漫谈高端存储的快照效率和一致性快照

最近我重点看了IBM的DS8870的手册，800多页全英文的，看得我头都大了。前面介绍open system的时候有一个错误，这里纠正一下。

IBM说DS8000支持open systems and system z/os。从IBM的描述来看，如果z系列大机安装linux应该算open system。另外，DS8000的FC主机接口支持FCP和FICON协议，不需要单独的FICON口。我 原来以为DS8000分不同的口，发现物理层都一样，只是上面管理员要选择跑FCP协议还是FICON协议，但不能同时支持。因此3PAR和HW HVS这些只支持open system的高端存储，也可以支持大机了，只要和大机做一个兼容性的测试就可以了。以后，大机和open system并不能对立来看，这是我的理解。

上面我们说了快照实现的两种方法COW和ROW。虽然采用同样的技术，但每个厂商实现的细节都 不同，加上底层RAID技术不同，因此空间的利用率方面差距也比较大。大家看到，同样采用COW技术，3PAR和HW由于底层采用RAID 2.0技术，因此实现的效率更高，性能指标也高不少。因为RIAD 2.0具备完全块虚拟化能力，存储空间是在写时完成分配，而且具备非常灵活的扩展能力。

1、在创建快照的时候，不用为快照匹配资源池。按照COW原理，当快照需要额外空间保存数据时，RAID 2.0会自动从存储池中分配空闲空间给快照。

2、当存储池空闲存储空间不足时，只需要简单给存储池扩容即可。

3、因为业务LUN和快照共享存储池，所以不会出现资源池浪费或不足等存储空间管理问题。

但采用传统RAID的高端存储，如EMC V-MAX，在最新的Enginuity version 5876才加入TimeFinder VP Snap功能，只有针对thin LUN做快照具有上面的部分优点，一般LUN的快照系统需要保留20%-30%左右的预留快照空间才行。

快照另外一个非常重要的特性是快照一致性组（Consistency Group）。我们今天重点来介绍这个功能对于高端存储的意义。

这个功能就是支持多个LUN或者叫卷volume同时做快照，保证数据的一致性。我们举一个生活的照集体照的例子来说明这个这个功能的用处。

我的大情人在银行工作，她曾经告诉我，她们银行很NB，每次部门合影，别人一般只会喊“茄子”，她们都是这样喊的：

摄影师：大家别动，马上要拍照了。

摄影师：我们银行什么最多？

众人：钱！（啪，第一张快照）

摄影师：钱多怎么办？

众人：花！（啪，第二张快照）

摄影师：花完怎么办？

众人：抢！（啪，第三张快照）

你看，是否是很有气势。以后你们照合影都可以这么学，把银行改成你们部门就好了。不过现在银行银根缺紧，应该没这么牛气了吧。

为什么要大家统一喊“钱”、“花”、“抢”？意思这个口型类似“茄子”，说起来像笑的样子，关键是同时笑，这张集体照才完美。

看这样的毕业照多美，是吧。为什么一般集体照要多照几张，就是怕有些人脸长，笑容爬得慢，不同步。你看这个小伙就不老实，需要重拍。

快照一致性组就是解决这个问题。我说一个ORACLE数据库的例子，10多年前我还是一个认证的ORACLE DBA（当时中国认证的人很少，我们封闭学了一个月，考了5门课才拿到证书。据说当时如果直接技术移民加拿大都没有问题，和CCIE有一拼。不过现在好像 掉下个椰子都会砸着两，哎），我们建数据库的时候一般采用多个裸设备（LUN)，不同的LUN用来放不同的数据。如果采用阵列的快照来做数据库的备份，必 须所有的LUN都是一个时间点的才行，这样数据库恢复的时候才能起来，否则数据库必须回滚到某一个一致的时间点，意味数据的丢失。比较完美的做法就是在主 机安装一个快照的agent，最好是多路径软件具备这个功能（据说华为已经整合在一起了），在高端存储要做快照的时候，对主机的快照agent说，别动， 要照相了。主机agent接受到摄影师的命令后，把ORACEL主机缓存的内容flush一下到陈列来，然后hold住，阵列也尽快把cache的内容 flush到硬盘里，ORACLE用到的所有硬盘一块喊”茄子“，摄像师一按快门，一幅完美的快照就产生了。

一致性组除了保证照相的时候一致性外，还有恢复的时候要一致性恢复。这块的实现的重要性就不如照相的时候重要，可以人工选择同一时间的LUN快照恢复就可以了。最重要的是照相的时候必须要一致，而且这个人工干不了。

高端存储手册里面的KiB，MiB，GiB是啥意思？

接下来随便聊一个我过去不太注意的小细节。也就是在我看使用的厂商手册里面，经常出现KiB，MiB，GiB这些术语，我详细里面有很多童鞋了解它的意思，我也相信很多童鞋不太了解。

这个原因只要是KiB，MiB，GiB是采用2进制来，而我们常见的KB,MB,GB都是采用10进制来表示的单位。

这是十进制的单位：

这是采用二进制的单位：

造成这种原因主要是计算机操作系统都是采用二进制来表示的，而一般硬盘厂商都喜欢采用十进制来表示容量（估计这样容量就可以大一些？），害得我们经常需要在这两种容量中算来算去。

在 购买硬盘之后，细心的人会发现，在操作系统当中硬盘的容量与官方标称的容量不符，都要少于标称容量，容量越大则这个差异越大。标称40GB的硬盘，在操作 系统中显示只有38GB；80GB的硬盘只有75GB；而120GB的硬盘则只有114GB。这并不是厂商或经销商以次充好欺骗消费者，而是硬盘厂商对容 量的计算方法和操作系统的计算方法有不同而造成的，不同的单位转换关系造成的。

众所周知，在计算机中是采用二进制，在电脑世界里，以2的次 方数为“批量”处理Byte会方便一些，整齐一些。每1024Byte为1KB，每1024KB为1MB，每1024MB为1GB，每1024GB为 1TB，而在国际单位制中TB、GB、MB、KB是“1000进制”的数，为此国际电工协会（IEC）拟定了"KiB"、“MiB”、“GiB"的二进制单位，专用来标示“1024进位”的数据大小；而 硬盘厂商在计算容量方面是以每1000为一进制的，每1000字节为1KB，每1000KB为1MB，每1000MB为1GB，每1000GB为1TB， 在操作系统中对容量的计算是以1024为进位的，并且并未改为"KiB"、“MiB”、“GiB"的二进制单位，这差异造成了硬盘容量“缩水”。

还有，硬盘需要分区和格式化，操作系统之间存在着差异，再加上安装操作系统时的复制文件的行为，硬盘会被占用更多空间，所以在操作系统中显示的硬盘容量和标称容量会存在差异，而硬盘的两类容量差值在5%-10%左右应该是正常的。

大家了解了这些知识后，希望以后看到带“i"的单位就知道是啥意思了，不要以为是厂商创造的新术语哦。

不过，我看到很多国产的产品手册，好像从来不区分这两个单位，因此，我感觉严谨性不够。比如，IBM DS8870的Extent大小，写得很清楚是1GiB，XIV的手册也很严谨，MB和MiB区别得很清楚。我们中国人需要学习这种严谨的写法（啊，又扔 臭鸡蛋，我错了，行吗，我前面的文章所有的单位都应该带i，除了表示硬盘容量的单位外。看来讲别人容易，自己改起来难啊）。

好的，今天我们先聊到这里。希望大家积极反馈你的意见和建议，微信扫描如下二维码，关注微信公众号“高端存储知识”，与作者微信互动。