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MAID存储的功能及解决方案

来源:中国绿色数据中心 作者:机房360 更新时间:2010-1-6 11:21:03

摘要:MAID,即Massive ArraysofIdleDisks,意思为大规模非活动磁盘阵列存储。MAID技术在磁带库工作模式的基础上提出和发展起来的。本文主要讲的是MAID存储的功能及解决方案。

  什么是MAID存储
  
  MAID,即Massive ArraysofIdleDisks,意思为大规模非活动磁盘阵列存储。MAID技术在磁带库工作模式的基础上提出和发展起来的。磁带库的工作原理是正常状态下所有的磁带都放置在磁带库的槽位中,需要某盘磁带时才将它放在磁带机中,然后进行数据读写。而在大部分时间,大多数磁带是处在非工作状态的。MAID应用了同样的原理,只有需要时才将一部分磁盘开机运转,而其他磁盘通常处于断电状态,就像磁带库中的磁带一样。因此应用的MAID技术的磁盘存储也可以称之为磁盘库。
  
  MAID极大地满足了目前流行的“绿色存储”所要求的绿色、环保和节能的特点,存储设备中的所有磁盘并不是每时每刻都处于Active和PowerON状态,大部分硬盘处于PowerOFF状态,只有系统需要进行读写访问时,硬盘才会重新PowerON。MAID存储中SATA硬盘启动的时间大约为10秒。处于PowerON状态的硬盘经过一定空闲时间(时间段长度可根据系统的访问特点、频度来预先设定)后,根据策略重新下点,变成PowerOFF状态,以达到节点、环保、延长硬盘使用寿命的功能。
  
  以Nexsan的AutoMAID为例来说MAID节点功能工作方式的三个阶段,各个阶段的时间间隔可由用户自行定义。
  
  假设2分钟内没有读取资料时,硬盘磁头就会自行停留到没有存取数据的地方,以节省磁头的功耗;过了10分钟后若仍没有读取,就会进入第二阶段,硬盘会降低转速至4000rpm;若过了15分钟后仍没有读取资料,就会进入第三阶段,硬盘于是会停止运转,等到系统呼叫时再启动,但由于硬盘仍处于通电状态,因此还是在“准备状态”,再启动的时间约为10~15秒。
  
  MAID存储的功能
  
  MAID(MassiveArraysofIdleDisks)技术的在工作方式使得MAID存储设备具有一下几个重要的功能和特点:
  
  •MAID存储系统中的磁盘或磁盘RAID组可以在没有读写访问时依据策略下电;
  
  •下电磁盘自动依策略进行故障检查;
  
  •磁盘在下电以后,一旦有读写请求,磁盘自动上电,RAID组可重新提供正常访问;
  
  •降低能耗,电能节约可到达30%;
  
  •减少环境和管理成本;
  
  •更长的磁盘使用寿命。
  
  具有MAID功能的存储设备可以大幅度节约对电能的消耗,特别是在大容量的数据中心或数据仓库系统中,能够减小机房供电系统的压力。
  
  MAID功能可以使用磁盘在未访问的情况下处于PowerOFF状态,停止磁盘片的高速转动,停止磁盘移动,有效地延长了磁盘的使用寿命。特别是在现在的大容量存储普遍采用低安全性和稳定性的SATA磁盘的系统中,MAID功能已有有效地降低SATA出现损坏的几率,减少RAID组因多块磁盘损坏而引起整体数据丢失的现象。
  
  MAID存储解决方案
  
  随着网络化、信息化和数据化进程的不断发展,大型的数据中心的服务器和存储数据非常庞大,其中服务器和存储的耗电量平均占到机房总耗电量的50%和40%。机房的耗电量成为数据中心日常运营的一个重要的开支,如何实现机房节能,降低数据中心运营成本成为一个重要的趋势。
  
  MAID存储的节能效率因业务系统应用特点的不同而变化,其平均能率可以达到25-30%。数据中心中大量采用MAID存储就可以大幅度节约电能,降低数据中心的运营成本。
  
  数据库系统、邮件系统等的数据备份系统一般都以发生数据丢失时的数据恢复为目的,只要在线业务系统是安全和稳定的,除了每天需要进行一次或多次数据备份操作外,备份系统基本上处于闲置状态。这种设备使用方式正好符合MAID存储的工作方式。
  
  数据库备份系统采用MAID存储,并结合高性能的VTL虚拟磁带库软件,就不仅可以实现在线系统和备份系统之间高效快速D-D数据备份和数据恢复,减小数据备份窗口,保证业务的系统的正常工作和故障后的快速恢复,还可以在备份系统空闲时,有效降低对电能的消耗,降低硬盘的故障几率,大幅度提高备份数据自身的安全性。
  
  基于CDN+MAID的视频网站存储解决方案
  
  大型的IPTV、视频下载视频点播、以及越来越流行的播客系统中一般都会保存有几千、几万甚至几十万、上百万小时的节目,这些节目中的大部分都是重要的媒体资产,需要长期保存下去。而且随着系统的发展,节目量会越来越大,用于存储视频文件的存储设备容量需要越来越大。
  
  我们知道视音频应用系统中的节目内容数量虽然很大,但一般都会根据点击率分为热门和非热门两种类型,CDN(内容分发网络)系统根据预定的点击率变化策略将不同的视音频文件分发到多个存储设备,或一个存储的多个路径下。需要经常被访问到的热门视音频文件可以存储在高性能的存储设备上,而大量的非热门视音频文件就可以存储在节能的MAID存储上。MAID技术能够大量存储着非热点视音频的存储实现节能,从而降低系统的运营成本。
  
  为了进一步实现绿色节能存储的目标,MAID存储中还可以采用更先进的更低能耗的处理芯片,减小每块硬盘的耗电量;结合数据生命周期管理,减少高耗电磁盘(73GB、15,000转硬盘的单位容量耗电量相当于750GB、7,200转硬盘的11倍)的数量;结合重复数据删除技术,节省硬盘的总需求数量,从而达到最佳的绿色节能效果。

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