EMC DSSD D5在2月最后一天如期发布了。发布前，大部分内容我都比较清楚了，就是那个Cubic RAID，好像一直没有弄太明白。DSSD D5发布后，看到了更多的内容，特别是Cubic RAID，发现原理其实很简单。

今天，我简单分享一下我对Cubic RAID的理解。我们花1分钟，就可以了解其基本原理了。

我们知道，传统的RAID 6只有两个校验位，因此，只能同时坏两个盘。这里的盘可能是逻辑盘，或者说就是一个数据块，类似RAID 2.0里面的chunk。后面我们都用块这个术语来代表盘吧。

后来，有人发明了一种多维RAID，可以修复更多的故障。比如下图是一个二维的RAID，每行和每列都独立做RIAD 6，校验位还是放在最后两个位置。这样，系统可以修复更多的故障，甚至超过3块盘失效也没有问题的。但有一点，如果某行和某列超过3块盘故障的时候，如果交叉那块盘也是坏的(如下图)，那么这种情况简单的多维RAID就修复不了了。

EMC DSSD D5的Cubic RAID针对多维RAID做了改良，主要是坏块恢复算法上做了迭代，因此可以恢复更多盘的故障，比如下图，我们看到，坏块非常多，这种情况怎么恢复呢?

首先第一步，Cubic RAID先修复所有能修复的列的坏块。因为做的是RAID 6，因此，所有少于或等于2个坏块的列都修复了。

然后再修复所有少于等于两个坏块的行。有些行虽然刚开始不能修复，但由于第一步已经恢复了某些坏块，因此也变得可以修复了。

然后继续迭代，看看是否有更多的列又可以修复了。

然后再继续迭代，看是否有更多的行可以修复了。

这样迭代下去，直到所有的数据全部修复。

最后我们看到，如此复杂的一个故障居然全部修复完成了。我们看到，甚至某些行或者列同时有6个坏块也可以修复。

EMC DSSD Cubic对多维RAID改良的地方只要有两点：

1、充分利用交叉的校验位块，就是上面蓝色的4块，也保持校验数据的校验数据，这样使得系统又多了一层保护。当然，由于只有4块，要分给4个行/列，也就是校验数据只是多了一个RAID 5的保护，不是RAID 6。

2、采用行列迭代方式逐步修复，这样可以处理非常复杂的故障类型，可靠性不仅仅是可以恢复任意三个坏块那么简单，远远超过这个能力。

下面我们再来看看EMC DSSD D5的具体实现。大家知道，D5的每个FM(闪存模块)有512个die，每个die就作为一个Cubic RAID的一个数据块。大家也知道D5最少要配置半框，也就是18块FM。因此，DSSD的Cubic RAID栅格矩阵是18行，32列，也就是18x32。因此，有效的数据块矩阵是(18-2)x(32-2)=16x30。因此，我们可以推算出其利用率是(16x30)/(18x32)=83%。也就是说，DSSD只用了17%的空间，却实现远远大于RIAD 3P(3校验)可靠性。如果18个FM，采用传统的纠删码方式，如Nimble全闪存阵列采用的RAID 3P，可以支持同时故障3块SSD，需要的校验空间也是3/18=1/6，约为17%。

【学习心得】

1、Cubic RAID仅仅以17%的容量消耗，换来远远超过RAID 3P的可靠性。这个Cubic RAID确实为NAND量身定做的。这几天大家看新闻，Google大量闪存的使用实践表明，SSD非常容易发生die的不可恢复的读错误，Cubic RAID应该是比较理想的数据保护方案;

2、Cubic RAID虽然好，但我们也应该认识到其实校验计算量很大，相关于做了两次RAID 6，如果用软件实现，估计还是比较耗CPU资源的。DSSD为什么可以这么做，主要是DSSD D5的控制器只做数据控制，不做数据转发，因此可以使用很多CPU资源来做RAID校验。而且现在的CPU能力也很强大，核数多，而且有支持RAID 6的相关指令，因此计算起来应该也是没有问题的。

3、Cubic RAID虽然好，但已经申请了专利。虽然从原理看其实很简单，其他厂商完全也可以采用类似的实现，但专利原因，要学也不容易。