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&3047&篇文章混合存储池的存储架构
现在服务器CPU技术的发展是越来越快，无论是主频的提高，还是多核多线程技术的进步，CPU的处理能力是越来越高。磁盘(HDD)的存取速度增长越来越跟不上处理器的速度增长。虽然增加内存缓存一些数据来提高数据存取性能，但是存储容量的增长速度远高于内存容量的增长，成本也高了很多。SSD突破了传统机械硬盘的性能瓶颈，拥有极高的存储性能，也得到大家的认可。现在市面上有很多厂家提供SSD的磁盘，Sun、EMC、IBM、HDS、NetApp等多家厂商都宣布即将在企业级存储系统中提供SSD支持等厂家都提供SSD。现在SSD主要分为两种：一种是写性能比较好的SSD，一般的容量为18GB~32GB；另一种是读性能比较好的SSD，一般容量为100GB-300GB不等。SSD性能虽好，但是价格也是比较高的。目前，用户还是没有办法像SATA、SAS等常用磁盘那样大面积采用SSD。基于性能和价格的综合考虑，混合存储池就是比较好的解决办法。
混合存储池是混合才用SSD和SATA磁盘作为存储，也就是说，使用少量高速SSD作为内存与磁盘的缓存，将经常使用的数据放到快速的缓存，加快了访问速度，同时保留了HDD的大容量存储能力。ZFS能够自动识别存储空间，以用来管理SSD和传统硬盘驱动器的 "混合"构架，从而提高系统的整体性能。Sun还在固态硬盘针对操作系统的性能优化问题。Open storage 7000系列的存储利用了ZFS和Open Solaris的很多优点，为用户提供了一套简单实用、性能优异的解决方案。从技术角度来讲，ZFS的混合存储池主要是利用了ZFS的L2ARC（Level Two Adaptive Replacement Cache）和ZIL（ZFS Intent log）来提高性能的。
L2ARC（主要侧重于读）是ZFS的一个新特点，ARC (Adaptive Replacement Cache)是ZFS的文件系统的cache，是一个可以自动伸缩的cache。ARC主要是利用内存（DRAM），默认是使用除了1GB以上的所有的物理内存。如果系统从ARC中没有读到数据，那么会到磁盘上去读数据，这样自然会有较大的延迟。而L2ARC是介于内存与磁盘之间的快速存储层，可以加速读操作。因此可以利用SSD等作为L2ARC。（在Solaris Express Community Edition, build
95及新的版本，ZFS才会有L2ARC功能）。ZFS会使用内存和L2ARC，并利用ARC作为缓存替换机制，ARC会利用MFU（most frequently used）和MRU（most recently used）算法往内存和L2ARC中存入或读取数据。L2ARC灵活的缓存和预读取技术使得ZFS可以加速读的性能。ZFS的checksum（ZFS 为每个块使用了 256 位校验和，并提供了从简单快捷的 fletcher2（默认值）到慢但安全的 SHA-256 校验和功能）可以保证数据的移植性。SSD相对于内存来讲，还是稍微便宜一些的。
ZIL是事务性的，符合POSIX的同步事务（synchronous transactions）的要求，用于同步写操作，主要是为了加速写操作的性能。ZIL对于同步写操作，ZFS为系统中每一个ZFS文件系统维护一个ZIL(ZFS Intent log)。同步写操作的数据会先写入ZIL，然后ZIL会告诉应用该同步写操作已经完成，实际上这个时候数据在ZIL上，ZFS在后台把这些数据异步的写到磁盘上。在向磁盘提交文件之前，ZIL会把小的事务操作存储到ZIL上，当文件提交命令发生时，ZFS会把ZIL里该文件的数据同步到磁盘上。
ZIL处理小的写操作与大的写操作的方法是不同的。对于小的写操作，ZIL是存储在log中，多个小的写操作可以一起写到磁盘上去，这样减少了文件系统对硬盘的访问次数，增大了IO的吞吐，提高了性能。大的写操作与磁盘是同步的，ZIL在log中只是保存了指向这些同步数据的一些指针，因此这时候ZIL中的数据量比较小。（在Open Solaris 2008 releases, Solaris 10
10/08 release, Solaris Nevada build 68及新的版本，ZFS都支持ZIL）
默认情况下，intent log从主存储池中分配块。如果使用独立的intent log设备，可能会获得更佳的性能，例如，采用一个专门的快速设备如NVRAM、SSD(Solid State Disk)等做ZIL。
在Solaris/Open Solaris/Nevada上才用ZFS来管理混合存储的话，需要自己根据读/写性能的不同要求，分配相应的快速设备给ZFS的ZIL或L2ARC。
例如：为ZFS存储池添加专用的ZIL
zpool add &pool& log &log
目前log仅支持mirror，还不支持raidz和raidz2
为ZFS存储池添加专用的L2ARC:
zpool add &pool& cache &log
cache还不支持mirror、raidz、raidz2
混合存储架构可以用少量的SSD满足性能的需求，同时低速大容量的SATA盘可以满足存储容量的需求。综合性能和价格的因素，ZFS的混合存储架构可以帮助用户解决不少问题。而ZFS的优异性能、开源和免费，也可以在现在的经济状况下吸引不少用户。对于技术储配力量不足的用户，可以考虑使用Open storage 7000系列的存储，简单的使用GUI可以完成很多复杂的操作。
