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WAFL与其基础上的RAID4+技术

最近接触NetApp的产品,主要原因是公司准备在存储方面有所发展。但在最初接触该产品时,对该产品的许多技术应用存在很多不理解的地方。通过阅读存储论坛中的技术帖子,总算解决了自己的一点疑问,同时也理解了传统RAID4技术性能瓶颈的原因,消除了对RAID4技术一知半解的状态,真是大有所获。特此总结一下,希望与大家交流,共同进步。
  传统的RAID4技术是将阵列中的一块磁盘作为专门的校验盘,用于保存经过计算而得的校验数据。传统的RAID4磁盘阵列在进行数据修改时,条带中只要有数据修改,校验盘就需要从新计算校验,然后写入到专用的校验盘中。即使条带中只有一个磁盘修改了数据,校验盘仍然需要进行计算校验、写操作等一系列操作。因此,在传统的RAID4中,校验盘是条带中写操作最频繁的磁盘。因此,当数据修改量大时,专用的校验盘将成为整个RAID中的性能瓶颈。
  NetApp采用的RAID4+技术解决了这一问题。
  要谈NetApp的RAID4+技术就要首先讲一下WAFL技术。
  WAFL即Write Anywhere File Layout的缩写,翻译过来是“任意位置写入文件布局”。
  WAFL是专用于NetApp的操作系统DATA ONTAP上的一个文件系统。NetApp的RAID4+技术就是建立在WAFL技术基础之上的。消除了RAID4技术校验盘的性能瓶颈问题,并且能够随意扩充硬盘的RAID容量。
  在不使用WAFL技术的传统存储方式中,在需要修改数据时,首先定位数据块,然后进行数据修改,然后进行校验的计算,最后写入到原来的位置上。这些特点是有RAID技术和运行在RAID上的文件系统决定的(这句话到底所提到的具体原理,我还没有搞明白,希望了解的读者指点在下,先此谢过)。在使用WALF技术后,在进行数据修改时,系统不需要定位数据原来的位置,也不需要将数据读出,而是直接将修改的数据写入到新的位置而不是原来的位置,然后修改指针。而原来的位置则被标示为空闲的空间。新的数据也可以暂时保存到cache中,在达到一定的数据量后,集中写入到一个条带内,对数据集中写入可以提高写操作的性能。
  网络中有的人认为这样作会导致在系统容量达到一定的程度后,会降低整体的性能,对此我也认为有道理,在设备长时间的应用后,WAFL技术应该会导致阵列中出现很多的碎片,我想这样应该会增加对数据的时间。不知道NetApp是如何解决的。
  NetApp设备的RAID4+技术就是建立在WAFL技术基础上的,利用WAFL解决了RAID4技术校验盘性能瓶颈的问题。
  RAID4+技术尽最大可能将数据一次性的写入到一个条带内,保证专用的校验盘具有与其它数据盘具有基本相当的写入量,避免了性能瓶颈的出现。
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