RAID6发表评论(0)编辑词条

 　RAID6是RAID家族中的新技术，是在RAID5基础上扩展而来的。所以同RAID5一样，数据和校验码都是被分成数据块然后分别存储到磁盘阵列的各个硬盘上。RAID6加入了一个独立的校验磁盘，它把分布在各个磁盘上的校验码都备份在一起，这样RAID6磁盘阵列就答应多个磁盘同时出现故障，这对于数据安全要求很高的应用场合是非常必要的。这样搭建一个RAID6磁盘阵列最少需要四块硬盘。但是RAID6并没有改善RAID5写入性能不佳的情况，写入缓存的应用仅仅能对于这个缺点进行一定程度的弥补但是并不能从根本上解决问题。因为RAID5和RAID6都可以根据应用程序来更改数据块的大小，所以它的实际性能还会受到这个因素的影响。
　　在实际应用中RAID6的应用范围并没有其它的RAID模式那么广泛。假如实现这个功能一般需要设计更加复杂、造价更昂贵的RAID控制器，所以它一般也不会集成在主板上。总的来说RAID6是可以容忍两块硬盘同时出现故障而仍然可以恢复出数据的，另外他的实际容量是总容量减两块硬盘，例如80G的硬盘一共五块来做RAID6，那么他的实际可用容量就是80*5-80*2了，为240G。
　　RAID6的性能：
　　既然RAID6是最新的RAID冗余技术，那么他的性能应该是非常不错的。
　　(1)RAID6的随机读取性能：很好(当使用大数据块时)。
　　(2)RAID6的随机写入性能：差，因为不但要在每硬盘上写入校验数据而且要在专门的校验硬盘上写入数据。
　　(3)RAID6的持续读取性能：好(当使用小数据块时)。
　　(4)RAID6的持续写入性能：一般。
　　(5)RAID6的优点：快速的读取性能，更高的容错能力。
　　(6)RAID6的缺点：很慢的写入速度，RAID控制器在设计上更加复杂，成本更高。
　　RAID6技术虽好不过并不是每个企业都可以用得到的，而且他的高额价格也不是谁都承担得起的，对于大部分中小企业来说数据的保存所需级别并没有那么高，这种情况下我们只需要使用常规的RAID5即可。就现在而言，对于那些数据中心，信息中心等对数据安全级别要求比较高的企业，笔者觉得才有使用RAID6保护数据的必要。
　　RAID6和Reed-Solomon编码
　　Reed-Solomon编码是通讯领域中经常碰到的一个算法，已经有15年以上的历史了。
　　其实很多校验算法都是通讯领域最先研究出来，然后才应用到其他领域的。前面说到的XOR算法对一组数据只能产生一个校验，搞通讯的工程师们觉得不够可靠，于是就研究出很多能对一组数据产生多个校验的算法。Reed-Solomon编码是其中应用最广泛的一个，咱们以前经常用的ADSL、xDSL、高速Modem都有采用。后来手机、卫星电视、数字电视、CD唱片、DVD、条码系统、还有……连高级点儿的服务器内存也用这个算法做校验和纠错
　　现在存储的工程师也觉得RAID5中只能容忍一颗磁盘离线不够理想，需要一种容忍多颗磁盘离线的技术，自然就会想到Reed-Solomon编码啦。把这种算法应用到存储中，就可以让N颗磁盘的空间装应用数据，M颗磁盘的空间装校验码（对一组N个数据生成M个校验，但实际上校验码是分散在所有磁盘上的），这样只要离线的磁盘不大于M颗，数据就不会丢失。
　　Reed-Solomon编码理论中有一个公式：
　　N + M + 1 = 2的b次方
　　其中b是校验字的位数。（校验字是生成校验过程需要用的一个东东，不是最后的校验码。）举例来说，如果用8位的字节做校验字，那么M + N = 255，而RAID6是特指M = 2，这样N = 253。
　　就是说，用8位字节做校验字的话，理论上一个RAID6的磁盘组可以容下253颗磁盘。
　　当然啦，实际应用中，太多的磁盘一起做运算会严重影响性能，所以阵列控制器和芯片的设计者都会把磁盘组的容量限制在16颗左右。
　　从功能上讲，能实现两颗磁盘掉线容错的，都叫RAID6。但是实行这一功能的方式却有很多很多。
　　Intel的P+Q RAID6，NetApp的RAID-DP，HP的RAID5-DP，还要很多实验室中的原型机都能实行这个功能。但是由于机制不同，各种所谓的RAID6，其性能表现、磁盘负载分布、错误恢复方式都完全不同。
　　你让我从哪说起好哩？
　　三、基于P+Q的RAID6
　　在Intel的80333IOP芯片中，有一个新的引擎叫P+Q单元，是专门用来处理RAID6加速的。详情请查阅Intel官方网站。
　　对比RAID5的机制，Intel的P+Q RAID6是这样写磁盘的：
　　这里每个条带中的P，跟RAID5里面的P意义完全一样，就是同一条带中除Q以外其它数据的XOR运算结果。
　　而Q呢，就是理解这个技术的关键所在了。
　　咳～咳～听好了。
　　Q是同一条带中各数据的女朋友们进行XOR运算的结果。
　　别翻白眼啊，书上就是这么写的啊！哦，还是英文的，我翻译给你听。
　　“把条带中每个数据分别GF一下，然后这些结果再XOR，就得到Q。”
　　这个GF变换，就是这个淘气的伽同学当年为了逃避老师点名，而发明的一种教室换座位方法。按照这种方法，每个人都不会坐在自己的座位上，而且每个人都肯定会有座位。而且任意个同学的座位号进行XOR运算之后，仍然跑不出这个教室里的座位号。
　　扯太远啦！回到正题。
　　在Intel 80333IOP中存着两个表格，分别对应GF正向变换和反向变换。任何一个8位二进制数，都可以直接在表格中查到对应的GF变换结果。
　　这两个表格分别在Intel 80333IOP研发手册的第445页和446页，不过我估计大部分人会懒得去看。也是，看了又能怎么样呢？反正Intel已经把那玩意固化到芯片里了。
　　如果一颗磁盘掉线，根本不需要Q用P直接就搞定了，跟RAID5一样。
　　如果两颗磁盘掉线，又分做两种情况：
　　A）坏的地方有Q。这种情况跟RAID5坏一颗磁盘一样，用XOR就恢复了。
　　B）坏的地方没有Q。用GF变换加XOR一起搞定。
　　结合上面表格的例子，如果磁盘5和磁盘6掉线。那条带1和条带2就属于情况A；而条带3、4、5和6属于情况B。