各家廠商的分散式RAID技術，運作原理基本上是一致的，我們可以將運作架構區分為三個層級：
第一層是虛擬區塊層，也是最底層，將陣列中所有實體磁碟空間，切割為一個個均等的虛擬化區塊，每臺磁碟都會將一部分虛擬化區塊保留為備用空間。
第二層是虛擬區塊群組組成的RAID層，跨不同磁碟，將多個虛擬化區塊組成具備RAID保護機制的Stripe區段。
第三層是虛擬儲存池層，將虛擬區塊組成的Stripe區段，指派到儲存池中統一管理，再依照用戶端的需求，叢儲存池管理的儲存空間中，建立Volume儲存區，隨後映射為用戶端的LUN儲存區。
雖然各家分散式RAID的基本原理相同，但在技術細節上，有著幾點關鍵區別，包括：虛擬區塊的大小，儲存群組規模與磁碟型式，Stripe區段的RAID型式與stipe寬度，是否結合Volume或LUN虛擬化等，因而也帶來不同的特性。
虛擬區塊的大小
分散式RAID的最底層，將實體磁碟空間畫分為虛擬區塊，而每種分散式RAID技術所採用的虛擬化區塊術語及空間，差異都很大。
例如，HPE從3PAR沿用到Primera與Alletra 9000系列的Fast RAID，採用的虛擬區塊是1GB的Chunklet，而NetApp的Dynamic Disk Pool（DDP）採用512 MB的D-Piece區塊。
相較之下，華為RAID 2.0+用較小的64 MB Chunk區塊，Seagate ADAPT所使用的Chunk 區塊，更只有512 KB大小；最小的則是Infinidat 的InfiniRAID，採用64KB的資料區段（data section）。
就重建速度來說，虛擬區塊越小越有利。因為，當分散式RAID重建資料時，只需要重建失效磁碟所包含的虛擬區塊即可，所以，虛擬區塊的粒度越精細、越小，需要重建的資料量也越少，可在更短的時間內完成重建。
舉例來說，如果同樣都是損壞1臺磁碟，而該磁碟包含1 MB資料，對於HPE FastRAID來說，由於基本運作單位是1GB的Chunklet區塊，因而重建時也必須處理整整1GB的資料量。若換成Infinidat的InfiniRAID，只須重建相當於16個64 KB資料區段的資料即可，耗時也短了許多。
但另一方面，虛擬區塊的粒度如果越精細，以相同容量磁碟空間切分的虛擬區塊數量也會越多，而對應的metadata越多，控制器的需要追蹤、管理的區塊數量隨著增加，管理的負擔也越大，因此，虛擬區塊的粒度並非越精細越好。
分散式RAID的基本架構
先將實體磁碟空間切分為虛擬區塊，再跨多臺實體磁碟將多個虛擬區塊組成具備RAID保護能力的群組，接著將RAID群組配置到虛擬儲存池中統一管理，最後再從儲存池中建立用戶端使用的Volume儲存區。
儲存群組規模與磁碟型式
分散式RAID的主要訴求，是透過分散式架構，讓更多的磁碟參與重建作業，從而大幅加快資料重建寫入速度。
因而分散式RAID架構都允許建立規模十分龐大的儲存群組，將大量磁碟組成1個「重建區域（Rebuild Areas）」。
以Infinidat的InfiniRAID為例，最大可使用480臺磁碟組成儲存群組，若有2臺磁碟失效，其餘478臺磁碟都將共同參與重建，可獲得十分驚人的重建速度。
但另一方面，儲存群組規模越大，安全性的隱患也越大。因為任何硬碟或SSD都存在著一定的失效機率，當群組內的磁碟數量越多，累積出現磁碟失效的機率也越高，更進一步而言，如果出現多臺磁碟同時失效，導致超出系統保護能力，無法重建的風險也隨之升高。
所以，重建區域的磁碟數量並非越多越好，而必須在重建效能與安全性方面尋求平衡。有些分散式RAID機制，如Seagate ADAPT、華為RAID 2.0+、IBM DRAID等，都將儲存群組的磁碟規模上限設定在128臺，以降低同時出現多臺磁碟同時失效的風險。而Dell的Dynamic Pools則更保守，將磁碟群組上限設定在64臺，更是突顯他們對安全性的重視。
除了磁碟群組所能包含的磁碟數量，分散式RAID架構對於磁碟群組內的磁碟類型與容量，也有所要求。
為了確保效能穩定，所有的分散式RAID技術，都要求同一磁碟群組中的磁碟必須是同類型，例如，同樣是SSD，或同樣是7200轉NL-SAS硬碟等，而無法混用不同類型的磁碟。不同類型的磁碟，必須各自組成不同的群組，然後構成分層儲存架構。
而在磁碟容量方面，在一些分散式RAID技術的應用上，廠商會建議同一群組中的磁碟必須是相同容量，若加入更大容量的磁碟，則額外的容量將無法使用。不過，有些較新的分散式RAID技術卻是例外，如Dell的Dynamic Pools、Seagate的ADAPT等，允許同群組混合同類型、但不同容量的磁碟，而且他們的區塊虛擬化技術能使用所有磁碟容量。
RAID區塊群組的選項
為了獲得足夠的存取效能與保護能力，分散式RAID會將多個底層的虛擬區塊，組成具備Stripe與Parity機制的RAID虛擬區塊群組，而RAID區塊群組的組合型式，如不同的Stripe寬度與Parity數量組合，會影響到效能、空間利用率，以及保護能力。
因此，我們需要注意的要點有3個，一為能否提供多種RAID群組設定，二為Stripe寬度，三為Parity數量。
RAID層級選擇
