安全的從FlexVol移出并重新分配給其它即將被填滿(mǎn)需要更多空間的FlexVol。 通過(guò)IBM FlexVol技術(shù),未使用或者未分配的空間在Aggregate容器層被視為一個(gè)池,可以被任意的FlexVol進(jìn)行配置使用或者從FlexVol移出至池中。
精確的數(shù)據(jù)管理:FlexVol支持IBM高級(jí)的基于時(shí)間點(diǎn)數(shù)據(jù)鏡像的快照(SnapShot)和根據(jù)不同時(shí)間間隔顆粒度進(jìn)行的數(shù)據(jù)復(fù)制(SnapMirror)功能。用戶(hù)會(huì)根據(jù)不同的數(shù)據(jù)種類(lèi)需要不同快照和復(fù)制規(guī)則。現(xiàn)在可以將這些數(shù)據(jù)放于為其設(shè)定的FlexVol中,提供精確的快照和復(fù)制功能。
瘦容量提供:即FlexVol僅僅占用已經(jīng)被寫(xiě)入實(shí)際數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)空間,其他在FlexVol中已定義但未被使用的容量并不占用實(shí)際的物理磁盤(pán)空間。另外,該功能在其它存儲(chǔ)系統(tǒng)中是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的,無(wú)論采用的是文件、LUN或者整個(gè)文件系統(tǒng)。
磁盤(pán)聚合提高性能:IBM FlexVol技術(shù)使用一個(gè)新的職能數(shù)據(jù)容器對(duì)象Aggregate。 通過(guò)使用Aggregate,F(xiàn)lexVol可以充分利用一個(gè)含有大量磁盤(pán)的條帶化的全部I/O對(duì)各種大小和種類(lèi)的數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行訪問(wèn)。
簡(jiǎn)單化的存儲(chǔ)系統(tǒng)管理:通過(guò)使用Aggregates,IBM FlexVol實(shí)際上已經(jīng)消除了在存儲(chǔ)產(chǎn)品上令數(shù)據(jù)管理員頭痛的所有低級(jí)別的條帶化的管理工作。Aggregates將注意力集中于數(shù)據(jù)的管理,而不是磁盤(pán)的管理,將他們從一味的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的配置的噩夢(mèng)中解脫出來(lái)。