預(yù)留容量主要是為快照、遠(yuǎn)程復(fù)制等存儲特性預(yù)留一部分存儲容量。一般為初始容量的10%-30%。未來一到三年增加容量即預(yù)估的業(yè)務(wù)增長容量。
初始容量包括可用容量和各種損耗容量。
存儲系統(tǒng)的可用容量是指所有硬盤總?cè)萘砍AID策略、熱備策略、元數(shù)據(jù)空間損耗等,得到的容量值。
下面以華為使用RAID 2.0技術(shù)的V5存儲系統(tǒng)為例介紹存儲空間損耗。
DIF功能占用的空間:存儲系統(tǒng)提供了DIF功能,為了給用戶提供端到端的數(shù)據(jù)保護(hù),每塊盤大約會占用用戶1%~2%的空間。
write hole占用空間:write hole是為解決在I/O下發(fā)到硬盤過程中由于某些操作導(dǎo)致數(shù)據(jù)分條校驗不一致的問題。每塊盤會預(yù)留256MB為write hole空間。
系統(tǒng)信息保留的空間:每塊盤會預(yù)留577MB作為保留系統(tǒng)信息的空間。
元數(shù)據(jù)空間:存儲系統(tǒng)會將每塊盤容量的5.2%留作元數(shù)據(jù)空間。
為提高系統(tǒng)性能和硬盤均衡性預(yù)留的空間:每塊盤還要預(yù)留1%的容量用作提高系統(tǒng)性能和硬盤均衡性。當(dāng)1%小于2GB時,取值為2GB。
保險箱盤:V3存儲系統(tǒng)第一個硬盤框的前4個硬盤規(guī)劃為保險箱盤。保險箱盤用于存放系統(tǒng)重要數(shù)據(jù)。
每塊保險箱盤中系統(tǒng)占用5 G B容量,4塊 保險箱盤共占用20GB的容量。其余剩余容量可供用戶存儲數(shù)據(jù)使用。
熱備空間:為防止存儲池成員盤失效造成數(shù)據(jù)丟失或性能降低,存儲系統(tǒng)支持熱備空間,用于承載失效成員盤中的數(shù)據(jù),以保證存儲系統(tǒng)能夠更加穩(wěn)定地運行。存儲系統(tǒng)支持的熱備策略:
高熱備:存儲層每12塊硬盤使用一塊硬盤的容量作為熱備空間,并隨著硬盤數(shù)量的增加,熱備空間的容量呈非線性增加。當(dāng)硬盤數(shù)量增加到168塊以后,存儲層每96塊硬盤使用一塊硬盤的容量作為熱備空間。
圖1 硬盤數(shù)量變化
低熱備:存儲層每24塊硬盤使用一塊硬盤的容量作為熱備空間,并隨著硬盤數(shù)量的增加,熱備空間的容量呈非線性增加。當(dāng)硬盤數(shù)量增加到168塊以后,存儲層每192塊硬盤使用一塊硬盤的容量作為熱備空間。
無熱備:沒有熱備空間。
熱備空間容量隨硬盤數(shù)增加的變化情況如圖1所示。
RAID級別的硬盤利用,如圖2所示。
硬盤的標(biāo)準(zhǔn)容量和操作系統(tǒng)中顯示的實際容量也存在著偏差。
硬盤廠商的算法:1 GB= 1,000 MB、1 MB = 1,000 KB、1 KB = 1,000 Byte。
操作系統(tǒng)的算法:1 GB= 1,024 MB、1 MB = 1,024 KB、1 KB = 1,024 Byte。
以一個實例進(jìn)行說明,如何計算存儲系統(tǒng)的可用容量(以下計算結(jié)果均保留三位小數(shù))。
假設(shè)存儲系統(tǒng)新增了300塊4TB NL-SAS硬盤,熱備策略設(shè)置為 低,RAID策略RAID 5 8D+1P。則存儲可用容量計算方式如下:
1.4TB為硬盤廠商標(biāo)稱容量,因此,換算到操作系統(tǒng)的識別容量為:
圖2 RAID硬盤利用情況
4TB×1000×1000×1000×1000=4000000000000Byte
4000000000000/1024/1 024 = 3814697.266MB
2.單塊盤除去DIF占用的空間(此處以2%為例進(jìn)行說明):
3814697.266MB×(1-2%)=3738403.321MB
3.單塊盤除去write hole占用的空間:
3738403.321MB-256MB=3738147.321MB
4.單塊盤除去系統(tǒng)信息保留的空間:
3738147.321MB-577MB=3737570.321MB
5.單塊盤除去元數(shù)據(jù)占用的空間:
3737570.321MB (1-5.2%)=3543216.664MB
6.單塊盤除去為提高系統(tǒng)性能和硬盤均衡性預(yù)留的空間:
3543216.664MB×(1-1%)=3507784.497MB
7.整個存儲系統(tǒng)由于采用的是“低”的熱備策略,需要占用3塊硬盤的容量。因此,存儲系統(tǒng)的除去熱備空間的可用容量為:
3507784.497MB×(300-4)=1038304211.112MB
8.換算成TB:
1038304211.112MB/102 4/1024=990.204TB
9.由 于采用的是RAID 5 8D+1P,硬盤利用率為88.89%,因此得到存儲系統(tǒng)最后的可用容量為:
990.204TB×88.89%=880.192TB
最后算出存儲系統(tǒng)的可用容量約為“880.192TB ”。
10.實際可用容量占標(biāo)稱容量的比例為:880.192TB/300/4TB×100%=73.35%
以常用的視頻監(jiān)控為例,如果有1000臺1080P高清攝像頭,保存周期為三個月,未來三年擴(kuò)容20%,預(yù)留容量10%,則存儲容量計算如下:
1.按4M計算的話一路攝像機(jī)所需存儲容量為:
4Mbps÷8bit×3600 秒×24小 時 ×90天 ×1000臺攝像機(jī)×1.1系數(shù)÷1024÷1024≈4079TB,
2.實際占用容量為:
4079TB/73.35%=5561.01 TB
3.預(yù)留容量為:
5561.01TB×10%=556.1 TB
4.擴(kuò)容容量為:
5561.01TB×20%=1112.2 TB
5.總 計 容 量 為 :5561.01TB+556.1TB+1112.2 TB=7229.313TB
6.可 用 容 量 占總?cè)萘康谋壤秊椋?079TB/7229.313TB×100%=56.42%