【IT168 应用】ReadyDATA 5200是一个灵活的存储平台，为虚拟化、备份与文件共享提供理想的数据存储方案。ReadyDATA 5200使用扩展机柜时，可以支持多达60个物理驱动器，可以使用SATA，SAS和SSD提供灵活的容量和性能，以满足不同的应用和解决方案的需要。
本文将协助您，为您的ReadyDATA 5200选择正确的硬盘配置。本文适用于任何需要设计存储方案的人，并假设读者已熟悉一些存储概念，例如RAID、卷和共享等。
系统架构
ReadyDATA 5200作为统一存储系统，具备通过多种存储协议向应用服务器以及直接向终端用户提供存储服务的能力。这些协议包括CIFS、NFS、iSCSI、AFP和FTP。ReadyDATA 5200使用基于NAS的协议(CIFS、NFS、AFP或FTP)将数据存储于共享区中，或者使用基于SAN的协议(iSCSI)将数据存在LUN中。这些共享区和LUN被称为数据集，承载于ReadyDATA 5200的卷中。
许多数据集承载于同一个卷。这使得数据集共享父卷的存储容量和存储性能。卷包含了一个或多个由支持的磁盘组成的组，这些组都需要配置成支持的RAID级别。ReadyDATA 5200支持RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6和RAID 10。
图 1. 磁盘、RAID组、卷和数据集的关系
卷建立和扩展规则
为了提供卷可预测及稳定的性能，ReadyDATA 5200限制了创建卷的方式。当创建卷时，你需要选择磁盘以及这些磁盘使用的RAID级别。
一个卷只能由性能相同的磁盘组成。这些磁盘分成SAS 15k rpm、SATA 7.2k rpm和高性能SSD。唯一的例外是使用SSD磁盘提高SATA卷的性能，这是处理虚拟化或生产工作负载的方式。
当卷创建后，只能用与已有磁盘同等性能的磁盘来进行扩展。磁盘加入后，它们将被配置成和现有卷中磁盘相同的RAID级别。这有助于保持或提高已有卷和数据集的性能。另外，卷是通过增加一整个RAID组来扩展，而不能通过增加单个的磁盘来扩展。这使得卷扩展在瞬间完成，且无风险。
下图中，实线中的原始卷，通过增加虚线中的一整个RAID组，实现了扩展。扩展后的卷容量为原始卷的两倍。扩展同时也提高了卷和数据集的性能。
图 2.新增RAID组完成即时卷扩展
兼顾性能与容量的混合卷
诸如虚拟化或数据库之类的生产应用的工作负载要求同时兼备高性能和高容量。同时实现这两个要求，对中小企业的预算来说是很有挑战性的。为此，ReadyDATA 5200允许您通过增加高性能SSD磁盘来提高基于SATA磁盘的卷的性能。
增加一块写优化SSD磁盘和许多读优化SSD磁盘到已有的基于SATA磁盘的卷中，可使读写性能达到SAS 15k rmp磁盘的水平。
图 3. 一个卷中同时包含SSD和SATA磁盘
图3 显示了一个拥有4块SSD磁盘作为读写缓存的8块SATA磁盘卷构成的5200系统
定义存储性能要求
每个存储系统的性能要求可能有很大不同，这取决与存储的数据类型、访问存储的应用类型、访问数据的用户数量或系统开放的应用服务。高性能应用、业务应用，如数据库、Email或虚拟化，通常需要存储系统在高负载下提供快速反应。例如，数据库频繁发出随机读写请求，因此要求很高的IOPS。这种环境下，配置成RAID 5、RAID 6或RAID 10的15k rpm SAS磁盘通常最适合。这些性能级别也能通过在SATA和SSD混合配置中使用高性能集(3块读优化SSD磁盘和1块写优化SSD磁盘)来达到。
图 4. 磁盘性能对比
图4对比了普通SATA磁盘(12块SATA盘组成RAID 6)、15k rpm SAS盘(12块SAS盘组成RAID 6)和混合配置(8块SATA盘组成RAID 6，一块写优化SSD磁盘和3块读优化SSD磁盘)的性能。
高容量和高吞吐量应用
备份到磁盘和文件共享(CIFS)等应用需要比数据库应用更低的IOPS;然而，它们要求高吞吐量和高容量。SATA磁盘性能低于SAS或混合配置，但是它的经济性很高(每GB价格)，使其非常适合数据备份。
由于备份操作可能持续很长时间，维持高吞吐量往往是构建备份方案最重要的指标。
下图显示了在备份到磁盘环境中,使用基于SATA的配置时的预计写性能。
图 5. ReadyDATA 5200 SATA磁盘持续吞吐量
图5显示了使用不同组合的SATA盘构成RAID 6时ReadyDATA 5200的持续吞吐量。注意，突发性能和其他磁盘类型性能可以大大超过这些指标。
选择RAID 5或RAID 6
RAID 5经常用于共享存储环境，因为其很好地平衡了性能、容量和冗余。RAID 5能承受单块磁盘故障，并提供n-1(磁盘数量减1)块磁盘的容量。
随着磁盘容量增加，当更换故障磁盘时发生第二块磁盘故障的可能性也在增加。因此，越来越多的存储系统管理员转而使用RAID 6来保护重要业务数据。RAID 6能承受两块磁盘同时故障，提供n-2(磁盘数量减2)块磁盘的容量和仅比RAID 5稍低一点的性能。
下图显示了RAID 5和RAID 6的相关性能指标。
图 6. RAID 5和RAID 6性能对比
使用RAID 10以达到最高性能
RAID 10是ReadyDATA 5200支持的RAID级别中性能最高的。如果性能是您的首要考虑因素，NETGEAR建议您使用RAID 10。虽然RAID 10性能突出，但也伴随很大的容量开销。RAID 10的近似容量是n/2(磁盘数量除以2)块磁盘容量。RAID 10能承受多块磁盘故障(取决于哪些磁盘故障)，并能保证承受任何单块磁盘故障。
下图显示了RAID 10和RAID 5的相关性能
图 7. RAID 5和RAID 10性能对比
平衡卷的容量和性能
您可以在ReadyDATA 5200中用两种方式创建卷：
? 使用您希望的所有磁盘创建卷。这将创建包含一个大RAID组的卷,是获得最大容量利用率的理想方式。
? 创建一个包含多个RAID组的卷。这种方式容量效率较低因为需要更多校验盘，但是其提供了更高的性能。
下图显示了2个卷，均包含12块磁盘。第一个卷只包含12块磁盘组成的一个RAID组，第二个卷则由各有6块磁盘的两个RAID组构成。
第一个卷容量更大，第二个卷在随机读写操作时(IOPS)性能更高。
图 8. 容量和性能配置
为了最大程度地平衡性能和容量，NETGEAR建议使用包含6块磁盘的RAID组来构建卷。
下图显示了下列配置的相关性能：
? RAID 5的卷，包含12块磁盘组成的单个RAID组
? RAID 5的卷，包含各有6块磁盘的两个RAID组
? RAID 5的卷，包含各有4块磁盘的三个RAID组
? RAID 5的卷，包含各有3块磁盘的四个RAID组
图 9. 不同卷配置的性能对比
结论
ReadyDATA 5200是一个灵活、可靠、经济高效的存储系统,可配置以满足多种性能要求。您可以针对虚拟化、备份或文件共享数据存储来对它执行优化。
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