2022-03-31 16:02:49

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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。

基本信息

  • 中文名称

    磁盘簇

  • 外文名称

    Just aBunch Of Disks

  • 别名

    Span

  • 缩写

    JBOD

  • 类别

    重要的存储设备

  • 对比设备

    RAID阵列

折叠 编辑本段 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。

折叠 编辑本段 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。

折叠 编辑本段 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。

折叠 编辑本段 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


可靠性

控制器

智能功能

成本

JBOD

较低

RAID

较高

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。

折叠 编辑本段 其他

可用性与价格的平衡论

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。

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