提高可靠性和性能的RAID组织：一份不完全不偏的教程
摘要：闪存的发展看好了磁盘阵列的替代，因为闪存固态硬盘具有更低的功耗、非常低的延迟、高带宽和更可靠的特点。通过镜像磁盘和擦除编码的复制，以及通过奇偶校验和Reed-Solomon码的擦除编码，可以在磁盘阵列中实现更高的可靠性。RAID（4+k），其中k=1,2，...的阵列利用了k个检验条带，使其能够容忍k个磁盘故障，并具有最小冗余的最大距离可分码。聚集RAID、局部恢复码、部分MDS和多级RAID是提高RAID可靠性和性能的建议。我们讨论了在没有和有潜在扇区错误（LSEs）的情况下与HDDs的RAID5性能和可靠性分析，后者可以通过磁盘内冗余和磁盘擦除来处理，后者受到机器学习算法的增强。未检测到的磁盘错误会引起数据静默损坏并传播给重建。我们利用M/G/1排队模型对RAID5性能进行评估，在降级模式分析中给出了分叉/汇接响应时间的近似值，并利用度假服务器模型进行重建分析。讨论了利用马尔可夫链建模和模拟进行可靠性评估的方法和工具。排队和可靠性分析基于概率论和随机过程，因此可以将两个主题一起研究。在本教程中介绍了它们在RAID阵列中的应用。
作者：Alexander Thomasian
论文ID：2306.08763
分类：Performance
分类简称：cs.PF
提交时间：2023-06-16