华为全闪分布式存储技术终结SSD大盘数据重构难题

8月19日消息，在通常的分布式存储中，当系统检测到硬盘故障时，系统会采用EC（Erasure Coding）纠删码等冗余校验手段，利用其余节点上的正常硬盘、正常数据，在后台跨节点地将整块硬盘的故障数据重构出来。

然而，随着SSD容量逐步增大，大盘需要重构的数据量翻了4~8倍、耗费时长也等比例上升。

在这个漫长的重构周期里，不仅挤占25%存储带宽、影响业务性能，且更致命的是，系统将处于可靠性降级状态，数据将会面临随时丢失。

今天，华为介绍了全闪分布式存储，对SSD的故障域实施局部隔离，尽可能避免原先的大范围的整盘重构。

针对盘内DDR的失效，华为创新地采用TRR（Tiny Region Reconstruction，最小范围重构）算法，通过盘控深度配合，精准识别并上报失效区域所映射的逻辑地址，然后通知存储系统，对受影响的局部数据进行屏蔽。

这个过程，就像在硬盘上“精密镂刻”一样，然后在新的位置精准重构出这一小部分数据。这，就避免了过去动辄整盘重构，让其余正常数据“免遭牵连”，减少了数百倍的重构数据量，整个过程几分钟就能搞定。

针对NAND Flash的失效，华为也采用自研的“盘内RAID算法”，对盘上所有数据以Die为单位，建立RAID组冗余校验。我们将故障范围精准缩小到Die级，利用其余正常的Die、通过盘内计算引擎恢复出正确的数据。

这项技术的厉害之处在于，这个过程可以不断重复，允许Die一个接一个地失效，持续缩列、甚至缩容而不丢失任何数据。这个操作完全发生在SSD盘内，上层存储系统那个“大佬”根本无需插手，完全不知道底下这么热闹。

假如遇上多个Die同时失效、或者整个颗粒失效的极端情况，那SSD单盘就兜不住了，但系统自然也有备而来。存储系统会立刻启动TRR算法，进行局部数据的“镂刻”和“填坑”，做到精准屏蔽、并进行计划性预拷贝重构。