链式存储池
《一种时间敏感的SSD和HDD高效混合存储模型》结 重难！
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请使用浏览器的分享功能分享到微信等Sun向ZFS文件系统增加固态硬盘管理功能
　　Sun向其开源ZFS文件系统的最新版本中增加了固态硬盘管理技术，而该项技术一直被用于Sun倍受用户欢迎的“AmberRoad”数据存储系统。　　Sun向其开源ZFS文件系统的最新版本中增加了固态硬盘管理技术，而该项技术一直被用于Sun倍受用户欢迎的“AmberRoad”数据存储系统。　　昨天发布的OpenSolaris2009.06包括多项ZFS文件系统升级，包括一项可自动将工作负载分配到闪存中的技术，从而提高固态硬盘性能。完全集成到ZFS中的闪存支持可以优化大规模高性能存储池，将闪存设备作为写入或者读取的加速器。然后由ZFS来自动管理存储池以实现工作负载的更高性能，消除对RAID控制器上小容量缓存的需求。　　固态硬盘是近几年来最人们的数据存储技术之一，即使是在经济不景气的情况下用户也愿意支付更高的费用来获得更高的性能。但是为了最大程度上利用固态硬盘技术的优势，用户需要借助管理软件来调节性能。Sun通过免费提供这一功能取得了最新突破。　　tiveAnalysis分析师JimHandy表示：“Sun在这方面非常积极。固态硬盘技术很不错，但是如果没有合适的软件支持，固态硬盘实际上对系统的帮助作用并不大。这就是为什么固态硬盘在PC领域所占份额还不到1%的原因。这种嵌入ZFS的固态硬盘支持软件是有很大意义的。”　　Handy还表示：“有趣的是，当数据中心在ZFS中使用像OpenSolaris这样的操作系统时，增加一个昂贵的固态硬盘实际上可以帮助数据中心管理员降低他们的存储成本，因为他们可以避免在速度较低的企业硬盘上浪费宝贵的开支。”　　Solaris获得CIFS和块存储支持　　除了NFS之外，Solaris还增加了对微软CIFS的本地支持，作为拥有集成功能的高性能内核，支持微软Widnows安全、命名和访问权限，实现在Windows、Linux和Solaris环境中的透明使用和文件共享。　　Sun还向Solaris内核中增加了对iSCSI和光纤通道块协议的支持，因此那些装载了OpenSolaris的系统可以在任何存储拓扑下作为客户端或者目标设备。　　COMSTAR(Common MultiprotocolSCSITarget)可以将任何OpenSolaris主机转化成一个可以由发起者主机通过网络进行访问的SCSI目标。COMSTAR将处理SCSI目标子系统(例如磁盘或者磁带)的任务分割成为独立的功能模块，然后通过STMF(SCSITargetModeFramework)将这些模块组合起来。发起者主机可以是任何平台，例如Solaris10、Windows、Linux或者VMwareESX。　　最佳开源存储?　　所有存储功能都被集成到Solaris平台中以利用Solaris的核心功能特性，例如故障管理、网络、多线程扩展、性能、安全和资源管理。　　Sun公司存储软件产品线经历MargaretHamburger表示，所有这些集成为ZFS提供了相比BTRFS和ext4等其他开源文件系统的优势。　　她说：“没有哪个企业级操作系统拥有和Solaris一样的功能特性。”　　Hamburger表示，ZFS和OpenSolaris“更容易将任何服务器转变成一台存储服务器，任何你需要的都在操作系统中”。　　ZFS文件系统是Sun开放存储策略的核心，开发存储也是Sun最近几个月增长速度最快的产品线之一。　　Illuminata分析师JohnWebster认为，目前没有哪个开源存储项目能够与Sun的开放存储策略相媲美，不过他还表示“现在已经有一些存储厂商开始了围绕AmberRoad的开放标准硬件/软件模式开发”。　　Webster表示，这一项未对外公布的策略是由Sun和LSI主导的。　　宣布收购Sun的Oracle也已经表示将保留Sun包括存储业务在内的硬件业务。　　新网络和虚拟化功能　　OpenSolaris 2009.06还增加了最新的网络和虚拟化功能。　　Sun表示，ProjectCrossbow是一款“完全重新架构的网络栈”，成为网络在操作系统层级的一项新标准。该项目提供了针对虚拟化技术设计的网络功能，同时结合了与高速网络接口连接的多核多线程处理器。　　ProjectCrossbow的虚拟网络接口提供了全资源管理功能，在一台设备或者整个数据中心内简化了多层级应用的复杂配置。用户可以在多核处理器系统上扩展一个或者多个网络接口的工作负载，提高网络效率和性能。Sun将这些新功能称为“企业级操作系统的重要里程碑”。　　OpenSolaris平台还以Solaris Containers、Logical Domains (LDoms) forSunCMT和Xenhypervisor的形式提供了服务器虚拟化技术，“为用户提供了一款直接与OpenSolaris操作系统集成的虚拟化平台”。SolarisContainers可被用于创建虚拟服务器，将上百台企业级工作负载整合到一个系统中。
（责任编辑: 和讯网站）
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