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RAID磁盘阵列详解

RAID磁盘阵列详解
RAID磁盘阵列详解

RAID磁盘阵列详解

磁盘阵列(Redundant Arrays of Inexpensive Disks,RAID),有“价格便宜具有冗余能力的磁盘阵列”之意。原理是利用数组方式来

作磁盘组,配合数据分散排列的设计,提升数据的安全性。磁盘阵列是由很多价格较便宜的磁盘,组合成一个容量巨大的磁盘组,利用个

别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。利用这项技术,将数据切割成许多区段,分别存放在各个硬盘上。磁盘阵列还能

利用同位检查(Parity Check)的观念,在数组中任一颗硬盘故障时,仍可读出数据,在数据重构时,将数据经计算后重新置入新硬盘中。

RAID 0(条带(strping))

是组建磁盘阵列中最简单的一种形式,只需要2块以上的硬盘即可,成本低,可以提高整个磁盘的性能和吞吐量。RAID 0没有提供冗余或错误修复能力,但实现成本是最低的。

特点:速度快,没有容错能力

RAID1:镜像(mirroring)

ID 1称为磁盘镜像,原理是把一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘上,也就是说数据在写入一块磁盘的同时,会在另一块闲置的磁盘上生成镜像文件,

在不影响性能情况下最大限度的保证系统的可靠性和可修复性上,只要系统中任何一对镜像盘中至少有一块磁盘可以使用,甚至可以在一半数量的

硬盘出现问题时系统都可以正常运行,当一块硬盘失效时,系统会忽略该硬盘,转而使用剩余的镜像盘读写数据,具备很好的磁盘冗余能力。虽然这

样对数据来讲绝对安全,但是成本也会明显增加,磁盘利用率为50%,以四块80GB容量的硬盘来讲,可利用的磁盘空间仅为160GB。另外,出现

硬盘故障的RAID系统不再可靠,应当及时的更换损坏的硬盘,否则剩余的镜像盘也出现问题,那么整个系统就会崩溃。更换新盘后原有数据会需要

很长时间同步镜像,外界对数据的访问不会受到影响,只是这时整个系统的性能有所下降。因此,RAID 1多用在保存关键性的重要数据的场合。

RAID 1示意图

RAID5:条带+分布校验

3块以上,利用率为(n-1)/n,有容错功能,最多可以坏一块磁盘

RAID6:条带+分布校验+分布校验

5块以上,利用率为(n-2)/n,有容错功能,最多可以坏二块磁盘

RAID10:镜像+条带

利用率为50%

RAID配置总结:

mdadm命令:

mdadm - manage MD(mutiple disk) devices aka Linux Software RAID

Currently, Linux supports LINEAR md devices, RAID0 (striping), RAID1

(mirroring), RAID4, RAID5, RAID6, RAID10, MULTIPATH, FAULTY, and CON- TAINER.

-C:新建RAID设备

-l:设定RAID级别

-n:磁盘数目:设定RAID成员设备数目

-x(spare device):磁盘数目,设定备用磁盘数目

-s:扫描配置文件/etc/madam.conf

-D:查看RAID设备信息

-S:停用RAID

-A:激活RAID

[root@lvm ~]# cat /proc/mdstat 查看RAID的配置信息

Personalities : [raid6] [raid5] [raid4]

md5 : active raid5 sde[5] sdf[4](S) sdd[2] sdc[1] sdb[0]

3144192 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 [4/4] [UUUU]

unused devices:

[root@lvm ~]# mdadm -Ds 查看设备信息

ARRAY /dev/md5 metadata=1.2 spares=1 name=lvm:5 UUID=e433a3d5:94c67839:5e66cae5:e4976d17

创建RAID5

mdadm -C /dev/md5 -l5 -n4 -x1 /dev/sd[bcdef]

查看RAID的详细信息

mdadm -D /dev/md5

创建配置文件

mdadm -Ds >>/etc/mdadm.conf

停止 RAID

mdadm -S /dev/md5

查看RAID信息

cat /proc/mdstat

格式化挂载RAID磁盘阵列

mkfs.ext4 /dev/md5

自动挂载RAID阵列

修改/etc/fstab

注:/boot分区用于存放引导文件,不用应用RAID机制

RAID5模拟故障

让失效的/dev/sdb1替换为/dev/sdg1

mdadm /dev/md5 -a /dev/sdg1 -r /dev/sdb1

配置共享的热备份磁盘

多个RAID共享备份磁盘节约空间

修改 mdadm.conf文件添加 spare-group\sparedisks

--monitor开启监控RAID

多种元数据格式

-Es 查看成员设备上的元数据信息

--zero -superblock 清空成员设备上的元数据信息

[root@localhost ~]# mdadm -E /dev/sdb 查看磁盘上的元数据

千万不要在没有关闭RAID的情况下删除分区

正确关闭RAID的步骤

1.umount卸载RAID文件系统

2.mdadm -S停用RAID

3.清空/etc/mdadm.conf文件

4.清除/etc/fstab中RAID的挂载记录

5.清除每块磁盘上的元数据

6.删除/dev/下所对应的raid设备

[root@lvm ~]# cat /proc/mdstat 查看RAID的配置信息

Personalities : [raid6] [raid5] [raid4]

