DELL SCv2000試用之RAID分層+快照

做技術的朋友可能有過類似這樣的感覺——每天都會遇到新的問題，或者學到新的知識。然而一個人的時間和精力畢竟有限，不是所有的崗位都能做到總是親力親為，每人最擅長的領域也各不相同。為了使工程師自己踩過的坑、那些實用的心得體會也能給大家帶來幫助，把經驗記錄和分享出來就顯得尤為可貴，這就是我們開設《工程師筆記》專欄的目的。SCv2000試用之RAID分層+快照

在上一篇《戴爾SCv2000評測：圖形嚮導之易用體驗》中，我們以接近step by step的方式帶大家熟悉了一遍這款入門級陣列的初始化過程。在體驗過配置的易用性之後，這次再來試用下它的高級功能，畢竟SCv2000也是一款是帶有Compellent家族血統的智能存儲。
首先，在Storage Center的設置中有幾個值得關注的選項。

註：Replay即戴爾SC系列的快照功能如上圖，這裡的首選項涉及創建卷時默認的大小及名稱等，實際操作時都可以修改。默認的Replay快照配置文件是「Daily」（每天一次）。「伺服器 - 作業系統」一項可以選擇默認的主機連接路徑優化策略，初始設置「Other Singlepath」應該是兼容性最好也最保守的。

關於首選項中的「存儲配置文件」，我們已經在上一篇中給大家介紹過——關乎創建卷的RAID級別，這裡就不再重複了。

上面這個菜單里，有讀/寫高速緩存的全局開關，我們也可以在每個卷中單獨設置。Data Progression自動分層存儲（包括RAID分層）的數據遷移調度開始時間，默認為每天下午7點，最長運行時間12小時，這些都是可以根據用戶實際業務忙/閒時段來調整的。另外，我們還可以選擇暫停Replay的創建或者過期（自動刪除）。
RAID分層：節約容量而不犧牲性能熟悉企業存儲的朋友應該都知道，RAID 5/6由於寫懲罰較大因而隨機寫性能偏低；RAID 10性能均衡但空間浪費率較多。一般存儲產品只能在二者之間取捨，無法兩全齊美，而戴爾SC的RAID分層則比較好地解決了這個問題。

下面我們來看看RAID分層是怎麼實現的：

如上圖，我們在測試中創建了一個100GB的卷，採用的存儲配置文件為「Balanced」跨RAID級別分層。SCv2000底層空間完全虛擬化打散為2MB頁面（數據塊），這台樣機配置的是7200轉NL-SAS硬碟。

根據這個統計信息，我們寫入的大約15GB數據在RAID 10-DM分層占用了3倍的物理磁碟空間，RAID開銷為66.6%。正如上一篇中提到過的——「由於這台機器是12塊4TB硬碟，高性能分層沒有用傳統的單鏡像盤RAID 10，而是雙重鏡像的RAID 10-DM（相當於3副本），就是為了避免Rebuild時間窗口內雙盤故障的風險」。

這時我們手動創建一個Replay快照，這是觸發Data Progression RAID分層的前提。

在「創建Replay」的對話框中，可以選擇快照過期時間、描述，以及是否立即「從Replay創建卷」——也就是利用快照時間點數據狀態生成一個依賴指針的「虛擬」卷，後面我們會單獨測試這一功能。

當Replay創建完成之後，我們觀察到柱狀圖的顏色變了，對照一下圖例就可以看出變化反映了什麼。
為了方便接下來的測試，我們是將上文中「Data Progression開始時間」的設置做了修改，以便讓RAID分層轉換的動作提前到來。

如上圖，在跨RAID級別分層中的數據一旦被快照凍結，就意味著「需要重新平衡」。這裡面遵循的一個重要原則，就是目標RAID級別——RAID 6的讀性能不比RAID 10（DM）差，卻能夠顯著節約容量。而這種分層的前提機制，是一直將數據寫入到高性能分層，無論寫入新的邏輯數據塊還是覆蓋已有數據的塊都以RAID 10（DM）形式存放，所以寫性能也不會因此而受到影響。

戴爾SCv2000將驅動器劃分成2MB條帶，並以此為單位創建RAID。除了SC9000、8000和SC4020等中高端型號支持在不同驅動器（多種SSD、HDD）之間的自動分層之外，Data Progression於相同性能驅動器的層級內部，還可以做不同RAID級別之間的轉換。這也是Compellent家族存儲的一個重要特色。

經過重新平衡之後，我們看到原有的「活動空間」已經都轉換為RAID 6-10（8+2）級別，同時RAID開銷下降為20%。這裡還給出了「總磁碟空間」相對RAID 10 DM節省了11.62GB。

