定义

SSD RAID(固态驱动器RAID)

SSD RAID (solid-state drive RAID)是一种常用的分布式数据保护方法冗余数据跨多个固态硬盘

廉价磁盘冗余阵列(突袭)——后来改为独立磁盘冗余阵列——出现于20世纪80年代末,当时机械硬盘驱动器(hdd)是主存储器媒体。RAID的主要目的是提高性能和提供容错

此后,技术供应商将RAID的概念扩展到服务器以及性能更高的存储系统快闪记忆体-基于SSD。SSD RAID主要用于在驱动器发生故障时防止数据丢失。

一般来说,存储系统已经从在整个驱动器级别应用RAID发展到现在,冗余现在以更精细的方式应用于数据粒度.与传统的基于hdd的RAID一样,数据可以在块级别上进行划分,并以各种方式分布在多个ssd上。

RAID中有三个关键概念:镜像,数据同时写入两个独立的驱动器;条纹,其中数据在两个或多个驱动器上均匀分割;以及奇偶校验,其中原始二进制数据通过一个运算来计算二元的结果,或奇偶块,用于冗余和错误校正。

分析师和咨询公司StorageIO的创始人Greg Schulz讨论了RAID如何延长SSD的寿命。

基于HDD和ssd的系统使用的标准RAID级别包括RAID 0(简单的分段);RAID 1(简单或multimirroring);RAID 3(字节级条带化,加上一个专用于存储奇偶校验信息的驱动器);RAID 4(具有奇偶校验驱动器的块级条带化);RAID 5(具有分布式奇偶校验的块级条带,这需要至少三个驱动器);和RAID 6(使用双分布式奇偶校验方案的块级条带)。

没有冗余或奇偶校验的条带化通常用于提高性能。带奇偶校验或双奇偶校验的条带加强了数据保护。在大多数RAID类型中,存储冗余数据块使系统能够在一个或多个硬盘故障时重建丢失的信息。

基于hdd和ssd的RAID

基于HDD的RAID最初的主要目的之一是提高性能。操作系统(操作系统)将HDD视为一个逻辑存储单元,但由于读写操作分布在多个存储驱动器上,因此输入/输出(I/O)可以同时聚合和执行,从而加快性能和增加吞吐量

出于性能目的,存储系统通常不使用RAID来汇集SSD。基于闪存的固态硬盘固有地提供比HDD更高的性能,并在基于奇偶校验的RAID中实现更快的重建。供应商通常使用基于SSD的RAID在驱动器出现故障时保护数据,而不是提高性能。


此Dell EMC视频介绍
如何XtremIO数据保护,它
SSD RAID的专有版本,
作品

一些闪存阵列供应商已经开发出他们声称超越标准RAID的SSD RAID策略,并提供了一些优点,例如最小化某些类型RAID的性能影响。其他原因闪存存储厂商考虑到标准RAID的变化或替代,包括HDDS和SSD方式的差异。

当HDD出现故障时,整个驱动器都会丢失。对于SSD,只有一部分或多部分驱动器可能会出现故障。因此,一些供应商权衡了针对驱动器故障的RAID定制方法。

当前与一起使用的非标准RAID示例全闪存阵列包括Dell EMC的XtremIO Data Protection (XDP)和Pure Storage的RAID-3D。

Dell EMC表示,XDP和标准RAID算法之间的一个区别是,每次条带更新所需的I/O操作减少了。Dell EMC声称,之前的RAID算法必须考虑如何保存数据连续的为了避免磁盘驱动器头搜索,而XDP假定随机访问介质,如闪存,并且能够以更高的效率布局和读取数据。


这个纯存储视频
演示供应商的RAID-
3 d技术。

RAID-3D将性能延迟视为驱动器故障,并使用奇偶校验来解决瓶颈和促进一致的延迟Pure Storage表示。Pure Storage声称RAID-3D也使用了独立校验和和专门的奇偶校验来检测和寻址错误。

NetApp的实弹射击所有闪存阵列都使用一种分布式复制算法,称为Helix,作为传统RAID的替代方案。Helix将数据的冗余副本分布在存储中的驱动器上集群,而不是一个有限的RAID集,根据供应商。

SSD RAID vs. HDD RAID

术语SSD RAID有时用作一个替代名称存储阵列它配备了基于闪存的ssd并使用一种形式的RAID。

基于SSD的存储阵列相对于基于HDD的存储阵列的优势包括访问时间和卓越的I/O性能。但是,理想的SSD RAID性能需要微处理器的最佳组合,缓存,软件和硬件资源。当所有这些因素以最佳方式协同工作时,SSD RAID的性能会显著优于基于HDD的存储容量相当的RAID。

一个典型的SSD比一个HDD消耗更少的电源。当结合大量驱动器时,与HDD RAID阵列相比,SSD RAID阵列节省的电源可以转化为更低的长期运营成本。大体上数据中心与机械硬盘相比,固态硬盘的效率有所提高,这也可以降低冷却成本,既可以简化冷却系统,也可以降低电费。

SSD RAID的缺点

SSD RAID存在一定的局限性和不足,这主要与存储介质有关。ssd的价格更高g与具有同等存储容量的hdd相比。基于NAND闪存的驱动器被限制到一定数量程序/消除周期在它们磨损、变得不可靠和需要更换之前。

尽管最好的SSD的预期寿命与机械硬盘相当,但SSD的更换成本超过了具有类似存储容量的硬盘的更换成本。

这是最近更新的2017年4月

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