MD RAID扇区修复

Question

这篇文章声明RAID控制器对于不可恢复的读取错误很聪明，并尝试用组件驱动器的冗余重写这些扇区。如果扇区不好，磁盘的固件将透明地重新分配扇区。

Linux会做类似的事情吗？也许我的Google-Fu是坏的，但我找不到任何关于它的东西。

Answer 1

简短的回答:镜像和基于奇偶校验的RAID布局支持修复一个坏扇区，在正常读取和擦洗期间，都是这样。然而，传统的RAID (基于硬件和软件)无法防止无声的数据损坏，这需要以数据校验和的形式(例如，由BTRFS和ZFS提供)进行更强的保护。

长答案:这个问题和提供的答案合并了关于磁盘、MDRAID和校验求和文件系统如何工作的不同概念。让我们逐个解释它们；无论如何，请考虑到确切的行为在某种程度上是固件和实现依赖的：

• 第一道防线是磁盘自己的内部ECC:当某些位出错时，嵌入式ECC恢复启动，实时纠正受影响的错误。较低的ECC读取率通常不会导致扇区自动修复/重新分配；但是，如果ECC错误累积和增长，磁盘固件将最终在受影响扇区无法读取之前重新分配(这将被视为智能属性“重新分配甚至计数”)。一些企业磁盘定期读取所有扇区以及时发现有问题的扇区(参见SAS/SATA表面扫描)。
• 如果扇区很少被读取，并且磁盘没有“看到”渐进式扇区数据损坏，则读取可能突然失败(“待定扇区”智能属性)并丢失受影响的数据。磁盘将向操作系统报告SATA读取错误并继续前进。如果使用RAID 1/5/6方案，则系统具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扇区重新分配。传统上，硬件RAID卡和MDRAID (Linux软件RAID)都以这种方式工作，依赖于HDD自己的重映射功能。较新的HW RAID卡和MDADM重新映射进一步提供了内部重映射列表，如果/当HDD无法重新映射受影响扇区时(即:因为没有可用的备用扇区)；您可以在md手册页中阅读更多内容，特别是“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实现都支持一个“清空”o“巡逻读取”操作，在该操作中，定期读取整个数组来测试底层磁盘。
• 上述保护方案仅当读写错误清楚地报告到RAID卡和/或操作系统时才有效。在无声数据损坏的情况下(即磁盘返回坏数据而不是明显错误)，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，任何智能属性都不会报告)，您需要额外的校验和来验证返回数据的正确性。这种附加的保护可以是基于硬件的(即: SAS T10扩展)、基于块设备的软件(即:dm-完整性)或完全集成的校验和文件系统(BTRFS和ZFS)。谈到ZFS和BTRFS，它们支持类似但不完全相同的“清除”操作(即只扫描实际分配的空间/数据)。

注: RAID6或3路RAID1布局理论上可以提供一些额外的保护，与RAID5和双向RAID1相比，使用某种形式的“多数票”。然而，由于它会带来巨大的性能影响，我从未在常见的实现中看到过这样的行为。有关更多详细信息，请参阅这里。

Answer 2

最严格意义上的linux无法做到这一点，但是dmraid (设备映射器，lvm的内核端)有一个糟糕的块重新映射模块。

当然，dm和md可以并行使用。在最流行的配置中，raid数组上有一个lvm卷组。这也可以用坏块映射器来扩展。

我必须注意:当前的硬盘控制器在固件中有这样一个坏块映射器功能。

大多数专业的系统管理员不处理有坏块的磁盘，但是他们在第一个问题发生后就把它扔掉了。他们用成本风险计算来解释这一点，但事实并非如此。事实是，他们只是懒惰。在大多数操作系统中(特别是在linux中)有非常好的块处理，您可以使用这样的硬盘而不用担心。