上一系列筆者介紹了DS4000系列的各項技術(shù)及應(yīng)用，本系列將為大家詳細(xì)介紹NAS系列產(chǎn)品的技術(shù)介紹，讓大家對這一整套網(wǎng)絡(luò)存儲有更深層次的了解。本系列第一篇我們來看一下靈活卷（Flexible Volumes）技術(shù)。

 

    Flexible Volumes是一個具有重大意義的新技術(shù)，所有的卷被視為邏輯的數(shù)據(jù)容器，同時可以在不破壞底層物理存儲結(jié)構(gòu)的前提下被獨(dú)立的設(shè)置、調(diào)整大小、管理和移動。

 

Flexible Volumes的概念

 

    FlexVol技術(shù)可以自動集中存儲資源，便于您在一個大型磁盤池中創(chuàng)建多個靈活的卷。用戶就可以簡化操作，最大限度地提高利用率和效率，并可以快速、無縫地進(jìn)行修改。并可以隨時隨地根據(jù)需要以最低成本增加存儲容量，并且無需中斷業(yè)務(wù)運(yùn)作。FlexVol技術(shù)提供了存儲虛擬化解決方案，能夠減少業(yè)務(wù)中斷并降低風(fēng)險，同時還具有很高的靈活性，可以快速方便地適應(yīng)企業(yè)不斷變化的需求。

 

    一個Aggregate被定義為給卷（Volumes）分配空間的許多磁盤的池（Pool）。從管理者的角度來看，卷仍保持著對主要項的數(shù)據(jù)管理。但由于是對管理者透明，F(xiàn)lexible Volume現(xiàn)在面向的是邏輯項而不是傳統(tǒng)的物理存儲了。

 

    Flexible Volumes因此不再受限于他們存在的磁盤的限制了。你可以在一個存儲的“池”中定義一個你需要多大的空間的FlexVol， 而不是由你創(chuàng)建卷所在的磁盤個數(shù)硬性規(guī)定。一個FlexVol也可以不需要停機(jī)任意收縮或者擴(kuò)展。同時Flexible Volumes可以在Aggregate所擁有的所有物理磁盤上實現(xiàn)條帶化。對于那些性能敏感的應(yīng)用來說，F(xiàn)lexible Volumes比那些由磁盤個數(shù)限定大小的卷擁有更好的性能。

Flexible Volumes對性能的提高

 

    在Data ONTAP 7G中，RAID組仍由磁盤組成，其中包含一個校驗盤（如果是RAID-DP則需要兩塊校驗盤）和一定數(shù)量的數(shù)據(jù)盤。以前Data ONTAP 將一個或多個RAID組組成一個卷（Volume）。這種方式現(xiàn)在還可以在7G中實現(xiàn)（在7G中稱之為傳統(tǒng)的“traditional”卷），但是從7G以后RAID組將通常組成一個Aggregates。

 

    下面舉個例子來看，假設(shè)在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中有一個存放數(shù)據(jù)文件的卷是一個最繁忙卷，再Data ONTAP 7G之前，該卷只能存在于給定的RAID組上。通常，根據(jù)卷的容量需求，RAID組將由少量磁盤組成。結(jié)果就是由于RAID是由很少的硬盤組成，此卷的性能將會受到磁盤數(shù)量的限制。

 

    在Data ONTAP 7G中，RAID組被整合起來創(chuàng)建出一個Aggregates。由于卷仍然是存儲管理的基本單位，它將跨越存在于一個IBM Filer 中組成Aggregates的所有磁盤，同時在這個大的Aggregates上也可以存在多個卷。這將使該卷充分利用所有磁盤的并行性能，滿足在系統(tǒng)中某些比較繁忙的卷對于性能的要求。FlexVol是靈活的，因為底層的存儲的物理結(jié)構(gòu)不需被預(yù)分區(qū)。

 

FlexVol的容量擔(dān)保

 

    在Data ONTAP 7G中引入一個新的存儲管理的概念——擔(dān)保（guarantees）。擔(dān)保的概念不同于以前用戶們在使用iSCSI和Fibre Channel中所熟悉的“空間預(yù)留（space reservations）”。 擔(dān)保擴(kuò)展了管理員的權(quán)限，使其在卷或者文件創(chuàng)建前可以決定預(yù)分配的策略。使其充分貫徹所謂的“瘦供應(yīng)（thin provisioning）”的概念。

 

    擔(dān)保，在卷一級的設(shè)置，用以決定在Aggregate上給一個Flexible Volume預(yù)分配多少空間。當(dāng)客戶在一個Aggregate上創(chuàng)建一個FlexVol， 你將制定其容量，同時你也可以制定擔(dān)保的類型。一共有三種擔(dān)保的類型可供選擇，分別是卷（Volume）、文件（File）和None型。

 

    卷（Volume）：卷擔(dān)保類型確保在Aggregate上為Flexible Volume分配的總空間總是可用的，這也是Flexible Volume的默認(rèn)設(shè)置。

