|
RAID 4：使用专用校验磁盘的独立访问
RAID 4是一种独立访问的R A I D实现，它使用一个专用的校验磁盘。与RAID 3不同的是，RAID 4有更大量的分块，使多个I / O请求能同时处理。虽然它为读请求提供了性能的优势，但RAID 4的写开销特别大，因为在每次读、修改和写周期中，校验磁盘都被访问两次。
1. RAID 4的数据映射
RAID 4的数据映射如图6 - 3 0所示，同其他的R A I D级一样，也可以分成许多虚拟驱动器.
 2. RAID 4的写瓶颈
由于RAID 4使用了一个专有的校验磁盘，所以，RAID 4在处理写请求时有一个内在的瓶颈，考虑由R A I D写额外开销所引起的性能问题，这是一个双倍性能损失。因为RAID 4支持对所有磁盘的独立访问，阵列中的多个写操作都要读出校验数据，再重写到单个磁盘，因此，校验磁盘必须支持所有等待的写操作，这种对校验磁盘的依赖性是一个系统瓶颈。
3. RAID 4中磁盘数量的局限
当RAID 4中的磁盘数量增加时，它的写瓶颈效应随之增加。阵列中的磁盘数量在某种程度上决定了交叉操作的数量。例如，一个3个磁盘的阵列每次最多处理2个请求。虽然在使用诸如标记命令排队技术时，可以对流水线操作产生另外的处理，但每个磁盘臂一次只能处理一个请求。因此，5个磁盘的阵列比4个磁盘的阵列能支持更多的I / O操作，6个磁盘的阵列比5个磁盘的阵列能够支持更多的I / O操作，以此类推。
通过增加更多的磁盘方法，可以在R A I D子系统中分散负载，产生另外的并行性，这似乎很有道理，但事实上未必成立。为了在成员磁盘中维护高度并行的负载分布，需要很好地匹配R A I D阵列的数据映射和应用的访问特性，这几乎是不可能实现的。但无论如何，更多磁盘的阵列拥有更多的磁盘臂，因而，可潜在地提供更好的性能优势。
然而，在RAID 4阵列中，随着磁盘数量和交叉操作数目的增多，对校验磁盘的访问速度变得越来越慢。由于这个原因，RAID 4子系统支持的磁盘和磁盘臂的数量受到一定的限制，因此，RAID 4在灵活性和扩展性方面就受到限制，这使RAID 4很不常见。
4. 使用回写缓存和S S D减少RAID 4的写拥挤
缓解这个问题的方法之一使使用回写缓存，尽量使每次写都对分条中的所有分块执行，或至少对大部分分块执行。因此，在读、修改和写周期期间去除校验数据中某一贡献时，就无需对专有校验磁盘执行读操作。
通过使用这种方式，系统能够成功地控制它们的回写缓存，提供极好的性能。N e t w o r k A p p l i a n c e公司的产品F i l e r就是一个成功例子，它将回写缓存和R A I D 4一起用于它们的磁盘子系统。
这个问题的另一个解决方案是将S S D用于RAID 4 的校验磁盘，以提供适合的性能，消除RAID 4中的读、修改和更新周期的瓶颈。将S S D用作校验驱动器有一个潜在的问题，即如何配置S S D的容量和分条深度，以至于它能够与阵列中的磁盘容量和深度相吻合。虽然这似乎很平常，但因为S S D是基于内存的，而磁盘是一种磁性介质，两者的容量匹配并无内在原因。这里关键的一点是在容量上存在或大或小的差异，这应该合理地加以解决。当然，更精确地说，S S D的分区应该与RAID 4阵列中的任何分区相匹配。
|
|
|
