【IT168 技术】RAID 6磁盘组有很多值得学习的地方，这里我们主要介绍RAID 6磁盘组，包括介绍RAID 6和Reed-Solomon编码等方面。既然是讲原理，那些“为什么需要RAID 6磁盘组”、“RAID 6的优势”等内容就都省去了。直接进入枯燥无趣的理论。

　　一.RAID 5和XOR运算

　　为了照顾初学者，还是先把相关基本概念介绍一下，老手可以跳过这部分直接看下面。(别低头!是看本帖下面，想些什么呐～)XOR运算是数理逻辑的基本运算之一，在课本上的符号是一个圆圈里面一个加号。实在懒得用插入符号功能，大家就凑合着看吧。

　　两个数字之间的XOR运算定义是：

　　1 XOR 1 = 0

　　1 XOR 0 = 1

　　0 XOR 1 = 1

　　0 XOR 0 = 0

　　(忽然想起试行新车牌的时候，有些深圳人用三位二进制数标记性别。010是男的，101是女的。Sorry，扯远了。)

　　多个数字XOR的时候，有两个特点：

　　A)结果与运算顺序无关。也就是 (a XOR b) XOR c = a XOR (b XOR c)。

　　B)各个参与运算的数字与结果循环对称。如果 a XOR b XOR c = d，那么a = b XOR c XOR d;b = a XOR c XOR d;c = a XOR b XOR d。

　　磁盘阵列中的RAID 5之所以能够容错，就是利用了XOR运算的这些特点。上面例子中的a、b、c、d就可以看作是四颗磁盘上的数据，其中三个是应用数据，剩下一个是校验。碰到故障的时候，甭管哪个找不到了，都可以用剩下的三个数字XOR一下算出来。

　　在实际应用中，阵列控制器一般要先把磁盘分成很多条带(英文叫Stripe，注意不是Stripper)，然后再对每组条带做XOR。

　　P1 = 数据a XOR 数据b XOR 数据c

　　P2 = 数据d XOR 数据e XOR 数据f

　　P3 = 数据g XOR 数据h XOR 数据i

　　P4 = 数据j XOR 数据k XOR 数据l

　　扫盲部分就讲这么多，再不懂就google吧，满山遍野都是RAID 5算法的介绍。

　　二.RAID 6和Reed-Solomon编码

　　本来想写成“李德-所罗门编码”，但那样就不方便大家一边看帖子一边google了。Reed-Solomon编码是通讯领域中经常碰到的一个算法，已经有15年以上的历史了。(靠!讲存储嘛，跟通讯有个鸟关系?)其实很多校验算法都是通讯领域最先研究出来，然后才应用到其他领域的。前面说到的XOR算法对一组数据只能产生一个校验，搞通讯的工程师们觉得不够可靠，于是就研究出很多能对一组数据产生多个校验的算法。Reed-Solomon编码是其中应用最广泛的一个，咱们以前经常用的ADSL、xDSL、高速 Modem都有采用。后来手机、卫星电视、数字电视、CD唱片、DVD、条码系统、还有……(有完没完!说存储呢!)连高级点儿的服务器内存也用这个算法做校验和纠错。(总算跟存储沾上点儿边～)

　　现在存储的工程师也觉得RAID 5中只能容忍一颗磁盘离线不够理想，需要一种容忍多颗磁盘离线的技术，自然就会想到Reed-Solomon编码啦。把这种算法应用到存储中，就可以让N颗磁盘的空间装应用数据，M颗磁盘的空间装校验码(对一组N个数据生成M个校验，但实际上校验码是分散在所有磁盘上的)，这样只要离线的磁盘不大于M颗，数据就不会丢失。

　　Reed-Solomon编码理论中有一个公式：N + M + 1 = 2的b次方(在电脑里写公式真是麻烦!)其中b是校验字的位数。(校验字是生成校验过程需要用的一个东东，不是最后的校验码。)举例来说，如果用8位的字节做校验字，那么M + N = 255，而RAID 6是特指M = 2，这样N = 253。就是说，用8位字节做校验字的话，理论上一个RAID 6磁盘组可以容下253颗磁盘。当然啦，实际应用中，太多的磁盘一起做运算会严重影响性能，所以阵列控制器和芯片的设计者都会把磁盘组的容量限制在16颗左右。(做了这么多无聊算术题，还是没提RAID 6到底是啥!)

　　三.RAID 6磁盘组实现

　　RAID 6这个概念所指的意义太混乱。从功能上讲，能实现两颗磁盘掉线容错的，都叫RAID 6。(至少我认识的销售们都这么认为。)但是实行这一功能的方式却有很多很多。Intel的P+Q RAID 6，NetApp的RAID-DP，HP的RAID 5-DP，还要很多实验室中的原型机都能实行这个功能。但是由于机制不同，各种所谓的RAID 6，其性能表现、磁盘负载分布、错误恢复方式都完全不同。你让我从哪说起好哩?