md5 : active raid5 sde[5] sdf[4](S) sdd[2] sdc[1] sdb[0]

3144192 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 [4/4] [UUUU]

unused devices:

[root@lvm ~]# mdadm -Ds

ARRAY /dev/md5 metadata=1.2 spares=1 name=lvm:5 UUID=e433a3d5:94c67839:5e66cae5:e4976d17

==========================================================================

练习:

1.新建raid5卷,使用4块磁盘作raid5,1块磁盘作热备

[root@localhost Desktop]# mdadm -C /dev/md5 -l5 -n4 -x1 /dev/sd[bcdef]

mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata

mdadm: array /dev/md5 started.

[root@localhost Desktop]# cat /proc/mdstat 查看RAID的配置信息

Personalities : [raid6] [raid5] [raid4]

md5 : active raid5 sde[5] sdf[4](S) sdd[2] sdc[1] sdb[0] 可知sdf[4]做了热备盘 3144192 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 [4/4] [UUUU]

[root@localhost Desktop]# mdadm -D /dev/md5 查看/dev/md5的设备信息

/dev/md5:

Version : 1.2

Creation Time : Sun Jul 21 01:19:25 2013

Raid Level : raid5

Array Size : 3144192 (3.00 GiB 3.22 GB)

Used Dev Size : 1048064 (1023.67 MiB 1073.22 MB)

Raid Devices : 4

Total Devices : 5

Persistence : Superblock is persistent

Update Time : Sun Jul 21 01:19:33 2013

State : clean

Active Devices : 4

Working Devices : 5

Failed Devices : 0

Spare Devices : 1

Layout : left-symmetric

Chunk Size : 512K

Name : lvm:5 (local to host lvm)

UUID : e433a3d5:94c67839:5e66cae5:e4976d17

Events : 18

[root@localhost Desktop]# mdadm -Ds >> /etc/mdadm.conf 创建配置文件

[root@localhost Desktop]# mdadm -S /dev/md5 停止RAID

mdadm: stopped /dev/md5

[root@localhost Desktop]# mdadm -A /dev/md5 激活RAID

mdadm: /dev/md5 has been started with 4 drives and 1 spare.

[root@localhost Desktop]# mkfs.ext4 /dev/md5

2.格式化raid5设备

[root@localhost Desktop]# mkfs.ext4 /dev/md5 格式化md5

3.挂载使用

[root@localhost Desktop]# mkdir /file

[root@localhost Desktop]# mount /dev/md5 /file

4.自动挂载功能,修改/etc/fstab文件,添加

在/etc/fstab写入

/devsda5 /file ext4 defaults 0 0

[root@localhost Desktop]# mdadm -D /dev/md5 格式化及挂载后,再次查看md5设备信息

/dev/md5:

Number Major Minor RaidDevice State

0 8 16 0 active sync /dev/sdb

1 8 3

2 1 active sync /dev/sdc

2 8 48 2 active sync /dev/sdd

5 8 64 3 active sync /dev/sde

4 8 80 - spare

5.让其中的一块失效,然后看raid5是否能够继续使用

[root@localhost Desktop]# mdadm /dev/md5 -f /dev/sdd(先失效一块)

[root@localhost Desktop]# mdadm /dev/md5 -f /dev/sde (后失效一块)

使用cat /proc/mdstat命令查看修复过程(需赶快查看,才能看到效果)

6.删除有问题的磁盘,添加一个好的磁盘作热备,要求磁盘>容量一致

mdadm /dev/md5 -r /dev/sde[de] -a /dev/sd【gh】

[root@localhost ~]# cat /proc/mdstat 查看raid的构建过程

Personalities : [raid6] [raid5] [raid4]

md5 : active raid5 sde[5] sdf[4](S) sdd[2] sdc[1] sdb[0]

3144192 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 [4/3] [UUU_]

[=============>.......] recovery = 68.5% (719232/1048064) finish=0.0min speed=143846K/sec [root@localhost file]# mdadm -D /dev/md5

