JBOD是存储领域中一类重要的
存储设备。 JBOD(Just a Bunch Of Disks,磁盘簇 磁盘连续捆束阵列)是在一个底板上安装的带有多个
磁盘驱动器的存储设备。通常又称为Span。 和
RAID阵列不同,JBOD没有前端逻辑来管理磁盘上的数据分布,相反,每个磁盘进行单独寻址,作为分开的存储资源,或者基于主机软件的一部分,或者是RAID组的一个
适配器卡。JBOD 不是标准的
RAID级别,它只是在近几年才被一些厂家提出,并被广泛采用。
简介
JBOD(just a bunch of disks,简单磁盘捆绑,或有时称简单驱动捆绑)是一个不太正规的术语,官方术语称作“Spanning”,它用来指还没有根据RAID(
独立磁盘冗余阵列)
系统配置以增加
容错率和改进数据访问性能的
电脑硬盘。
RAID系统在多个磁盘上冗余地存储了同样的数据,而这多个磁盘在操作系统看来就像一个磁盘。虽然JBOD也让多个磁盘看来似乎只有一个,但它是通过把多个驱动器合并成一个大的逻辑磁盘来做到这一点的。JBOD使用独立的磁盘并没有带来任何好处,也不能提供任何RAID所能带来的容错或是更好的性能等好处。
应用举例
以三个硬盘组成的Span为例,其
数据存储方式:Span是在逻辑上把几个
物理磁盘一个接一个串联到一起,从而提供一个大的
逻辑磁盘。Span上的数据简单的从第一个磁盘开始存储, 当第一个磁盘的
存储空间用完后, 再依次从后面的磁盘开始
存储数据。Span存取性能完全等同于对单一磁盘的存取操作。Span也不提供
数据安全保障。它只是简单的提供一种利用
磁盘空间的方法,Span的
存储容量等于组成Span的所有磁盘的容量的总和。
工作原理
JBOD可以在基于并行
SCSI电缆的直接附加存储中使用,或在一般情况下,在具有
Fibre Channel接口的
存储网络中使用。因为JBOD不十分智能,而且存储网络没有独立的接口,所以单独
驱动器的
接口类型决定了
SAN的连接类型。基于
IP的存储网络使用
千兆以太网,因此传输需要独立的JBOD磁盘上的千兆以太网/IP接口,或者在千兆以太网和IP到Fibre Channel或并行
SCSI之间的桥接设备。随着时间的推移,
磁盘驱动器厂商会决定市场需要的接口类型。
磁盘驱动器插在一个
内部总线上,将服务器与JBOD系统之间的
外部总线电缆简化成单条电缆连接。JBOD也支持
热插拔磁盘驱动器,即可以在不影响
数据存储和服务器操作的同时增加或者替换磁盘。
使用SCSI磁盘的JBOD,各磁盘之间组成一个封闭的SCSI
菊花链,为主机提供了并行SCSI连接。使用Fibre Channel磁盘的JBOD可以提供1~2个Fibre Channel接口,在内部形成一个共享环段。
使用SCSI Enclosure Services协议可以提供带内管理,它可以在并行SCSI和Fibre Channel环境中使用。一些厂商的产品允许通过硬件开关或者跳线将JBOD分成分离的
磁盘阵列,比如,可以将一个单独的Fibre Channel JBOD分成对主机来说独立的两个资源。
在JBOD中,单独的
磁盘驱动器如何进行
数据存储取决于主机或者取决于
HBA的
RAID智能。例如,Windows磁盘管理程序可以从各个JBOD磁盘中创建单独的卷,或者将一组JBOD磁盘分配成一个
软件RAID组成的卷。
优缺点
JBOD与RAID阵列相比较的优势在于它的低成本,可以将多个磁盘合并到共享电源和风扇的盒子里。市场上常见的JBOD经常安装在19英寸的机柜中,因此提供了一种经济的节省空间的配置存储方式。随着更高容量的
磁盘驱动器投入市场,采用具有几个
TB的磁盘建立JBOD配置成为可能。
在JBOD的使用过程中,最主要的问题是JBOD在单独的磁盘出现故障的
恢复能力,如果没有恰当的迂回能力,那么一个驱动器的故障就可能导致整个JBOD的失效。
JBOD中的
磁盘阵列有着严格的
制冷系统和电源设施,这些都是容错的重要体现。电源、
冷却系统、数据总线和其他部件的容错可以帮助
数据存储系统挽回由于硬件损坏而引起的错误,但是不能帮助检查并
修复错误。理论上,JBOD解决方案应该在管理状态通过向
预警软件发送标准信息来告知管理人员目前数据的问题。
JBOD与RAID比较列表
使用中的改进
由于JBOD一般在使用中都包含多个磁盘,因此总的存储容量十分巨大,而如果一个磁盘的故障就会造成整个设备中的故障,势必对系统是一个巨大风险。其中的一个解决办法是软件RAID。从主机端来看,采用软件RAID和JBOD的结合与硬件RAID在逻辑上没有任何区别,只是软件RAID会消耗一部分主机资源,而且与硬件RAID相比,无法到达高性能系统的苛刻要求。
对于
共享存储,改进JBOD的另一个方法是使用
存储虚拟化设备,它们位于
主机系统和JBOD目标之间。存储虚拟化设备负责向多个JBOD或者RAID阵列存取数据,从而造成一种假象:每个主机都有单独的存储资源。这使得在主机上免除软件RAID成为可能,因为这项功能现在由设备来承担。从本质上说,除了存储虚拟化设备和存储
磁盘阵列位于存储网络上的不同范围以外,存储虚拟化实现了智能
RAID控制器相同的功能。尽管
存储虚拟化设备给出了主机系统中对存储资源的简单描述,但它还是必须承担管理数据放置的复杂性,并自动地从故障和中断中恢复,这并不是一个常见的任务。
其他信息
从表面上看,JBOD仅是将多个磁盘简单组合在一起,实现难度并不大,但实际上仅仅是底板的设计就具有很高的
技术含量。这一点从服务器的磁盘扩展能力上便可见一斑,一般服务器可以扩展五、六块磁盘,而如果再增加就变得十分困难,与之相比,JBOD大都为十几块磁盘,甚至多到几十块磁盘,因此如何让众多的磁盘集中发挥
数据存储的作用就成为一个不小的挑战。
JBOD没有控制器,并不意味着可用性很差,事实上,从使用的磁盘类型(SCSI与Fibre Channel磁盘)来看,其磁盘本身的可靠性就比低端
ATA磁盘高得多。另外,国外的先进产品具有一些智能功能,可靠性、性能与中低端RAID产品不相上下。与之相比,国内有些品牌RAID的可用性显得格外逊色。笔者在国内某实验室观看到了某产品(其品牌在国内具有一定的影响力)的测试结果,根据
测试工程师介绍,该产品的性能很不错,但是经常发生故障,因此用户不可能选购这样的产品。
如果为JBOD安装了提高可靠性的
RAID控制器,那么它就变成RAID了,成本也自然随之提高。因此,JBOD最大的用武之地是在可靠性要求不高的情况下,最大限度地发挥其成本低廉的优势。
目前,中小企业用户的存储需求很高,对于这部分用户来说,JBOD就比较适合。在
数据存储过程中,即使在百分之一的概率下出现了故障,无非是多花些时间的问题,不会对关键业务造成致命影响,而用户在成本上却得到很大回报,无需为低端的存储应用去做昂贵的投资。