SSD優(yōu)化陣列卡方案：考慮使用 RAID 50 替代 RAID 10

大家都知道SSD成本相對較高，許多用戶在考慮可用性時會選擇RAID10陣列無疑增加了成本。然而RAID10的可用性并不是100%完美。為了能夠平衡可用性和成本，因此最近一直在研究性價比更高的RAID它提供了接近RAID10的可用性和接近性RAID5的成本，比如高可用性RAID10和低成本的RAID5之間取平衡點(diǎn)。

可用性分析

為了直觀地了解不同的不同RAID對于類型下的故障可用性，我們首先做一個簡單的可用性分析(8盤RAID比較10的相同容量):

RAID50:4塊盤組成單組RAID5，然后兩組RAID5再組成RAID0終于得到了8塊盤RAID50

案例分析：

第一塊盤的容錯概率為100%，可見磁盤陣列最基本的能力是容錯，但不同級別的陣列可以提供不同的數(shù)據(jù)保護(hù)能力；

除了第二盤RAID除了100%的故障可用性，其他包括RAID10不能提供完美的解決方案。同時，我們可以找到它RAID5的容錯能力是四者中最差的，但達(dá)到相同容量所需的盤數(shù)也是最少的。如果故障運(yùn)行和維護(hù)更及時，RAID5是一個具有成本效益的方案，否則如果第一個磁盤故障發(fā)生在第二個磁盤故障有數(shù)據(jù)丟失），這就是風(fēng)險；

RAID6當(dāng)然是比較靠譜的方案，但是要犧牲兩塊板的容量和性能(后面有性能測試說明)，所以要權(quán)衡性能和可用性；

當(dāng)然，重點(diǎn)還是RAID10和50:我們發(fā)現(xiàn)50在第二盤故障時的可用概率接近10，因為上述情況下只有兩組RAID因此，如果最多只能提供兩個盤的容錯，RAID如果5組數(shù)量更多，可容錯的盤數(shù)也會更多，可用概率也會更高。

我們以9塊盤RAID50（3組RAID5)為例分析(達(dá)到相同容量RAID10需要12塊盤):

再以12塊盤RAID50（4組RAID5)為例分析(達(dá)到相同容量RAID10需要16塊盤):

上面對比中RAID50已經(jīng)能夠容忍第三甚至第四塊的故障，但與可用性相比RAID10低，但兩者都達(dá)不到完美的100%，所以權(quán)衡可用性和成本RAID50還是有相當(dāng)大的優(yōu)勢的。

性能分析

接下來，讓我們來看看性能。為了很好地分析性能，我們遵循了第一組比較方案的性能分析：

隨機(jī)讀分析：

理論上認(rèn)為R10性能最好，真實(shí)測試數(shù)據(jù)顯示4K、8K數(shù)據(jù)塊下R5、R50、R性能優(yōu)于6R10；

當(dāng)數(shù)據(jù)塊增加到16時K、32K時，R10多盤優(yōu)勢逐漸體現(xiàn)出來。

隨機(jī)寫分析：

4K由于R50、R5大量的驗證計算在一定程度上影響了性能，但隨著數(shù)據(jù)塊的逐漸增加，盤數(shù)的優(yōu)勢也顯現(xiàn)出來。當(dāng)數(shù)據(jù)塊達(dá)到并超過8時K時，R50性能完全超越R10；

R10由于存在R隨著數(shù)據(jù)塊的增加，只有4塊盤支持并發(fā)寫，R50和R5多盤性能優(yōu)勢開始發(fā)揮。

混合隨機(jī)讀寫分析：

得益于多盤和無校驗計算，混合讀寫R10領(lǐng)先；R50其次，和R10相差27%，性能相對接近，R5和R50性能為線性關(guān)系，R6性能最差。

順序讀分析：

由于沒有驗證計算，順序讀取性能基本上取決于磁盤的數(shù)量；R50和R10性能也比較接近，同盤數(shù)R6和R50性能相當(dāng)，盤數(shù)少R5性能比前三者弱，符合預(yù)期。至于為什么。R由于陣列卡本身的性能限制，10性能不能線性增加。

順序?qū)懛治觯?/p>

順序?qū)慠5優(yōu)化得最好；R50由于需要同時計算兩次驗證，部分性能損失R當(dāng)數(shù)據(jù)塊達(dá)到512時，10性能相等K當(dāng)時，多盤的優(yōu)勢進(jìn)一步體現(xiàn)出來，拉開了R10的差距；R6由于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的驗證和計算，順序?qū)懽餍阅芤沧畈睢?/p>

容錯特性

讓我們來看看這些陣列方案的性能和容錯特性：

性能測試結(jié)論：

性能測試顯示，相同容量R50和R性能接近：隨機(jī)閱讀小塊文件R50要全面好于R10，隨機(jī)寫4K雖然R50和R10差距為28%，但塊增大后R50要全面優(yōu)于R10.順序讀寫，R50和R10十分接近。

容錯方面，R50接近R10:第二盤容錯率R50十分接近R10，兩者相差30%。R10的優(yōu)點(diǎn)主要是提供第三個甚至第四個磁盤的容錯率，但考慮到容錯率不是100%，從容錯的角度來看R50雖然和R10有一些差距，但也反映了較好的容錯率，至少優(yōu)于R5。而且R50搭配靈活，甚至可以指定3組R5.最大3塊磁盤的容錯；

成本方面，R50有很大的優(yōu)勢:按這個配置計算R50只有R10的3/4。

總結(jié)

RAID50提供了接近RAID性能、可用性和接近性RAID5成本特性，整體性價比優(yōu)勢好，考慮使用RAID50替換RAID10吧！