 

    文件（File）：在文件擔(dān)保類型中，Aggregate確保為可重寫的LUN或者文件保留的空間總是可用。

 

    None：對于一個無預(yù)留空間擔(dān)保類型的Flexible Volume來說，不管給卷中的LUN設(shè)置了多少預(yù)留空間，當(dāng)容納它的Aggregate沒有足夠的可用空間時，對預(yù)留空間的LUN的寫操作都將失敗。

靈活的容量規(guī)劃

 

    對于一個FlexVol的大小本質(zhì)上是沒有約束的，同時Flexible Volumes可以動態(tài)的調(diào)整大小。管理員可以將Flexible Volumes作為一個強(qiáng)大的工具為不同的用戶、組和項目分配和提供存儲資源。舉例來說，假設(shè)一個數(shù)據(jù)庫比原先預(yù)計增長快很多時，管理員可以在系統(tǒng)運(yùn)行時隨時重新配置相關(guān)的Flexible Volumes。 重新分配存儲資源的過程不需要任何宕機(jī)過程，而且它是對用戶透明的。

 

    另外，當(dāng)需要額外的物理空間時，管理員可以通過添加制定磁盤給Aggregate以提高其容量，新的磁盤將成為Aggregate的一部分，同時其容量和I/O帶寬將對存在于該Aggregate中的所有的Flexible Volumes生效。

 

    所有存在于同一個Aggregate上的Flexible Volumes的總?cè)萘恳部梢猿�過Aggregate的實際物理總?cè)萘俊Ｔ黾幽骋粋�FlexVol容量的同時也不需要改變存在相同Aggregate中其他的FlexVol的容量或者Aggregate本身的容量。

 

FlexVol的技術(shù)優(yōu)勢

 

    靈活的尺寸：IBM的靈活卷的最小顆粒度是4KB，可以精確的適合各種大小的存儲應(yīng)用的要求。其它的系統(tǒng)需要卷或者文件系統(tǒng)的大小要基于底層物理或者邏輯磁盤的整數(shù)倍而定，顯然會浪費(fèi)數(shù)百兆甚至數(shù)吉以至更多的物理容量。

 

 

    靈活地改變尺寸（收縮和擴(kuò)展）：IBM FlexVol技術(shù)允許WAFL文件系統(tǒng)在線且安全的進(jìn)行擴(kuò)展和收縮，以使文件系統(tǒng)精確的適合用戶的數(shù)據(jù)需求。其它的存儲提供商基本能夠提供不停機(jī)的容量擴(kuò)展機(jī)制，但他們卻不提供類似IBM FlexVol的無縫和簡單的容量擴(kuò)展，并且不能提供在線且安全的文件系統(tǒng)收縮的功能。

 

    空閑空間池：由于IBM FlexVol可以像擴(kuò)展一樣簡單的實現(xiàn)容量的收縮，已分配給FlexVol的未使用空間可以非常簡單且安全的從FlexVol移出并重新分配給其它即將被填滿需要更多空間的FlexVol。 通過IBM FlexVol技術(shù)，未使用或者未分配的空間在Aggregate容器層被視為一個池，可以被任意的FlexVol進(jìn)行配置使用或者從FlexVol移出至池中。

 

    精確的數(shù)據(jù)管理：FlexVol支持IBM高級的基于時間點數(shù)據(jù)鏡像的快照（SnapShot）和根據(jù)不同時間間隔顆粒度進(jìn)行的數(shù)據(jù)復(fù)制（SnapMirror）功能。用戶會根據(jù)不同的數(shù)據(jù)種類需要不同快照和復(fù)制規(guī)則。現(xiàn)在可以將這些數(shù)據(jù)放于為其設(shè)定的FlexVol中，提供精確的快照和復(fù)制功能。

 

    瘦容量提供：即FlexVol僅僅占用已經(jīng)被寫入實際數(shù)據(jù)的物理存儲空間，其他在FlexVol中已定義但未被使用的容量并不占用實際的物理磁盤空間。另外，該功能在其它存儲系統(tǒng)中是無法實現(xiàn)的，無論采用的是文件、LUN或者整個文件系統(tǒng)。

 

    磁盤聚合提高性能：IBM FlexVol技術(shù)使用一個新的職能數(shù)據(jù)容器對象Aggregate。 通過使用Aggregate，F(xiàn)lexVol可以充分利用一個含有大量磁盤的條帶化的全部I/O對各種大小和種類的數(shù)據(jù)對象進(jìn)行訪問。

 

    簡單化的存儲系統(tǒng)管理：通過使用Aggregates，IBM FlexVol實際上已經(jīng)消除了在存儲產(chǎn)品上令數(shù)據(jù)管理員頭痛的所有低級別的條帶化的管理工作。Aggregates將注意力集中于數(shù)據(jù)的管理，而不是磁盤的管理，將他們從一味的磁盤驅(qū)動器的配置的噩夢中解脫出來。