RAID5是一种流行的RAID级别，与RAID1（mirroring）功能类似，它可以保护阵列和单机多Disk部署中的数据免受单个Disk故障的影响，并且可以通过并行读取多个Disk来提高读取性能。它通常比RAID1更受欢迎，因为它“浪费”的存储容量更少 ---- 阵列可以有许多成员Disk，但总可用容量始终只会减少一个成员Disk的大小。因为RAID1通常只暴露一个成员Disk的容量。在最常见的2个成员Disk的RAID1情况下，这个比例为50%，它提供与RAID5相同的保护级别，即防止一个Disk发生故障。
RAID5的最大缺点一直是写入性能。每次写入阵列都会导致写入至少两个成员Disk，因为除了实际数据之外，还必须更新奇偶校验。奇偶校验是允许在Disk发生故障后恢复的冗余数据。它必须与其他Disk上的数据保持同步。但问题不在于额外的写入。毕竟，RAID1也必须复制写入。计算奇偶校验确实会增加一些开销，但仍然比访问存储快得多。真正的性能影响发生在写入导致读取-修改-写入循环时 ---- 要计算更新的奇偶校验，需要先从至少一个成员Disk读取一些数据。当RAID条带部分更新时会发生这种情况。
这里讲的RAID条带，把数据和奇偶校验在各个成员Disk之间分散存储。条带中包含在一个成员上的数据大小是可配置的，称为条带（又称块）strip_size大小。单个条带可以容纳的数据量等于strip_size * (n - 1)，其中n是阵列中成员Disk的数量。下图显示了一个由4个Disk组成的阵列的示例布局，条带大小设置为 4 个块，因此条带大小（或宽度）为12个块：
写入小于条带大小的数据会导致读取-修改-写入，对性能不利，甚至在非正常关机和Disk故障的情况下导致静默数据损坏，这种现象称为RAID写入漏洞。出于这些原因，建议优化工作负载以避免部分条带写入，并尽可能使用完整条带写入。
使用SPDK RAID5f，我们不仅推荐全条带写入，而且直接要求接收到的IO。这就是RAID5f末尾的“f”所代表的含义：全条带写入，以区别于标准RAID5。无需支持部分条带更新，代码可以更简单，甚至可能更快。条带大小设置为Bdev的写入单元大小，并由Bdev层强制执行。可以使用API调用检索此值spdk_bdev_get_write_unit_size()。如果对RAID5f Bdev的写入未与条带对齐或不是条带的倍数，则 I/O 将失败。读取处理正常，没有此类限制。
显然，仅使用完整条带写入的要求会给应用程序带来额外的负担。在某些情况下，这可能不是问题，但在其他情况下，则需要进行重大更改。一个有趣的选择，也是 RAID5f 最初的主要动机，是将其与SPDK FTL Bdev[1]相结合。它可以在RAID5f之上工作，并且除其他优点外，由于其逻辑到物理 (L2P) 块映射，消除了在完整条带中发出写入的要求。
如果您想尝试RAID5f，请使用选项配置SPDK: ./configure --with-raid5f。您至少需要 3个任何类型的Bdev，但具有相同的块大小和元数据格式。它们的大小不必相等，数组成员大小将限制为最小的基本Bdev。创建 RAID5f Bdev 的示例命令是：
$ scripts/rpc.py bdev_raid_create -n raid_bdev0 -z 128 -r 5f -b "malloc0 malloc1 malloc2"
这将创建一个名为raid_bdev0的RAID5f SPDK Bdev，成员Disk是malloc0 malloc1 malloc2三个Malloc Bdev，其条带大小设置为128KiB，写入单元大小设置为256KiB。
SPDK RAID模块仍在积极开发中。一些重要功能（如重建和超级块支持）最近已合并，并在 SPDK 版本 24.01及后续版本中提供。未来还会有更多功能，我们鼓励您查看、分享反馈并提交您的更改！
参考文章：
[1]: SPDK FTL Bdev: https://spdk.io/doc/ftl.html
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