Raid6 与 Raid5.doc

RAID6

飞客数据恢复中心提供
RADI6技术
英文全称：IndependentDatadiskswithtwoindependentdistributedparityschemes（独立的数据硬盘与两个独立分布式校方案）
它是在RAID5基础上，为了进一步加强数据保护而设计的一种RAID方式，实际上是一种扩展RAID5等级。与RAID5的不同之处于除了每个硬盘上都有同级数据XOR校验区外，还有一个针对每个数据块的XOR校验区。当然，当前盘数据块的校验数据不可能存在当前盘而是交错存储的，具体形式见图。
这样一来，等于每个数据块有了两个校验保护屏障（一个分层校验，一个是总体校验），因此RAID6的数据冗余性能相当好。但是，由于增加了一个校验，所以写入的效率较RAID5还差，而且控制系统的设计也更为复杂，第二块的校验区也减少了有效存储空间。
由于RAID6相对于RAID5在校验方面的微弱优势和在性能与性价比方面的较大劣势，RAID6等级基本没有实际应用过，只是对更高级的数据的冗余进行的一种技术与思路上的尝试，下面我们就做一个总结：
RAID5最少需要使用3个硬盘
优点：1、相对于RAID5更高的数据冗余性能；2、坚强的数据保护能力，可以应付多个硬盘同时发生故障；3、完美的任务应急操作应。
缺点：1非常复杂的控制器设计；2、计算效验地址将占用相当多的处理时间；3、由于第二个效验区，将至少需要N+2个硬盘（N是大于等于1的整数）。
RAID-6是在RAID-5基础上把校验信息由一位增加到两位的raid级别。
RAID-6和RAID-5一样对逻辑盘进行条带化然后存储数据和校验位，只是对每一位数据又增加了一位校验位。这样在使用RAID-6时会有两块硬盘用来存储校验位，增强了容错功能，同时必然会减少硬盘的实际使用容量。以前的raid级别一般只允许一块硬盘坏掉，而RAID-6可以允许坏掉两块硬盘，因此，RAID-6要求至少4块硬盘。
RAID6校验位具体实现方法
与RAID5相比，RAID6增加了第二个独立的奇偶校验信息块。两个独立的奇偶系统使用不同的算法，数据的可靠性非常高，即使两块磁盘同时失效也不会影响数据的使用。但RAID6需要分配给奇偶校验信息更大的磁盘空间，相对于RAID5有更大的“写损失”，因此“写性能”非常差。较差的性能和复杂的实施方式使得RAID6很少得到实际应用。常见的RAID6组建类型RAID6(6D+2P)1RAID6(6D+2P)原理和RAID5相似，RAID6(6D+2P)根据条带化的数据生成校验信息，条带化数据和校验数据一起分散存储到RAID组的各个磁盘上。在图1中，D0，D1，D2，D3，D4和D5是条带化的数据，P代表校验数据，Q是第二份校验数据。RAID6(6D+2P)根据条带化的数据生成校验信息，条带化数据和校验数据一起分散存储到RAID组的各个磁盘上RAID6校验数据生成公式(P和Q):P的生成用了异或P=D0XORD1XORD2XORD3XORD4XORD5Q的生成用了系数和异或Q=A0*D0XORA1*D1XORA2*D2XORA3*D3XORA4*D4XORA5*D5D0～D5:条带化数据A0～A5:系数XOR:异或*:乘在RAID6中，当有1块磁盘出故障的时候，利用公式1恢复数据，这个过程是和RAID5一样的。而当有2块磁盘同时出故障的时候，就需要同时用公式1和公式2来恢复数据了。各系数A0～A5是线性无关的系数，在D0，D1，D2，D3，D4，D5，P，Q中有两个未知数的情况下，也可以联列求解两个方程得出两个未知数的值。这样在一个RAID组中有两块磁盘同时坏的情况下，也可以恢复数据。上面描述的是校验数据生成的算法。其实RAID6的核心就是有两份检验数据，以保证两块磁盘同时出故障的时候，也能保障数据的安全。
一个RAID-6的阵列中可以最多有16个硬盘。
假设一共6块硬盘，使用4块创建逻辑盘，raid6,4个硬盘在使用时都被先条带化，然后分别存储数据和校验位。
如果一块硬盘出现物理故障，RAID的会处于降级状态，但是仍然有容错功能；
如果出现第二块硬盘故障，逻辑盘中还剩下的两块硬盘就不再有容错功能。
如果阵列中有hotspare硬盘，出故障的硬盘上的数据会转移到hotspare硬盘上，
自动进行重建，数据的条带化存储方式和原来的两块硬盘相同。