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写惩罚:RAID 随机写性能的核心概念

写惩罚指一次逻辑写拆成几次物理 IO:RAID 0 为 1、RAID 1/10 为 2、RAID 5 为 4、RAID 6 为 6。它是估算阵列随机写 IOPS 的除数。

各级别写惩罚

级别物理写次数原因
RAID 01直写条带,无冗余
RAID 1 / 102每份数据写两份
RAID 54读旧数据、读旧校验、写新数据、写新校验
RAID 66两套校验各自读改写

写惩罚只影响随机、非整条带的写;顺序整条带写时校验可一次算出,惩罚接近 1。

公式

公式
阵列随机写 IOPS = 盘数 x 单盘 IOPS / 写惩罚
SSD 盘的随机 IOPS 高(数万到数十万),即使除以 4 或 6 也往往够用;机械盘随机 IO 本就有限,写惩罚的体感更明显。

易错点

  • 把写惩罚当固定值套用所有场景:整条带顺序写不受 4/6 惩罚影响,报表容易偏保守
  • 忽略阵列卡缓存对写的吸收:带电池缓存的卡可把随机写合并成顺序落盘,实际表现优于公式估算

数据来源与参考

  • SNIA 存储术语表(write penalty)
  • 《The RAID Book》性能章节
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