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网格"给力"云存储 剖析IBM XIV体系架构

  独特的数据保护模式

  与独特的硬件架构相匹配,XIV的软件算法也非常高效。也由此形成了XIV独特的数据保护模式、在混合工作负载下良好的适应能力和简单易用的管理模式。除了硬件的并行性,XIV存储系统也采用先进的并申请了专利数据分配算法,以实现非常好的的并行。

独特的数据保护模式
XIV申请专利的伪随机数据分配

  一般来说,存储系统内部都能够提供RAID冗余数据保护的模式,较为常见的RAID保护模式包括RAID0、RAID1、RAID5。XIV同样提供了独特的内部数据保护措施,这种特性使得XIV有很强很好的高可用性,具备像壁虎一样的能力,就是任何一个模块、或者任何一个盘出现问题的时候,不用任何干涉,自动就自愈了。

  根据前面的介绍,XIV通过内部的算法,把每个文件拆分成1MB的大小,并根据伪随机的算法,将这1M的数据存储在内部任意一个网格处理单元中的任意一块磁盘上,与此同时在另外任意一个网格中也放置一份拷贝。直至整个系统达到相当的利用率,并保证每个网格处理单元的利用率保持在差不多的水准。


以上Flash文件演示IBM XIV如何进行文件分割,如何将分割后的文件存储到磁盘并保留副本,解释了XIV独特数据保护模式的原理

  这样,实际上磁盘上的每份数据,在系统里面都存在一个相同的副本。一旦某块磁盘当掉,替换上新的磁盘后,系统会自动的根据保存在其他磁盘上的数据副本,来恢复这块磁盘上原有的数据。

  由于这块磁盘上的数据副本,本身分散在不同的磁盘中,因此数据恢复的过程,由多块磁盘共同完成,恢复的速度非常快,比传统的RAID5恢复速度快一倍,1TB的硬盘坏掉,仅需要约30分钟左右的自愈时间。而且数据恢复的过程中,对前端性能的影响非常小。这也是XIV网格存储系统独特的数据保护模式的优势。

  对于两块磁盘同时损坏的情况,由于XIV通过伪随机算法,保证所有的数据随机分散在不同的磁盘上,因此两块磁盘的数据都能在系统内部不同的位置找到副本,因此同样能进行恢复,只有一份数据的两个副本所在的不同的两块磁盘同时损坏的情况下,才会导致数据不可恢复,但发生这种情况的机率非常低,因此企业大部分情况下对数据保护的需求都能够满足。

  此外,XIV彻底的存储虚拟化架构上集成着许多不同的快照,但只有更新数据时才会消耗物理容量,因为只有当源发生改变的时候,快照才会使用物理空间。

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