最近發現某國外網友制作的一張

RAID講解圖

不得不佩服這位網友的奇思妙想

幾個飲水機和桶

就把復雜問題生動形象地化解了

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1. Standalone：

第一張圖很好理解，我們日常使用的PC就采用這樣的數據讀取方式。數據存放在一塊硬盤里，且只有一塊硬盤，那么自然我們的數據只能從該硬盤中讀取。

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2. Hot swap：

第二張圖也不難理解，看地上那個水桶。所謂Hot swap概念上來說類似于熱備份。它的數據讀取方式類似于Standalone，唯一不同的是，有一塊備用的硬盤在時刻準備著。一旦正在使用的硬盤出現了問題，那么備用硬盤就要及時更換上，以免造成損失。但這樣的方式也存在著一些弊端，比如硬盤更換需要時間，這對很多企業來說是致命的。

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3. Cluster：

第三個圖是什么意思呢？Cluster是集群的意思。你可以看作兩臺獨立的PC， 用戶可以到左邊的飲水機來取得數據，也可以到右邊的飲水機來獲得數據，但是這樣比較浪費硬件資源，在企業級里不可能讓多臺服務器提供同樣數據和同樣服務的。

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4. RAID 0：

通常稱為帶區，是利用帶區數據映射技巧的特定性能。它的優勢就是數據的讀寫速度較快，但是沒有冗余功能，如果一個磁盤(物理)損壞，則所有的數據都無法使用。

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5. RAID 1：

是一種稱為“磁盤鏡像”的容錯配置。數據在被寫到其中一塊硬盤的同時，也被復制到另一塊硬盤中。這樣的方式可以防止硬盤損壞帶來的數據丟失，但是即使是2塊硬盤，其存儲的空間也相當于只有一塊硬盤的大小。而且I/O傳輸速率卻無法得到改善，也就是飲水機的出水口并沒有變大或者變多。

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6. RAID 5：

分布式奇偶校驗的獨立磁盤結構，常使用緩沖技術來降低性能的不對稱性。采取RAID 5的方式，I/O傳輸速率會得到大大的提高，而且一塊硬盤壞了也沒有關系，還有備用的其他硬盤。RAID 5的另一個好處是它允許“熱插拔”，這意味著如果陣列中的某磁盤出現故障，該磁盤可以與新磁盤交換而無需關閉服務器或NAS，也不必中斷正在訪問服務器或NAS的用戶。

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7. RAID 0+1：

這就是我們常說的RAID 10，也就是是RAID 1和0的組合。它結合了RAID 1的鏡像和RAID 0的帶區。可提供優性能，但也很昂貴，需要兩倍于其他RAID級別的磁盤。

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魚還是熊掌？

傳統用戶的容量與性能煩惱

看完上面的圖和講解，有關RAID的概念是不是就一目了然了？其實除了上面這些，RAID還有其他一些形態，比如RAID 2、RAID 4、RAID 7等，不過經過這么多年的發展，RAID的形態已經基本固定了，主流的形式有這么幾種：RAID 10、RAID 5、RAID 6（與RAID 5類似）。

從性能的角度，由于寫懲罰的影響，RAID 10 的寫性能通常優于RAID 5和RAID 6，因此對于性能關鍵型應用，客戶希望底層采用RAID 10的方式。然而從磁盤利用率的維度，RAID 10的可用容量只有50%，卻也是不合算的（見下圖）。

因此面對這種魚和熊掌的難題，通常客戶會采用以下辦法：

➤ 假設客戶一共購買了11塊大小相同的硬盤（如600G 15K，標稱隨機 IOPS 180），為了獲得更好的寫入性能，取6塊硬盤構建RAID10的組合，寫入IOPS 540，掛載給數據庫應用，容量利用率50%，也就是1.8TB（此處忽略1024和1000的磁盤容量計數差別）。剩下的5塊硬盤構建RAID5的組，以獲取更多的容量，寫入IOPS 225，容量2.4TB，掛載給備份應用。

這種方式實現了性能與容量的平衡，但也有一些缺陷，由于切分了很多磁盤組，磁盤組之間的IO資源是無法共享的。因此作為應對方案出現了資源池化的技術。

池化RAID的優點顯而易見。回到前面的例子，數據庫可能在白天比較忙，備份通常在晚上工作，兩者有一個時間差，但任何一個應用都可以使用11塊硬盤的IOPS。即使采用空間利用率高的RAID5，也有495的隨機IOPS，基本保證數據庫應用。也有些用戶希望追求極限IOPS，因為這個時候的延遲會較小，他們就采用RAID 10的策略，隨機IOPS可以達到990，數據庫應用跑的很爽，晚上跑備份也很快，只是容量會犧牲一些。

