RAID6诞生前的两大流派——RAID5E&5EE

发布时间:2019-09-26

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  随着人们对双磁盘容错的需求越来越迫切,RAID6也越来越流行,市场关注度也越来越高。而早在RAID6出现以前,一些存储厂商为提高自身存储系统的可靠性,也研发了一些能够支持两个磁盘故障的RAID技术,比较有代表性的包括RAID5E,RAID5EE,以及RAID10和RAID01,这里暂且称呼它们为“假”RAID6或者准RAID6技术。

 

    同样是双磁盘容错技术,它们和真RAID6技术到底有何差别?具体有什么优劣势?

 

    RAID5E & RAID5EE

 

    RAID5E和RAID5EE是被经常提起的支持两个磁盘故障的技术,IBM的存储系统就是广泛采用这种RAID技术来实现双磁盘容错。它到底是如何实现,包含什么样的功能?


图-1 RAID5E
 

    RAID5E,是在RAID5中每个 Extent (它是在IBM主机中用于创建RAID的单位) 的后面加入了热备用空间 (Hot Space,如图-1中Extent尾部的HS0、HSr、HSp等) 。如Extent0故障,那么其他剩余Extents的热备份空间将会被用来重建和重新分配数据,并保证剩下的Extents为RAID5的一部分。从而使得即使一个Extent故障,也能马上有热备用磁盘来替换它,并重建RAID5,从而又带来容错力;从而达到所说的支持两个磁盘故障。

 

    但是,它所能容忍的并不是任何两个磁盘同一时刻故障,可以将它看作是RAID5和在线热备用磁盘(online hot spare drives)的变体。它将I/O操作时的数据分布到所有磁盘,包括热备用磁盘;从而减少了每个磁盘的带宽,带来更高的效率。然而,这也就意味着热备用磁盘不能够被多个阵列共享。

 

    在RAID5E中,没有专用的热备用磁盘,就像RAID5中没有专门的校验磁盘一样,热备用数据块是分布到所有的磁盘中;从而,对于10个磁盘的RAID5E,每个磁盘的80%被用于存储数据,10%用于存储校验,10%用于热备用。

图-2 RAID5EE
 

    此外,RAID5EE和RAID5E类似,只是热备用空间被分布在各个Extents中,就像RAID5的检验数据那样分散布置一样;如过某个Extent故障,那么剩余Extent中的热备用空间(如图-2中的HS0, HS1, HS2等),将会被立即用于重建数据,并保证它成为原来RAID5的一部分,从而达到所说的支持两个磁盘故障。

 

    同RAID5E相比,它不是把热备用空间放到每个Extent的尾部,而是分布在数据块其中,它也不允许任何两个磁盘同一时刻故障。不过,RAID5EE在进行热替换时,其寻址可能会更加方便和灵活。


    RAID5E与RAID5EE实际上是优化了的RAID5+HOT SPARE,其目的是让多余出来的热备盘同样参与RAID组,实现在一条RAID总线上更快地并行IO。


    从RAID5E与RAID5EE的构建方式上看,除了可以提供稍快的读写IO外,其他优点并不明显,很多资料上说可以实现更快的重建速度,其实在RAID5E或RAID5EE降级时,控制器要用很复杂的算法(相对而言),实现在线更改RAID级别(由RAID5E或RAID5EE变更为变种的RAID5)。同时,因RAID级别的变更,RAID组里的所有的硬盘都要进行全面读写。而再加入新的盘时,同样又要通过复杂的算法将RAID5变更回原来的RAID结构。所以在我们接触的好多RAID5E或RAID5EE案例中,客户都是没做任何操作,但数据却被破坏了,当然这有可能是控制器固件的故障,但不可否认的是,这种复杂的操作,高负载的IO也是根源之一。


 

  每年都很多人认为,市场对RAID技术的需求已经减少。擦除编码和固态硬盘提供了可靠(相对也更贵一些)的替代方案,而且随着存储容量的增加,RAID阵列错误的几率也会增加。但尽管如此,但大型数据的存储供应商仍然在其存储阵列中支持RAID,仅有的固态硬盘的存储量还是太低,远远满足不了需求,所以目前来说RAID卡的地位还是不可取代的。想了解更多存储产品需要合作与咨询搭建方案请联系官网上的在线客服,嘉华众力自2000年成立以来一直在网络存储、传输这方面积累、沉淀;经过多年发展与全新的品牌定位,( CEACENT )嘉华众力品牌已成为国内外极具实力的数据通讯产品及方案提供商。,请关注嘉华众力官网:www.unicaca.com
 

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