近来几个受关注的存储技术--RAID2.0，网络RAID，纠删码和副本分析

1. RAID2.0

 把单个硬盘按照一定size分成逻辑块，用逻辑块来做RAID而非磁盘。它同样可以实现0，1，5，6多种RAID级别，并且热备块分布在各磁盘上。 在磁盘故障做RAID重建时，只需计算该磁盘上有数据部分，同时由于逻辑块是分布在多个磁盘的，读取校验和写入新数据都能能够调动多个磁盘，改变传统RAID写热备的瓶颈问题，大大提升RAID重建速度，在磁盘容量越来越大的今天，这个技术就显得更有价值。IBM和华为都宣称1TB盘的重建时间能够缩短到30分钟。

 但可靠性和性能常常是矛盾的，虽然重建加速减低了再坏一块磁盘的风险，但是数据分散到更多磁盘，两个盘几乎同时失效的风险也增加了。磁盘数量到达一定程度，整体的可靠性反而会降低。

2.网络RAID技术有利有弊

  传统RAID以磁盘为组建磁盘组，而网络RAID以节点（存储设备）作为组建RAID的单位，相比传统RAID高一层次。若节点损坏或者断网，可以从其他节点读取副本（RAID 1）或计算校验（RAID5，6）获得数据，保证可靠性。

  （如果节点（存储设备）内部先在磁盘层面做RAID组，再以节点为单位组建网络RAID，如此将获得两层RAID保护，有更好的安全性，但是性能和容量会有更多损失）

  通常网络RAID在实际方案中选择RAID1和RAID5较多，RAID1镜像机制同样提供一倍冗余和更好性能，但容量损失。另外网络RAID5、网络RAID6性能和网络RAID1 RAID0相比会有20%的下降

  但是网络RAID带来的网络问题也很明显，尤其以RAID5和6为甚， 整个节点的大量数据需要在网络间传输，以完成校验计算（读写都会），而原来这些数据是在机器内部的背板上传输的。故障恢复时，数据重建产生的网络风暴，更对网络产生大的压力，因此大多数方案都必须采用万兆网络，从整体方案上看，会有额外成本的增加和性能的损失。

  另外网络RAID在性能上尤其是IOps有较大的损失，写惩罚（Write Penalty）仍然存在，RAID5的写惩罚是4，RAID 6的写惩罚更高达6. 这对整个RAID组甚至整个存储子系统来说，会造成大量的IOps性能下降，尤其是以写数据为主的应用场景中。

3. 纠删玛技术理论优秀，但成熟的实现不多

  纠删码通过对数据分块后计算校验产生校验块，并与原始数据块共同存储，在部分数据块或校验块丢失的情况下，可以通过计算恢复原始数据，纠删码的特别之处在于容错率可设定，如总数10块磁盘可以容忍1，2，3，4多块磁盘损坏，系统仍然可用。这种情况下冗余配比分别为1.1，1.2，1.3和1.4。

  纠删码同样可以磁盘为单位或以节点为单位组建，实现全局冗余，这意味着数据分片是跨节点，并不限于一台节点（存储设备）以内。一些纠删码的产品在存储系统在线，有数据读写的情况下，可以调整冗余配比参数。

  纠删码技术在存储领域还较新，理论上可以达到的效果较好，但实际产品中还缺乏大量应用。同样它在读写过程中有大量计算和额外校验块的负担，也会给网络带来较大压力，方案中需要更高成本的网络。 例如使用纠删码的OneFS产品在存储节点间使用的是造价更加昂贵的Infinity Band网络。

4. 多数据副本是分布式系统中成熟的冗余机制。

  多副本是指数据在系统中切片，而每一个数据的切片都有多个副本，分布在不同节点中。这种机制不仅提供数据的可靠性，还能改善性能。由于多副本能够支持更多并发访问，无论是多个应用并发访问还是单个访问，数据可以从最快响应的节点获得，因此系统会提供更好的性能响应。

 

  多数据副本明显的弊端在于容量的损失。如果两副本就等于RAID10的损失，但是因为切片，性能比RAID10好

PS. 写惩罚影响的计算方法

写惩罚对整个磁盘组的IOPS性能影响很大，可以按以下方法计算

如果读写比例为 Pr%和Pw%

理论上RAW的IOPS= 单盘IOps x 磁盘数

实际 IOPS =  (Raw IOPS * Pw% / 写惩罚) + (RAW IOPS * Pr %)