我們使用Iometer在其生成的iobw.tst上短時運行（覆蓋）寫入測試，然後再將其拷貝生成一個新的副本。
創建Replay之後，如果向卷內繼續寫入數據，無論到新的數據塊還是覆蓋原有塊的內容，都會以RAID 10 DM級別存放（如下圖）。RAID 6中的快照數據將保持不變，直至生成新的Replay，併到達下一次Data Progression數據遷移周期。

在演示過RAID分層的實現過程之後，我們繼續向大家介紹戴爾SC系列的快照功能。
Replay：利用元數據輕鬆實現快照快照的一般用途是數據保護。首先面對本地邏輯錯誤可以恢復至之前的歷史狀態，進而還可以利用快照實現本地、遠程的增量異步複製。而許多存儲產品支持的快照數量較為有限，在打開快照後性能下降明顯，有的還需要單獨為快照預留存儲空間。
戴爾SC的Replay實現與傳統COFW（copy on first write）方式不同，得益於底層磁碟空間完全虛擬化、豐富的元數據支持，創建、過期（刪除）快照時都能在瞬間完成，支持較多的快照數量、任意掛載和無限的快照分支。分鐘級恢復點的Replay能夠達到持續數據保護（准CDP）的效果。
除了數據保護，以及歷史數據掛載用於測試/演練/分析等常規用途之外，我們在前面也提到了，戴爾SC的自動分層存儲功能與Replay也是分不開的。
1快照策略——一致性組

我們先創建一個新的Replay配置文件。在創建方法中有標準、並行和一致3個選項，選擇「標準」將按順序分別對Replay關聯的卷創建Replays；「並行」將同時為與Replay關聯的所有卷創建Replays；「一致」則將短時凍結相關卷的IO，並為它們創建Replays。
一致性快照的好處是，我們可以為有依賴關係的數據卷（比如分別存放資料庫的data文件和log文件）創建嚴格同一時間點數據狀態的快照，以確保其有效可用。

在每個Replay配置文件中都可以添加多條規則，我們可以設定按照一定的頻率（每天/每周/每月）在特定時間生成快照，也可以在一個時間範圍內按照固定的間隔生成快照。

參見這個下拉菜單，這裡同樣可以設置Replay的過期時間。

當我們將新建的「一致性」Replay配置文件應用到2個卷上，除了自動快照策略之外，如果點擊其中某個卷手動創建快照時，會出現上面的提示。

如上圖所示，「New Volume 1」和「New Volume 2」作為一致性組生成了3個自動快照，還手動創建了一個快照。
2從Replay創建卷、分支快照無窮盡

位於Replay列表中最上面，凍結時間為「活動」的就是指當前卷的最新狀態，下面的時間點則表示每一個快照。當我們用右鍵點擊某個Replay時，「過期」選項就相當於將對應的快照點刪除，另外也可以選擇「從Replay創建卷」。

在從Replay創建卷時，同樣可以針對「虛擬」出來的LUN選擇快照策略，這個新產生的快照分支與源卷的快照互不影響。

如上圖，我們用2個不同時間點的Replay快照創建卷，與源卷掛載到同一主機。

這時，可以看到源卷（D盤）和兩個歷史Replay卷的不同數據狀態。

如上圖，對於從Replay創建的「虛擬」卷，我們也可以利用其Replay（快照的快照）再創建卷，以此類推… 總之戴爾SC系列在快照功能上是很靈活豐富的，這得益於底層磁碟管理的完全塊級虛擬化。3應用一致性——保障有效恢復

我們在Windows下嘗試安裝Replay Manager——快照管理器。可以看到除了基礎服務之外，還有

SQL Server、Exchange Server和Hyper-V的擴展，它們的作用是生成應用/虛擬機的數據一致性快照。

針對Windows文件系統和微軟應用程式，戴爾SC系列的Replay Manager是通過調用VSS（卷影副本）來實現一致性快照的。
Replay Manager還有針對VMware的版本以及專為Oracle設計的APM（應用保護管理器），可以有效實現對虛擬機、資料庫的快照保護。
統一管理、數據遷移路徑

在本文的最後一張圖中（點擊可放大），我們安裝了Enterprise Manager，在單一介面中可以集中管理多套戴爾Storage Center陣列，支持目前主流的SC9000/8000/4020等全線產品。我們注意到，這裡還可以配置入門級SCv2000不具備的Live Volume（雙活）、Fluid FS文件存儲等增值功能方案。
擴展閱讀：《存儲極客：大話「雙十一」與經濟適用型雙活》

另外，SCv2000支持將

數據遷移到SCv4020以及更高端的陣列產品，為用戶提供了一個平滑的升級路徑。結語RAID分層和Replay快照是戴爾SCv2000比較有特色的兩大功能，在入門級SAN陣列的價位上，並不是所有產品都具備這些智能特性。而更重要的是，用好這些功能並不難，它們可以幫助用戶有效降低TCO並發揮更大的價值，重新定義存儲的經濟性。