Panasas Inc.的首席技術(shù)官、聯(lián)合創(chuàng)始人Gibson在企業(yè)存儲(chǔ)論壇上表示："這個(gè)問(wèn)題的核心在于讀取整塊硬盤(pán)所花的時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，每年大約會(huì)比上一年增加20％。磁盤(pán)數(shù)據(jù)讀取速度的增長(zhǎng)速度比磁盤(pán)容量增長(zhǎng)速度要慢得多，因此每年讀取比上一年容量更大的磁盤(pán)時(shí)所花的時(shí)間就會(huì)更多。"
Permabit Technology的創(chuàng)始人、首席執(zhí)行官Jered Floyd聲稱(chēng)，RAID廠商和大多數(shù)存儲(chǔ)廠商并不打算解決高容量磁盤(pán)的故障率問(wèn)題。
Floyd說(shuō)："使用任何低于RAID 6的大容量磁盤(pán)幾乎肯定會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的問(wèn)題，如果因?yàn)檎`碼率問(wèn)題而導(dǎo)致磁盤(pán)故障，那么甚至連RAID 6也會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失問(wèn)題。"
Floyd說(shuō)，廠商們必須采用更高級(jí)的消除編碼技術(shù)，才能超越RAID 6。他特別推薦那種能夠保護(hù)磁盤(pán)不出現(xiàn)故障以及在更大系統(tǒng)中利用數(shù)據(jù)分布來(lái)解決單一整套磁盤(pán)重裝難題的解決方案。
Gibson指出，由于磁盤(pán)容量變大了，RAID系統(tǒng)就要花更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)恢復(fù)出現(xiàn)故障的磁盤(pán)。傳統(tǒng)的RAID系統(tǒng)需要從頭到尾讀取所有的剩余磁盤(pán)，然后再?gòu)念^到尾將丟失的數(shù)據(jù)都寫(xiě)到網(wǎng)絡(luò)備份磁盤(pán)。
因此RAID系統(tǒng)就需要花更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)恢復(fù)整盤(pán)保護(hù)，這樣出現(xiàn)其他故障的概率就會(huì)上升，數(shù)據(jù)丟失的概率也就隨之上升了。
更智能的RAID控制器
然而，某些業(yè)內(nèi)權(quán)威人士提出，磁盤(pán)密度以每年增長(zhǎng)一倍的速度遞增，因此而引發(fā)的不可靠性正是許多問(wèn)題出現(xiàn)的原因，而且磁盤(pán)重裝過(guò)程中出現(xiàn)兩個(gè)故障的概率也大幅上升。
Nexsan Technologies的首席技術(shù)官Gary Watson表示，許多故障信息與實(shí)際的技術(shù)進(jìn)步是背道而馳的。
Watson說(shuō)："首先，磁盤(pán)性能在不斷持續(xù)提高，雖然它沒(méi)有跟上磁盤(pán)容量的增長(zhǎng)速度，但是兩者之間的差距也并不是特別大。"
他說(shuō)，RAID控制器正在從共享網(wǎng)絡(luò)如FC-AL和SCSI等轉(zhuǎn)向更現(xiàn)代化的網(wǎng)管結(jié)構(gòu)如SAS。
Watson補(bǔ)充說(shuō)："另外，重裝計(jì)算的硬件級(jí)支持意味著一代一代的RAID控制器的重裝性能將完全緊跟磁盤(pán)容量增長(zhǎng)的速度。"
LSI的DAS RAID架構(gòu)與戰(zhàn)略規(guī)劃總監(jiān)Luca Bert說(shuō)，RAID控制器的部分問(wèn)題是，大多數(shù)硬盤(pán)的利用率都是不足的，但是控制器并不知道系統(tǒng)現(xiàn)在正在使用什么和沒(méi)有使用什么。
Bert說(shuō)："更好地了解這方面的信息就可以讓系統(tǒng)只重裝使用過(guò)的區(qū)域。"
Luca說(shuō)："其中一種解決方案是使用自動(dòng)精簡(jiǎn)配置，這種技術(shù)可以讓系統(tǒng)只在它需要的受限數(shù)據(jù)集上工作，因此如果控制器知道那個(gè)數(shù)據(jù)集被提供的話，它就可以只重裝那一部分。"
