RAID出现新变种“分层校验”

硬盘爱好者 · 发表于 2008-9-13 18:09:46

去年秋天，高性能集群存储解决方案开发商Panasas推出了一个新的“Tiered Parity”（层级校验）架构，该公司和一些分析人士表示这个架构能够极大地提高数据可靠性。

除了为具有大规模数据存储需求的企业提供了一个更可靠的解决方案之外，Tiered Parity还宣告了“传统”解决方案的终结即将到来，也就是那些单奇偶校验、RAID的解决方案，甚至包括那些被称为双奇偶校验RAID的、基于RAID 6的方案。

经典RAID vs. 新型RAID

Garth Gibson表示Tiered Parity改变了旧的、非Panasas RAID的弊端，Garth Gibson是一位计算机专家，他是Panasas的创始人之一，并担任该公司的首席技术官，他在上个世纪80年代一直是RAID的先锋人物。他认为这主要是因为最初的RAID技术主要解决了整个磁盘损失的问题，而没有解决一块或多块磁盘上的介质故障问题（也被称为是不可恢复写错误或者媒介故障）。

正如Gibson解释的那样，“RAID是一种策略，该策略使人们可以使用多个故障域中便宜的纠错代码，从多重故障域中分离数据，这样我们就可以从普通存储故障中实现恢复，特别是在遭遇整个磁盘损失的灾难的时候。”

“从这个角度上来说，错误域是一块物理磁盘。我们按逻辑顺序，对固定数量的磁盘一次分离出1b的数据。接下来我们意识到，虽然对所有存储文件来说，按同一模式，对于固定数量的磁盘一次分离出1b的数据的确是正确的方法，但是却过于专门化了。”

同样，这也并没有解决介质故障的问题，而介质故障的发生概率与磁盘密度成正比。现在，与20年前RAID第一次登上舞台时相比，磁盘密度已经是当时的250倍。这对那些依赖高性能计算以及安全存储，很有可能需要恢复数以TB计的数据资料的企业及机构来说，磁盘密度的快速增加的确是一个亟需解决的大问题。Panasas的一份调查研究表明，介质故障的发生率是磁盘故障发生率的30倍，同时，只要出现一次介质故障，重建RAID则会以失败告终。

Gibson表示，即使是像RAID 6这样功能强大的解决方案，也无法实现这项任务。

他表示，“RAID 6在解决这其中某些问题的时候，的确十分有效，但RAID 6会令校验的总量翻倍，同时，在对某些类型的工作量进行小升级时，RAID 6也会令工作量翻倍。”“RAID 6并不具有期望中那样强大的功能，原因是事实上，如果有两块发生故障的磁盘，使用RAID 6的话，你可能依旧需要处理那些媒介故障，因为所有RAID 6都只是着手解决一个磁盘故障以及一次介质故障。”

也就是说RAID 6治标不治本——而且会带来性能上的损失，因此代价高昂。

另一方面，Gibson表示，Tiered Parity“是一系列新颖的解决方案……提高了对媒介错误、静默硬盘故障的防御能力，减少了今天商用阵列重建的时间。”

那么这是否意味着RAID之父抛弃了他的第一个“孩子”？既是也不是。Gibson表示Tiered Parity利用了RAID（特别是Panasas的ObjectRAID）技术，它实际上是一种“新型的、改进了的RAID技术”，是一种充分发展、成熟了的RAID技术。它的设计目标是帮助今天的企业和机构解决大规模存储可靠性的问题。

什么是“Tiered Parity”（层级校验）

Tiered Parity结合了三个独立的层，或者解决方案——Horizontal Parity（水平校验），Vertical Parity（垂直校验）和Network Parity（网络校验）——它们的目标是在造成磁盘故障之前，就发现并且解决问题。

Horizontal Parity（水平校验）使用Panasas的ObjectRAID可以防范整个存储阵列中的磁盘故障。它还提供了可扩展的RAID恢复、并行重建和每个文件的错误隔离功能。
Vertical Parity（垂直校验），Panasas的一种新技术，你可以将这种技术想象成在一个独立驱动器内部的RAID，它可以在磁盘上发现并修正媒介错误——这是RAID恢复操作失败的主要原因——这样就可以避免该问题影响RAID恢复。
Network Parity（网络校验），它提供了行业第一个端到端的数据完整性功能、探测企业或者机构外存储系统引发的错误。
Panasas表示，（尽管进行了固定捆绑，每个层还是可以打开或者关闭，这取决于客户的需求），如果一起使用Panasas ActiveScale品牌的Tiered Parity的话，可以提供的保护比传统的RAID5要强10,000倍——而且还不会对性能造成太大的影响。

从某种角度说，Tiered Parity仍然是RAID，只不过是更好的RAID。