現在大家可以看到，磁盤塊級虛擬化解決了數據孤島的問題，均衡了所有的前端IO到磁盤。是不是看起來很完美？其實這種方式依然不能在性能和容量之間求得一個很好的平衡（無論RAID 5還是RAID 10還是會犧牲一些容量或性能）。

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而這個問題最終被戴爾易安信SC系列獨創的RAID分層技術給有效解決了，魚和熊掌可以得兼！

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RAID分層

讓性能與容量齊飛

簡而言之，RAID分層技術就是把來自主機的數據以RAID 10的方式寫入磁盤，然后利用內部機制，在線完成數據到RAID 5的轉換，實現實際占用空間的節約。

要知道，RAID 10和RAID 5在隨機寫方面性能差異明顯，但讀性能是基本相當的，采用這種技術，讀寫性能都能達到較優狀態。另一方面，由于把磁盤空間從RAID 10轉換為RAID 5，整體空間利用率有所提升，真正實現了容量和性能的平衡。

此時聰明的讀者立馬想到了一個問題，這樣做好是好，但畢竟需要一個數據遷移的過程，會不會影響前端應用的性能呢？

答案是不會的，因為系統通常在比較空閑的時候去做這件事情，例如晚上。就算系統24小時都繁忙，這個任務的優先級也是比較低的，以不影響前端主機IO為前提，并且在極端情況下，客戶還可以選擇不采用這種策略，例如將某些卷設成讀寫均為RAID 10，并非都是強制的。

而且在RAID 10轉化為RAID 5的過程中，系統還把另外兩個重要功能實現了，數據保護與數據縮減。這是SC系列真正巧妙的地方，所謂一箭三雕。

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一箭三雕

遷移的過程就把大事小事都辦了

數據是企業重要的核心資產，卻總是面臨各種各樣的風險，例如某些心態不好的員工惡意刪除關鍵數據庫資料，或者無意間在一個錯誤的路徑下輸入了一條rm -rf，都會對數據產生破壞，進而影響系統的正常運行，我們會在新聞里面看到類似的事件，還有類似勒索病毒讓你的文件無法打開。

通常這個時候，我們都迫切希望有一個時光隧道，能夠快速回到故障前的狀態，重新找回原來的一切。SC存儲天生就具有這種功能，稱之為數據回放，默認的情況下至少保留7天，一旦發生故障，穿越到最近的時間點，就能找回你的數據。如果你的數據非常重要，還可以把回放的間隔設置的很短，并且結合指針調整的技術，做到細微的性能影響。

在進行數據分層，保存回放的同時，如果客戶需要，SC存儲還能做一件事情，數據去重與壓縮。壓縮和去重的好處大家都明白，但性能的疑慮又產生了，畢竟需要切片，計算特征值，比對等等一系列的事情。這點SC存儲比較務實，去重壓縮的目的是為了縮減空間，找一個空閑的時間慢慢做。數據先寫入RAID 10，然后在轉換成RAID 5的時候把這個事情一起做了。

講到這里大家都明白了，數據遷移是有開銷，但如果在遷移的時候把數據保護，數據縮減這些功能一起實現了，那這點開銷就會顯得非常有價值。而且從SC存儲十多年的客戶沉淀看，并沒有因此而導致任何的副作用。

回到剛開始我們的討論，由于采用了獨特的RAID技術，SC系列的旗艦產品SC9000能夠在延遲小于1ms的情況下實現200萬的IOPS；而且采用了RAID分層，壓縮去重等數據縮減技術，又大大了節約了磁盤空間，降低了總體擁有成本。數據回放（快照）在性能影響小的情況下保留了用戶的多個數據副本，保護了用戶數據的邏輯故障。而且為了提升可用性，SC系列能夠實現原生的存儲雙活，用存儲節點冗余的方式避免了設備的單點故障。

此外，傳統存儲的擴容和升級換代也是一個讓用戶頭疼的問題，很多情況下用戶需要申請停機窗口，把老存儲的數據遷移到新的存儲上，再重新啟動業務。而SC系列擁有的在線遷移的功能，能夠在新老存儲節點間在線遷移數據，而不影響前端的業務運行。在可管理性方面，SC系列存儲有基于HTML5的Web管理方式，DSM軟件專有管理方式，CloudIQ云管理方式，除了日常的維護之外，還能夠提供咨詢建議，實現人工智能的運維。

SC存儲助您數據安全無憂

在我走訪的SC客戶時，經常會聽到客戶有這樣的感慨：原來還有這樣的功能啊，早知道上一次我們就不需要從備份里面恢復數據了。

是的，作為一款軟件定義的存儲產品，SC系列的功能是非常多的，并且依然在不斷豐富中，滿足您各種工作負載的需求，助您安全無憂的管理核心數據！

▲點戴爾易安信SC系列

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