MAID磁盘阵列绿色存储功能与解决方案

什么是MAID存储

　　MAID，即Massive Arrays of Idle Disks，中文意思为大规模非活动磁盘阵列存储。SNIA对MAID的定义是：A storage system comprising an array of disk drives that are powered down individually or in groups when not required。 MAID storage systems reduce the power consumed by a storage array。

　　MAID技术在磁带库工作模式的基础上提出和发展起来的。磁带库的工作原理是正常状态下所有的磁带都放置在磁带库的槽位中，需要某盘磁带时才将它放在磁带机中，然后进行数据读写。而在大部分时间，大多数磁带是处在非工作状态的。MAID应用了同样的原理，只有需要时才将一部分磁盘开机运转，而其他磁盘通常处于断电状态，就像磁带库中的磁带一样。因此应用的MAID技术的磁盘存储也可以称之为磁盘库。

　　MAID极大地满足了目前流行的"绿色存储"所要求的绿色、环保和节能的特点，存储设备中的所有磁盘并不是每时每刻都处于Active和Power ON状态，大部分硬盘处于Power OFF状态，只有系统需要进行读写访问时，硬盘才会重新Power ON。MAID存储中SATA硬盘启动的时间大约为10秒。处于Power ON状态的硬盘经过一定空闲时间(时间段长度可根据系统的访问特点、频度来预先设定)后，根据策略重新下点，变成Power OFF状态，以达到节点、环保、延长硬盘使用寿命的功能。

　　以Nexsan的AutoMAID为例来说MAID节点功能工作方式的三个阶段，各个阶段的时间间隔可由用户自行定义。

　　假设2分钟内没有读取资料时，硬盘磁头就会自行停留到没有存取数据的地方，以节省磁头的功耗;过了10分钟后若仍没有读取，就会进入第二阶段，硬盘会降低转速至4000rpm;若过了15分钟后仍没有读取资料，就会进入第三阶段，硬盘于是会停止运转，等到系统呼叫时再启动，但由于硬盘仍处于通电状态，因此还是在"准备状态"，再启动的时间约为10～15秒。

　　MAID存储的功能

　　MAID(Massive Arrays of Idle Disks)技术的在工作方式使得MAID存储设备具有一下几个重要的功能和特点：

　　MAID存储系统中的磁盘或磁盘RAID组可以在没有读写访问时依据策略下电;

　　下电磁盘自动依策略进行故障检查;

　　磁盘在下电以后，一旦有读写请求，磁盘自动上电，RAID组可重新提供正常访问;

　　降低能耗，电能节约可到达30%;

　　减少环境和管理成本;

　　更长的磁盘使用寿命。

　　具有MAID功能的存储设备可以大幅度节约对电能的消耗，特别是在大容量的数据中心或数据仓库系统中，能够减小机房供电系统的压力。

　　MAID功能可以使用磁盘在未访问的情况下处于Power OFF状态，停止磁盘片的高速转动，停止磁盘移动，有效地延长了磁盘的使用寿命。特别是在现在的大容量存储普遍采用低安全性和稳定性的SATA磁盘的系统中，MAID功能已有有效地降低SATA出现损坏的几率，减少RAID组因多块磁盘损坏而引起整体数据丢失的现象。

　 MAID存储产品

　　MAID存储其实在几年前就存在了，只是一直难以引起大家注意和重视。而现在，在全球都倡导 "绿色、节能和环保"的大前提下，特别是"SNW 2007"提出绿色存储的概念后，MAID有重新被提到了桌面上，并有趋势将成为"绿色存储"概念中一个重要的部分。

　　Copan、Nexsan是MAID存储技术的早期开发者，近一年来许多存储大厂也开始竞相投入该技术。富士通(Fujitsu)于去年新款的存储产品ETERNUS8000/4000中首度加入该技术，NEC日前新增的NEC Storage D系列也采用了MAID技术，另外，也有其它存储厂商看好MAID为未来重要的技术，并预计在年底之前发表基于该技术的存储产品。

　　COPAN的专利Disk Aerobic软件能够持续监控所有运行的驱动器，并定期对闲置磁盘进行检测，确保系统中所有磁盘在设计指标范围内健康运行。一旦发现某磁盘有故障显示，Disk Aerobic软件将用一个备用盘代替，并将其撤出系统。这样就大大降低了由于磁盘失效重建RAID的概率，从而消除了在RAID恢复前第二张磁盘再次出错的可能性。该软件还会自动每月进行一次对数据的例行检查。一旦发现磁盘上有任何错误信息或无法读取，将对数据进行修正以保证将来数据的随时读取。

　　机房绿色节能解决方案

　　随着网络化、信息化和数据化进程的不断发展，大型的数据中心的服务器和存储数据非常庞大，其中服务器和存储的耗电量平均占到机房总耗电量的50%和40%。机房的耗电量成为数据中心日常运营的一个重要的开支，如何实现机房节能，降低数据中心运营成本成为一个重要的趋势。

　　MAID存储的节能效率因业务系统应用特点的不同而变化，其平均能率可以达到25-30%。数据中心中大量采用MAID存储就可以大幅度节约电能，降低数据中心的运营成本。