Halfgaar Asked: 2014-07-25 23:12:30 +0800 CST2014-07-25 23:12:30 +0800 CST 2014-07-25 23:12:30 +0800 CST MD RAID扇区修复 772 本文指出 RAID 控制器对不可恢复的读取错误很聪明，并尝试使用组件驱动器的冗余重写此类扇区。如果扇区坏了，磁盘的固件会透明地重新分配扇区。 Linux MD RAID 做类似的事情吗？也许我的 Google-Fu 不好，但我找不到任何关于它的信息。 raid 2 个回答 Voted Best Answer shodanshok 2020-03-23T06:11:58+08:002020-03-23T06:11:58+08:00 简短回答：镜像和基于奇偶校验的 RAID 布局支持在正常读取和擦除期间使用所谓的良好数据修复坏扇区。然而，经典的 RAID（基于硬件和软件）对无声数据损坏无能为力，这需要以数据校验和的形式提供更强的保护（例如，由 BTRFS 和 ZFS 提供）。 长答案：问题和提供的答案混淆了关于磁盘、MDRAID 和校验和文件系统如何工作的不同概念。让他们一一解释；无论如何，请考虑确切的行为在某种程度上取决于固件和实现： 第一道防线是磁盘自身的内部 ECC：当某些位变坏时，嵌入式 ECC 恢复启动，实时纠正受影响的错误。低 ECC 读取率通常不会导致自动扇区修复/重新分配；但是，如果 ECC 错误累积并增加，磁盘的固件最终会在受影响的扇区变得不可读之前重新分配它（这将被 SMART 属性计为“重新分配的偶数计数”）。有的企业盘会定期读取所有扇区，及时发现有问题的扇区（见SAS/SATA表面扫描）。 如果该扇区很少被读取并且磁盘没有“看到”逐渐损坏的扇区数据，则读取可能会突然失败（“待定扇区”SMART属性）并且受影响的数据会丢失。磁盘将向操作系统报告 SATA READ ERROR 并继续运行。如果使用 RAID 1/5/6 方案，系统有足够的冗余来重建丢失的数据，覆盖失败的扇区，并根据磁盘固件强制重新分配扇区。传统上，硬件 RAID 卡和 MDRAID（Linux 软件 RAID）以这种方式工作，依靠 HDD 自己的重新映射功能。较新的硬件 RAID 卡和 MDADM 版本进一步提供了一个内部重新映射列表，如果/当 HDD 无法重新映射受影响的扇区时（即：因为没有可用的备用扇区），该列表就会启动；您可以在md手册页中阅读更多内容，尤其是“恢复”部分。这显然意味着应该立即更换磁盘。为了避免太晚发现太多不可读扇区，所有 RAID 实现都支持“scrub”或“patrol read”操作，其中定期读取整个阵列以测试底层磁盘。 上述保护方案仅在向 RAID 卡和/或操作系统明确报告读/写错误时才有效。在静默数据损坏的情况下（即：磁盘返回错误数据而不是明确错误），这种方法是无用的。为了保护自己免受无声数据损坏（根据定义，任何 SMART 属性都不会报告），您需要一个额外的校验和来验证返回数据的正确性。这种额外的保护可以基于硬件（即：SAS T10 扩展）、基于块设备软件（即：dm-integrity）或完全集成的校验和文件系统（BTRFS 和 ZFS）。谈到 ZFS 和 BTRFS，它们支持与它们的 RAID 对象类似但不相同的“清理”操作（即：仅扫描实际分配的空间/数据）。 注意：与 RAID5 和 2 路 RAID1 相比，RAID6 或 3 路 RAID1 布局理论上可以通过使用某种形式的“多数投票”来提供一些额外的保护，以防止比特腐烂。但是，由于它会对性能造成巨大影响，因此我从未在常见的实现中看到过这种行为。有关更多详细信息，请参见此处。 peterh 2014-07-26T00:30:03+08:002014-07-26T00:30:03+08:00 严格意义上的 linux md raid 无法做到这一点，但 dmraid（设备映射器，lvm 的内核端）有一个坏块重映射器模块。 当然 dm 和 md 可以并行使用。在其最流行的配置中，raid 阵列上有一个 lvm 卷组。这也可以使用 badblock 映射器进行扩展。 我必须注意：当前的硬盘控制器在其固件中具有这样的坏块映射器功能。 大多数专业的系统管理员不会使用带有坏块的磁盘，但他们会在第一个问题后将其丢弃。他们通过成本风险计算解释了这一点，但事实并非如此。事实是，他们只是懒惰。大多数操作系统（尤其是linux）都有很好的坏块处理，你可以毫无顾忌地使用这样的硬盘。
