RAID5布局方式介绍及对性能的影响

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本文主要介绍 RAID5 内部的数据布局方式，不对 RAID5 的基本原理做过多介绍。磁盘阵列中的 RAID5 类型是通过 XOR 奇偶校验算法来实现阵列中的数据冗余的，可以允许在坏一块磁盘的情况下继续使用，虽然在正常使用过程中写的额外开销比读要多很多，但对于一般企业来说还是很不错的选择。

布局方式：

RAID5的校验和信息是平均分布到 RAID5 的每个硬盘上的，实际使用中有以下4种分布方式：

1、左对称（Left-symmetric）；
2、左不对称（Left-asymmetric）；
3、右对称（Right-symmetric）；
4、右不对称（Right-asymmetric）

说这几个名词肯定不好理解，下面是一个4个硬盘组成的 RAID5 内部数据和校验和（parity）在不同布局方式下的分布图（每一行表示是一个条带 stripe）：

RAID5 几种布局方式中的“左”、“右”表示校验和（也就是图中的红色的P）如何分布，如图中，“左”的校验和都是从最后一个磁盘开始，依次前推，“右”的校验和从第一个磁盘开始，依次后推。

“对称”、“不对称”标识数据（也就是图中的 D0、D1、D2…）的分布方式，“不对称”方式都是直接将数据按照磁盘的数据直接排下来的（图中的左不对称和右不对称的前后数据明显不对称），而“对称”方式则将每个 stripe 中的第一个数据放在校验和的后面，然后往后排列，需要时再绕回第一个磁盘，这样“对称”的数据排列方式就能始终按照磁盘的顺序依次下来。

性能影响：

在实际使用测试中，校验和的左右布局方式对 RAID5 性能没有太大影响。由于实际读写 RAID5 时命令时均匀发到每个磁盘上的，从图中也可以推断出“对称”方式在处理大块值的连续 I/O 读时有更好的性能，实际测试中对随机 I/O 性能也有提升。

需要注意的是上面所说的性能影响相对于 RAID5 中的磁盘个数以及 stripe 条带大小参数来说是比较细微的。

其它说明：

现在很多的RAID卡中都使用了 左不对称 这种 RAID5 布局方式，另外 Linux MD RAID、Windows动态磁盘（LDM）、Veritas Volume Manager（VxVM）等实现中都默认使用了 左不对称 方式。了解 RAID5 的布局方式对 RAID 的性能调试之类有一定帮助哦，HOHO。

除了 Linux MD RAID，其它 RAID5 实现中的布局方式似乎没见到可以让用户选择，Linux MD RAID 可以在使用 mdadm 命令创建时指定 --layout 参数指定布局方式，详细请参考 man mdadm。

如果上面还是看不明白，可以参考这些E文的说明，特别第一篇画的很详细：

http://www.accs.com/p_and_p/RAID/LinuxRAID.html
http://www.z-a-recovery.com/art-raid5-variations.htm
http://sfdoccentral.symantec.com/sf/5.0MP3/solaris/html/vxvm_admin/ch01s04s09s03.htm