127072b093632701f7bb598bae603dd2ec3ede26
[sfrench/cifs-2.6.git] / Documentation / md / raid5-ppl.txt
1 Partial Parity Log
2
3 Partial Parity Log (PPL) is a feature available for RAID5 arrays. The issue
4 addressed by PPL is that after a dirty shutdown, parity of a particular stripe
5 may become inconsistent with data on other member disks. If the array is also
6 in degraded state, there is no way to recalculate parity, because one of the
7 disks is missing. This can lead to silent data corruption when rebuilding the
8 array or using it is as degraded - data calculated from parity for array blocks
9 that have not been touched by a write request during the unclean shutdown can
10 be incorrect. Such condition is known as the RAID5 Write Hole. Because of
11 this, md by default does not allow starting a dirty degraded array.
12
13 Partial parity for a write operation is the XOR of stripe data chunks not
14 modified by this write. It is just enough data needed for recovering from the
15 write hole. XORing partial parity with the modified chunks produces parity for
16 the stripe, consistent with its state before the write operation, regardless of
17 which chunk writes have completed. If one of the not modified data disks of
18 this stripe is missing, this updated parity can be used to recover its
19 contents. PPL recovery is also performed when starting an array after an
20 unclean shutdown and all disks are available, eliminating the need to resync
21 the array. Because of this, using write-intent bitmap and PPL together is not
22 supported.
23
24 When handling a write request PPL writes partial parity before new data and
25 parity are dispatched to disks. PPL is a distributed log - it is stored on
26 array member drives in the metadata area, on the parity drive of a particular
27 stripe.  It does not require a dedicated journaling drive. Write performance is
28 reduced by up to 30%-40% but it scales with the number of drives in the array
29 and the journaling drive does not become a bottleneck or a single point of
30 failure.
31
32 Unlike raid5-cache, the other solution in md for closing the write hole, PPL is
33 not a true journal. It does not protect from losing in-flight data, only from
34 silent data corruption. If a dirty disk of a stripe is lost, no PPL recovery is
35 performed for this stripe (parity is not updated). So it is possible to have
36 arbitrary data in the written part of a stripe if that disk is lost. In such
37 case the behavior is the same as in plain raid5.
38
39 PPL is available for md version-1 metadata and external (specifically IMSM)
40 metadata arrays. It can be enabled using mdadm option --consistency-policy=ppl.
41
42 Currently, volatile write-back cache should be disabled on all member drives
43 when using PPL. Otherwise it cannot guarantee consistency in case of power
44 failure.