简短回答：镜像和基于奇偶校验的 RAID 布局支持在正常读取和擦除期间使用所谓的良好数据修复坏扇区。然而，经典的 RAID（基于硬件和软件）对无声数据损坏无能为力，这需要以数据校验和的形式提供更强的保护（例如，由 BTRFS 和 ZFS 提供）。
长答案：问题和提供的答案混淆了关于磁盘、MDRAID 和校验和文件系统如何工作的不同概念。让他们一一解释；无论如何，请考虑确切的行为在某种程度上取决于固件和实现：
第一道防线是磁盘自身的内部 ECC：当某些位变坏时，嵌入式 ECC 恢复启动，实时纠正受影响的错误。低 ECC 读取率通常不会导致自动扇区修复/重新分配；但是，如果 ECC 错误累积并增加，磁盘的固件最终会在受影响的扇区变得不可读之前重新分配它（这将被 SMART 属性计为“重新分配的偶数计数”）。有的企业盘会定期读取所有扇区，及时发现有问题的扇区（见SAS/SATA表面扫描）。
如果该扇区很少被读取并且磁盘没有“看到”逐渐损坏的扇区数据，则读取可能会突然失败（“待定扇区”SMART属性）并且受影响的数据会丢失。磁盘将向操作系统报告 SATA READ ERROR 并继续运行。如果使用 RAID 1/5/6 方案，系统有足够的冗余来重建丢失的数据，覆盖失败的扇区，并根据磁盘固件强制重新分配扇区。传统上，硬件 RAID 卡和 MDRAID（Linux 软件 RAID）以这种方式工作，依靠 HDD 自己的重新映射功能。较新的硬件 RAID 卡和 MDADM 版本进一步提供了一个内部重新映射列表，如果/当 HDD 无法重新映射受影响的扇区时（即：因为没有可用的备用扇区），该列表就会启动；您可以在
md手册页中阅读更多内容，尤其是“恢复”部分。这显然意味着应该立即更换磁盘。为了避免太晚发现太多不可读扇区，所有 RAID 实现都支持“scrub”或“patrol read”操作，其中定期读取整个阵列以测试底层磁盘。上述保护方案仅在向 RAID 卡和/或操作系统明确报告读/写错误时才有效。在静默数据损坏的情况下（即：磁盘返回错误数据而不是明确错误），这种方法是无用的。为了保护自己免受无声数据损坏（根据定义，任何 SMART 属性都不会报告），您需要一个额外的校验和来验证返回数据的正确性。这种额外的保护可以基于硬件（即：SAS T10 扩展）、基于块设备软件（即：dm-integrity）或完全集成的校验和文件系统（BTRFS 和 ZFS）。谈到 ZFS 和 BTRFS，它们支持与它们的 RAID 对象类似但不相同的“清理”操作（即：仅扫描实际分配的空间/数据）。
注意：与 RAID5 和 2 路 RAID1 相比，RAID6 或 3 路 RAID1 布局理论上可以通过使用某种形式的“多数投票”来提供一些额外的保护，以防止比特腐烂。但是，由于它会对性能造成巨大影响，因此我从未在常见的实现中看到过这种行为。有关更多详细信息，请参见此处。
严格意义上的 linux md raid 无法做到这一点，但 dmraid（设备映射器，lvm 的内核端）有一个坏块重映射器模块。
当然 dm 和 md 可以并行使用。在其最流行的配置中，raid 阵列上有一个 lvm 卷组。这也可以使用 badblock 映射器进行扩展。
我必须注意：当前的硬盘控制器在其固件中具有这样的坏块映射器功能。
大多数专业的系统管理员不会使用带有坏块的磁盘，但他们会在第一个问题后将其丢弃。他们通过成本风险计算解释了这一点，但事实并非如此。事实是，他们只是懒惰。大多数操作系统（尤其是linux）都有很好的坏块处理，你可以毫无顾忌地使用这样的硬盘。