以EC4+2冗余策略為例

Ceph系架構(gòu)通過SSD加速存儲(chǔ)池性能方案在提升I/O效率的同時(shí)，帶來(lái)了以下問題：

交叉故障風(fēng)險(xiǎn)：?jiǎn)螇KSSD故障導(dǎo)致整組HDD不可用，疊加其他故障時(shí)數(shù)據(jù)丟失風(fēng)險(xiǎn)增加。

修復(fù)效率低下：?jiǎn)螇KSSD故障需重建144TB數(shù)據(jù)（以SSD：HDD=1:9，HDD容量為16T為例），理想狀態(tài)下修復(fù)時(shí)間也需要72小時(shí)。

擴(kuò)展僵化：SSD與HDD需按比例擴(kuò)容，無(wú)法獨(dú)立擴(kuò)展SSD提升性能。

針對(duì)上述問題，EDS存儲(chǔ)在架構(gòu)上將SSD與HDD完全解耦，通過數(shù)據(jù)熱度動(dòng)態(tài)遷移與跨層異步IO調(diào)度，實(shí)現(xiàn)性能與容量的彈性平衡，規(guī)避傳統(tǒng)方案中SSD-HDD綁定的數(shù)據(jù)可靠性風(fēng)險(xiǎn)與緩存層擴(kuò)展性問題。

1.跨層故障隔離

SSD與HDD完全解耦，SSD故障僅影響自身數(shù)據(jù)副本，HDD層數(shù)據(jù)完整可用且無(wú)需重建，徹底規(guī)避傳統(tǒng)方案中SSD故障造成的全磁盤組數(shù)據(jù)失效風(fēng)險(xiǎn)，以及SSD-HDD交叉故障導(dǎo)致的數(shù)據(jù)風(fēng)險(xiǎn)。

2.字節(jié)級(jí)精準(zhǔn)重建

SSD層采用獨(dú)立冗余策略（如3副本），SSD單盤故障時(shí)僅需重建該SSD數(shù)據(jù)上的臟數(shù)據(jù)（分鐘級(jí)內(nèi)可完成），數(shù)據(jù)修復(fù)范圍可精準(zhǔn)到字節(jié)級(jí)別，相比傳統(tǒng)磁盤組方案，修復(fù)時(shí)間可縮短99%，窗口期數(shù)據(jù)丟失風(fēng)險(xiǎn)接近于零。

3.全SSD高性能引擎

前端業(yè)務(wù)讀寫100%由SSD性能層承載，基于熱力圖智能識(shí)別熱數(shù)據(jù)，確保高頻I/O全閃存響應(yīng)，隨機(jī)讀寫性能提升10倍以上，時(shí)延降至亞毫秒級(jí)。

數(shù)據(jù)異步下沉至HDD容量層，通過智能回刷機(jī)制規(guī)避HDD寫入瓶頸，業(yè)務(wù)高峰期仍可保持穩(wěn)定吞吐。

4.性能層彈性擴(kuò)展

緩存層、持久化存儲(chǔ)層無(wú)綁定比例限制，單節(jié)點(diǎn)擴(kuò)容一塊SSD即可線性提升全局緩存層容量，無(wú)需同步擴(kuò)容HDD，實(shí)現(xiàn)“按需投資，即時(shí)生效”的性能升級(jí)。

數(shù)據(jù)修復(fù)「新解法」

智能QoS調(diào)控+全局參與重建

1.智能QoS調(diào)控、修復(fù)不搶業(yè)務(wù)資源

通過秒級(jí)精度監(jiān)控業(yè)務(wù)IO流量、延遲及帶寬利用率，精準(zhǔn)判斷業(yè)務(wù)壓力等級(jí)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)感知業(yè)務(wù)負(fù)載。

自適應(yīng)限速策略

業(yè)務(wù)高峰期：自動(dòng)降低數(shù)據(jù)重建的任務(wù)并發(fā)數(shù)和任務(wù)優(yōu)先級(jí)，優(yōu)先保障業(yè)務(wù)資源供給，避免性能波動(dòng)。

業(yè)務(wù)低谷期：提升重建任務(wù)的并發(fā)數(shù)與優(yōu)先級(jí)，充分利用閑置資源，修復(fù)效率提升3倍。

2.全局參與重建，修復(fù)速度質(zhì)的飛躍

全局參與重建技術(shù)通過創(chuàng)新的多源并行機(jī)制徹底改變了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)修復(fù)模式，有效解決了傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)在重建過程中面臨的資源利用率低下問題。

核心原理

一方面采用多源讀取策略，基于EC分片分布從多個(gè)健康故障域同時(shí)獲取數(shù)據(jù)分片，使聚合帶寬提升2-3倍，實(shí)現(xiàn)全局存儲(chǔ)資源的高效利用。

另一方面通過多目的端寫入技術(shù)，將恢復(fù)數(shù)據(jù)分塊并行寫入多塊磁盤，充分調(diào)用目標(biāo)端磁盤IO與網(wǎng)絡(luò)帶寬資源，形成端到端的并行加速通道，從而大幅提升數(shù)據(jù)重建效率。

流程詳解

1. 選擇與故障盤不屬于同一故障域的完好硬盤作為數(shù)據(jù)源。

2. 通過跨域數(shù)據(jù)重構(gòu)，將數(shù)據(jù)恢復(fù)至原故障盤所屬故障域內(nèi)的其他正常硬盤（如修復(fù)數(shù)據(jù)1、數(shù)據(jù)a）。

深信服EDS存儲(chǔ)通過SSD與HDD解耦架構(gòu)實(shí)現(xiàn)性能與容量的彈性平衡，結(jié)合智能QoS調(diào)控與全局參與重建技術(shù)，讓數(shù)據(jù)修復(fù)“隱身運(yùn)行”！深信服EDS存儲(chǔ)希望通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新，為用戶的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供堅(jiān)實(shí)的存儲(chǔ)底座。

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