使用SSD避免RAID5的要点是什么？

Question

我的理解是 SSD 的写入数量有限。由于跨驱动器的奇偶校验信息，RAID5 执行多次写入。因此推理表明 RAID5 会以更快的速度杀死并降低固态驱动器的性能。

这篇文章中的以下陈述使我认为我的上述推理不完全理解或可能不正确。

高耐用性 SSD 的另一个利基是奇偶校验 RAID 阵列。SLC 由于其固有的卓越写入延迟和耐用性，非常适合此类应用。

Answer 1

你的推理是正确的，尽管你没有看到问题的规模。

企业 SSD 正在使用更高耐用性的 MLC 单元制造，并且可以承受非常高的写入速率。SLC 仍然把高耐力 MLC 吹得一塌糊涂，但在大多数情况下，HE-MLC 的寿命写入寿命超过了 SSD 的预期运行寿命。

如今，耐用性在规格表上被列为“终身写入”。

作为一个例子，希捷 600 Pro SSD 系列有一个列表，大致如下：

Model   Endurance
100GB       220TB
200GB       520TB
400GB      1080TB

考虑到 5 年的使用寿命，要达到该 100GB 驱动器列出的耐用性，您每天需要向该驱动器写入 123GB。这对你来说可能太少了，这就是为什么市场上有更高耐用性的驱动器。Stec 是某些顶级供应商的 OEM 供应商，已将驱动器列为“5 年 10 倍全驱动写入”。这些都是eMLC器件。

是的，R5 确实会导致写入放大。但是，在大多数用例下这无关紧要。

这里还有另一个问题。SSD 的写入（和读取）速度非常快，以至于 I/O 瓶颈会转移到 RAID 控制器。旋转金属驱动器已经是这种情况，但是当涉及 SSD 时，情况就变得很明显了。奇偶校验计算成本高昂，您将很难从使用 SSD 创建的 R5 LUN 中获得 I/O 性能。

Answer 2

我找到了 2 篇关于这个主题的研究论文：

1. 奇偶校验更新增加写入工作量和空间利用率

   介绍

   [...] 我们的分析模型的结果表明，由于写入放大，RAID5 不如使用少量设备进行条带化可靠。

   结论

   [...] 研究了设备数量和数据量等不同因素，结果表明 RAID5 并非普遍有益于提高基于 SSD 的系统的可靠性

   来源：不要让 RAID 影响 SSD 阵列的使用寿命
   （02/2012 发布）

2. 所有 SSD 的同等老化会带来同时发生故障的风险（RAID1 和 RAID6 也会受到影响！）

   抽象的

   [...] RAID 等冗余解决方案可用于防止老化 SSD 的高误码率 (BER)。不幸的是，此类解决方案以相似的速度磨损冗余设备，随着阵列的老化而导致相关故障。[...]

   5. 模拟结果

   [...] 传统 RAID-5 导致所有 SSD 以锁步方式老化，而传统 RAID-4 对数据设备也是如此；因此，随着阵列老化，两种解决方案的 SSD 故障导致数据丢失的概率几乎攀升至 1，并且在同时更换所有 SSD 时定期重置为几乎为零。[...]

   来源：Differential RAID: Rethinking RAID for SSD Reliability
   (Published 03/2012)

   为了避免这种情况，本文提出了一种称为Diff-RAID的新 RAID 级别，该级别会在设备更换时自动进行年龄驱动的改组）。

   您可以通过手动检查 SSD 磨损指示器并主动用备用磁盘更换驱动器来防止这种情况发生，这样在任何时候多个磁盘都不会具有相同的临界年龄。

Answer 3

Parity RAID 将击败您 300 美元的台式机 SATA SSD。它甚至不会影响价值 3000 美元的企业级 SSD。

这完全取决于您要购买什么以及您的用例是什么。SSD 是一种比过去成熟得多的技术。在高端，它们的 MTBF 和最大写入接近与机械硬盘相同的可靠性。

您可能不想在 SSD 上使用奇偶校验 RAID 的一个原因是，您可以使用大型多成员 SSD RAID 组快速使背板或控制器总线饱和。随着高端 SSD 的读取速度和当前 RAID 控制器的总线/背板带宽，收益会很快减少。更不用说，如果这些托管数据是通过网络分发的，那么当您谈论大型 SSD RAID 时，您的网络接口完全有可能成为磁盘 IO 之前的瓶颈。

基本上，除非您从 Newegg 构建“服务器”，否则写入寿命并不是什么大问题，但还有一些其他原因可能会导致您浪费金钱将 SSD 放入大型奇偶校验 RAID 组。