大部分的分散式RAID技術都提供多種RAID設定，可選擇不同的Stripe寬度與Parity數量，構成多種RAID層級選項，從而提供給用戶較多的彈性，如Dell PowerMax的FlexRAID、華為RAID 2.0+、IBM DRAID等，都支援多種Stripe寬度與Parity選項組合，從而可提供多樣化的RAID 5、6、10組態組合。
另一些分散式RAID技術，則採用固定的Stripe區段與RAID設定，用戶只有1種選擇，如Infinidat的InfiniRAID為固定的14D+2P，由14個資料區塊與2個Parity區塊組成1個Stripe區段，可提供等同於RAID 6的保護能力。類似的做法也出現在Seagete ADAPT與NetApp DDP，它們也都是固定的8D+2P。
乍看之下，似乎能提供越多RAID層級選項就越好，但考慮到分散式RAID的重建區域往往包含數十臺甚至更多磁碟，以這樣的磁碟規模，必須選用RAID 6，才能提供起碼的保護能力。
相形之下，RAID 5的保護能力不足；至於RAID 10雖然保護能力足夠，但有效容量只有一半，對於包含數十臺磁碟的分散式RAID群組來說，會形成巨大的資源浪費。
因而只提供RAID 6的作法，也是相對合理的選擇。
舉例來說，HPE的Fast RAID在早先的3PAR StoreServ產品，可提供RAID 6、10、50等多種選擇，但這項技術沿用到後來的Primera與Alletra 9000產品線時，就只保留RAID 6的選項。
Parity與Stripe寬度選擇
而就Parity來說，越多則能提供越高的容錯能力，但相關的編碼運算更複雜，Parity也會占用更多空間，會影響效能與空間利用率，目前的分散式RAID技術中，大多最高只提供雙Parity等級保護能力，僅華為RAID 2.0+有三Parity選項。
而Stripe寬度越大，有利於提高效能與有效空間比率，但需要的磁碟數量門檻也越高，以目前的分散式RAID技術來說，Stripe寬度最大的應該是Infinidat InfiniRAID的14D+2P，Dell Dynamic Pools也提供14D+2P的選項，較常見的是8D+2P以下的Stripe寬度。
失效隔離機制
分散式RAID是依靠Stripe區段的Parity機制來提供保護能力，當磁碟群組中出現磁碟失效時，可利用Parity來重建失效區塊的資料。不過，因Stripe區段是散布在磁碟群組所有磁碟上，若失效磁碟同時包含同一Stripe區段的多個虛擬區塊，則可能會超過系統容錯能力的上限，導致無法重建資料。
因而所有的分散式RAID技術，都會透過各自的演算法，將每個Stripe所包含的虛擬區塊，隨機散布到儲存群組中的不同磁碟上，盡可能降低同一個Stripe區段的多個區塊，同時位於同一臺磁碟上的機率，藉此隔離任一磁碟失效所能影響到的Stripe區段範圍。
LUN虛擬化技術
少數的分散式RAID技術是直接使用RAID區塊群組，來組成供用戶端使用的Volume儲存區，例如NetApp的DDP。
而大多數的分散式RAID技術，都會在RAID區塊群組之上，再透過LUN虛擬化技術的中介，組成提供給用戶端的Volume儲存區，然後映射給前端主機成為LUN。如此一來，可在Volume這一層，以更精細的虛擬化區塊組成用戶端使用的儲存區，以配合Thin Provisioning技術改善資源利用率，或是配合不同的用戶端應用程式存取特性，為Volume配置合適的區塊，以改善效能。
例如HPE Fast RAID，便是透過是透過稱做CPG（Common Provisioning Groups）的虛擬儲存池，來集中保管稱作邏輯磁碟機的RAID區塊群組，然後，從CPG建立掛載給前端主機使用的Virtual Volume。最後，再把Virtual Volume映射給主機成為LUN，這些層級各自採用不同管理粒度，最底層從實體硬碟切割的Chunklet區塊大小是1 GB，而Logical Disk的管理粒度是32 MB與128 MB的區域，而到了 Virtual Volume層，一般Volume是使用32 MB的Extent區塊，Thin型式的Volume則是採用16 KB的page。
在類似的作法上，華為的RAID 2.0+是透過儲存池（Storage Pool）來集中管理稱作 Chunk Group的RAID區塊群組，再從儲存池中，以512 KB到64 MB的Extent區塊或是更精細的Grain區塊，來組成提供給用戶端的Volume。
主要分散式RAID技術總覽
在6年前的iThome封面故事報導中，我們介紹當時主要的4種分散式RAID技術，包括HPE的Fast RAID、NetApp的DDP，華為的RAID 2.0+，以及IBM的Distributed RAID（DRAID）。
在這之後，市場上又出現更多分散式RAID，而在接下來的報導，我們將介紹這些較晚問世的技術，包括Dell為旗下產品線發展的多種分散式RAID，Seagate的ADAPT，以及Infinidat的InfiniRAID。
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