概述
大家知道随着磁盤容量的增大，資料在RAID級别的存儲可靠性受到了極大的威脅。其最為突出的問題是磁盤重構時間大為增加，對于RAID6而言三塊盤壞的幾率也大為增加，與此同時，應用性能在磁盤重構時也大為降低。這就是目前傳統RAID所遇到的最棘手的問題，很多存儲廠商都在想辦法解決目前RAID所遇到的問題。針對RAID所遇到的問題，我想基本有兩種解決方案，一種就是像當年從RAID5過渡到RAID6一樣，為資料增加備援資訊，進而可以增強壞盤數量的容錯能力。另一種方法是要改變現有RAID架構，使得RAID架構更加靈活，進而減少RAID的資料重構時間，降低RAID失效的可能性。在此，我對市場上的幾種新型RAID進行了調研，在此總結一下。
中科藍鲸的Smart RAID
×××計算技術研究所存儲中心是國内做存儲技術的核心團隊，其産業化公司是中科藍鲸。前一段時間推出了一種比較新穎的磁盤陣列，專門應用于視訊監控領域，這種RAID被稱之為smart RAID。該RAID的示意圖如下圖所示：
從這張圖中我們可以看出，該RAID的核心思想是将一個大RAID分解成若幹個小RAID，當一個小RAID中發現錯誤塊的時候，僅僅重構這個小RAID，而無需将整個磁盤上的資料全部重構一遍。這種做法顯然帶來了一個最大的好處，減少了重構時間。其實，這種方法是有理論根據的。人們發現絕大部分的磁盤壞不是整塊磁盤損壞，絕大部分情況是部分磁盤上的塊出現了問題。基于這種發現，我們可以采用部分重構的方法替代整塊磁盤重構，是以，這種解決方案原有的RAID分成了若幹個小RAID。看似這種解決方案比較完美，但是，還是存在一些問題，如果整塊磁盤損壞了怎麼辦？如果預留的空閑區域不夠用怎麼辦？如果空閑區域存在壞塊怎麼辦？如果同時有幾個小RAID在做資料重構，性能會怎麼樣？是以，個人以為這種方案靈活性還是不夠。由于中科藍鲸的磁盤陣列是在視訊監控領域應用，對資料的可靠性要求不一定很高，但是對持續資料流寫性能有很高的要求，是以，這種方案比傳統的RAID5更能滿足視訊監控的應用需求。
Quantum Dynamic Disk Pool
Quantum有一種和傳統RAID有所不同的RAID技術，這種技術被稱之為Dynamic Disk Pool。其核心思想可以采用下圖進行描述。
圖中，不同顔色的酷塊組成了一個小RAID，這個和中科藍鲸的優點類似，即采用局部塊建構傳統RAID。這種思想都是基于新型壞盤模型提出來的。所不同的是，每個小RAID都會有自己的Spare D-Piece，并且針對不同的小RAID，這些Spare D-Piece會分布在不同的磁盤上，也就是分布式空閑塊的思想。這種做法的好處是顯而易見的，如果有多個小RAID在同時重構資料的時候，所有重構資料将會分布到多個磁盤上，而不會集中在幾個固定的磁盤上。這種解決方案不僅利用了局部重構的思想，并且将空閑塊分布式，擷取最大的重構性能，進而減少重構時間。
這種解決方案的問題是，一旦一個磁盤被剔除RAID，一個新盤被加入之後，空閑快将會集中在新加入的盤上，分布式的空閑空間随着磁盤的替換而變得不存在。如下圖所示，前圖是替換之前的資料分布，後圖是資料重構之後，新盤加入之後的情景。
為了解決上述問題，有些解決方案為了擷取分布式空閑空間帶來的好處，會考慮進行一些資料遷移操作，但是會影響系統性能。
NetApp DDP
NetApp的新RAID技術也被稱之為Dynamic Disk Pool，并且在很多術語上面和Quantum的相同。但是，從NetApp的技術白皮書上來看，NetApp的DDP和Quantum的DDP還是有很大差别的。Quantum的DDP從資料布局的角度來講還是比較固定的，這點和中科藍鲸的解決方案是一緻的。從NetApp的技術描述來看，磁盤上的資料布局是不固定的，是靈活的。下圖是NetApp DDP在遇到整塊磁盤損壞時資料恢複的示意圖。
從這張圖中我們可以體會到一旦磁盤損壞之後，故障磁盤上的資料将會被重構到其他運作良好的磁盤上。這種磁盤的選擇應該是有算法的，據說是采用了僞随機磁盤選擇算法。從白皮書簡短的描述中，我可以體會到NetApp應該采用了類似存儲虛拟化的技術。如果這樣，整個架構将會變得十分靈活，資料可靠性将會比現有RAID提高很多。
IBM Declustered RAID
IBM的Declustered RAID技術是在其GPFS中應用的一種非傳統RAID技術。下圖是采用declustered RAID技術之後磁盤上的資料分布。從圖中可以看出，RAID是在基于磁盤塊的，而不是在整塊磁盤上建構的。這是和傳統RAID一個很重要的差別。另外，資料在磁盤上的分布式随機的，不知道是否采用了虛拟化的技術？通過虛拟化的技術對磁盤實體資料塊進行管理，然後通過資源配置設定的方式擷取實體塊，并且在這些實體塊的基礎上建構RAID。
IBM的Declustered RAID可以使得空閑資源分布化，進而提高資料重構性能，可以降低資料重構的時間。