解決方案
到了 1980 年代末期,主機級磁碟雖然速度快,但每百萬位元組的成本高得讓儲存預算極為龐大;相較之下,較小的個人電腦磁碟雖然便宜,但個別速度緩慢。1988 年的 SIGMOD 論文《A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks (RAID)》主張,業界當時在解決錯誤的問題。
David Patterson、Garth Gibson 與 Randy Katz 證明,小型磁碟組成的陣列可以勝過單一大型磁碟機:將資料分散條帶化(striping)到整個陣列,可使頻寬倍增;而冗餘則提供了單一故障點磁碟機所沒有的容錯能力。
電腦歷史博物館將這篇論文歸功於催化了整個產業:RAID 透過以商品化零件建構儲存系統,讓高效能、可靠的儲存變得可負擔,而這個名稱本身也改變了儲存系統的設計方式。
達成了什麼
將資料條帶化分散到許多小型磁碟;加入同位元檢查以確保安全
為何有效
條帶化將許多慢速磁碟整合為一個快速的整體。
同位元檢查讓陣列能在磁碟故障時存活,而不需要第二份完整副本。
小型磁碟機較低的每 byte 成本改變了容量的經濟效益。
RAID 層級的分類體系為工程師提供了共同的語言。
可應用的啟示
當某個昂貴元件成為瓶頸時,應質疑該元件,而非工作負載:許多便宜零件加上少許冗餘,可以勝過高價的單一零件。
後續發展
RAID 在十年內從研究提案轉變為伺服器儲存的標準架構,而這個術語即使在磁碟機容量增長後仍沿用至今。每一家主要儲存廠商都推出了 RAID 產品,這篇論文也仍是系統研究中被引用最多的論文之一。
追溯依據
參考來源
- A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks (RAID) Patterson, Gibson & Katz (ACM SIGMOD, hosted at Carnegie Mellon) · cs.cmu.edu
- 1988: U.C. Berkeley paper catalyses interest in RAID Computer History Museum · computerhistory.org