Luca提到的另一個(gè)解決方案是當(dāng)某個(gè)區(qū)停止使用的時(shí)候，讓每一個(gè)文件系統(tǒng)告訴RAID控制器，這樣系統(tǒng)就不用重裝那個(gè)區(qū)。
Luca說(shuō)，IT人員可以利用RAID level 1或者10（而不是level 5或者6）將重裝的時(shí)間和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量降到最低水平。
Luca還指出，如果使用了高級(jí)數(shù)據(jù)布局算法，那么一個(gè)陣列就可以被分配到更多的設(shè)備，從而將需要重裝的組件數(shù)量降到最低。
縱向校驗(yàn)，分塊
Gibson說(shuō)，為了將性能下降的影響降到最低，某些RAID系統(tǒng)大幅調(diào)低了從磁盤(pán)故障中恢復(fù)的速度，這樣就大幅增加了出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的概率。
解決這個(gè)問(wèn)題的其中一個(gè)解決方案早在上個(gè)世紀(jì)九十年代就被提出了，那就是校驗(yàn)分塊。
Gibson解釋說(shuō)，它將RAID從一個(gè)控制器和一些磁盤(pán)的局部運(yùn)算變成了利用所有控制器和磁盤(pán)的并行算法。
利用數(shù)十個(gè)到數(shù)百個(gè)獨(dú)立磁盤(pán)陣列組成的資源池，校驗(yàn)分塊方案可以將恢復(fù)的速度加快數(shù)十倍到數(shù)百倍。而且，它將每個(gè)磁盤(pán)的工作劃分得如此之細(xì)以至于同步工作中的用戶(hù)幾乎不會(huì)感覺(jué)到他們的工作受到了恢復(fù)操作的干擾。
校驗(yàn)分塊方案在RAID控制器產(chǎn)品中是非常少見(jiàn)的，但是Panasas的并行文件系統(tǒng)卻提供了這種方案。有趣的是，谷歌文件系統(tǒng)中也使用了這種方案。
但是磁盤(pán)容量增長(zhǎng)還存在另一個(gè)問(wèn)題，那就是不可讀取的扇區(qū)。所有的磁盤(pán)都是按照技術(shù)規(guī)范來(lái)生產(chǎn)的。 其中一項(xiàng)技術(shù)規(guī)范規(guī)定，不可讀取的扇區(qū)不應(yīng)經(jīng)常出現(xiàn)，通常每讀取10到100TB的數(shù)據(jù)出現(xiàn)不可讀取扇區(qū)的個(gè)數(shù)不應(yīng)該超過(guò)1個(gè)。然而，隨著磁盤(pán)容量變得越來(lái)越大，恢復(fù)過(guò)程中需要讀取的扇區(qū)越來(lái)越多，至少出現(xiàn)一次不可讀取扇區(qū)的概率也就更大了。
Gibson說(shuō)："在普通陣列中，如果在磁盤(pán)恢復(fù)過(guò)程中有太多的扇區(qū)丟失，那么恢復(fù)就會(huì)失敗，整個(gè)卷就會(huì)離線并可能會(huì)丟失。"
其中一種可行的解決方案是讓冗余編碼變得更強(qiáng)，以及更加對(duì)癥。
例如，RAID 6可以處理同時(shí)出現(xiàn)的兩個(gè)磁盤(pán)故障或者一個(gè)磁盤(pán)故障與一個(gè)不可讀取磁盤(pán)扇區(qū)故障。同時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)磁盤(pán)故障的話，幾乎肯定會(huì)出現(xiàn)不可讀取磁盤(pán)扇區(qū)的故障。
解決這種磁盤(pán)故障的其中一種方案是在每個(gè)磁盤(pán)上增加一個(gè)編碼層，這樣不可讀取扇區(qū)就可以在本地得到恢復(fù)，而不用使用RAID系統(tǒng)。
Gibson說(shuō)，Panasas將這種方案稱(chēng)作縱向校驗(yàn)。利用縱向校驗(yàn)方案可以讓RAID 5恢復(fù)一個(gè)出現(xiàn)故障的磁盤(pán)，哪怕同時(shí)出現(xiàn)不可讀取扇區(qū)也可以進(jìn)行恢復(fù)；縱向校驗(yàn)方案可以讓RAID 6恢復(fù)兩個(gè)出現(xiàn)故障的磁盤(pán)。
今后的磁盤(pán)容量將增長(zhǎng)得更大，系統(tǒng)容量也將變得更大，將更加強(qiáng)調(diào)故障恢復(fù)的重要性。但是RAID完全可以應(yīng)付這些問(wèn)題。 RAID技術(shù)的未來(lái)在于針對(duì)具體故障實(shí)例更小心地編些代碼，實(shí)現(xiàn)丟失數(shù)據(jù)重建過(guò)程中的并行和負(fù)載均衡.
（轉(zhuǎn)載）