/dev/md5:

Version : 1.2

Creation Time : Sun Jul 21 01:19:25 2013

Raid Level : raid5

Array Size : 3144192 (3.00 GiB 3.22 GB)

Used Dev Size : 1048064 (1023.67 MiB 1073.22 MB)

Raid Devices : 4

Total Devices : 5

Persistence : Superblock is persistent

Update Time : Sun Jul 21 01:44:49 2013

State : clean

Active Devices : 4

Working Devices : 5

Failed Devices : 0

Spare Devices : 1

Layout : left-symmetric

Chunk Size : 512K

Name : lvm:5 (local to host lvm)

UUID : e433a3d5:94c67839:5e66cae5:e4976d17

Events : 68

Number Major Minor RaidDevice State

0 8 16 0 active sync /dev/sdb

1 8 3

2 1 active sync /dev/sdc

4 8 80 2 active sync /dev/sdf

6 8 112 3 active sync /dev/sdh

5 8 9

6 - spare /dev/sdg

[root@localhost file]# mdadm /dev/md5 -f /dev/sdh 再次破坏/dev/sdh [root@localhost file]# mdadm -D /dev/md5

Active Devices : 4

Working Devices : 4

Failed Devices : 1

Number Major Minor RaidDevice State

0 8 16 0 active sync /dev/sdb

1 8 3

2 1 active sync /dev/sdc

4 8 80 2 active sync /dev/sdf

5 8 9

6 3 active sync /dev/sdg

6 8 112 - faulty spare /dev/sdh

[root@localhost file]# mdadm /dev/md5 -f /dev/sdh

[root@localhost file]# mdadm -D /dev/md5

/dev/md5:

State : clean, degraded, recovering

Active Devices : 3

Working Devices : 4

Failed Devices : 1

Spare Devices : 1

Number Major Minor RaidDevice State

0 8 16 0 active sync /dev/sdb

1 8 3

2 1 active sync /dev/sdc

4 8 80 2 active sync /dev/sdf

5 8 9

6 3 spare rebuilding /dev/sdg

6 8 112 - faulty spare /dev/sdh 【root@localhost file]# mdadm /dev/md5 -f /dev/sdf 破坏/sdf盘

Active Devices : 2

Working Devices : 2

Failed Devices : 3

Number Major Minor RaidDevice State

0 8 16 0 active sync /dev/sdb

1 8 3

2 1 active sync /dev/sdc

2 0 0 2 removed

3 0 0 3 removed

4 8 80 - faulty spare /dev/sdf

5 8 9

6 - faulty spare /dev/sdg [root@localhost /]# mount -a 卸载再挂载

mount: wrong fs type, bad option, bad superblock on /dev/md5,

[root@localhost /]# mdadm -S /dev/md5

mdadm: stopped /dev/md5

[root@localhost /]# mdadm -A /dev/md5

mdadm: /dev/md5 assembled from 2 drives - not enough to start the array.

[root@localhost /]# mdadm -Es /dev/sdb 查看成员设备上的元数据信息

ARRAY /dev/md/5 metadata=1.2 UUID=e433a3d5:94c67839:5e66cae5:e4976d17 name=lvm:5 [root@localhost /]# mdadm -E /dev/sdb

Raid Level : raid5

Device Role : Active device 0

Array State : AA.. ('A' == active, '.' == missing)

=========

删除/dev/md5

1.卸载挂载点

[root@localhost /]# umount /dev/sda5

2.[root@localhost /]#mdadm -S停用RAID

3.清空 /etc/mdadm.conf文件

4彻底清除/etc/fstab文件的挂载记录

5.清除每块磁盘的元数据

[root@localhost /]# mdadm --zero-superblock /dev/sd[bcdefg]

6.删除/dev/下所对应的raid设备

服务器RAID知识介绍

服务器RAID知识介绍 第一章RAID知识介绍 RAID的全称是廉价磁盘冗余阵列(Redundant Array of Inexpensive Disks),于1987年由美国Berkeley 大学的两名工程师提出的RAID出现的,最初目的是将多个容量较小的廉价硬盘合并成为一个大容量的“逻辑盘”或磁盘阵列,实现提高硬盘容量和性能的功能。 随着RAID技术的逐渐普及应用,RAID技术的各方面得到了很大的发展。现在,RAID从最初的RAID0-RAID5,又增加了RAID0+1和RAID0+5等不同的阵列组合方式,可以根据不同的需要实现不同的功能,扩大硬盘容量,提供数据冗余,或者是大幅度提高硬盘系统的I/0吞吐能力。 RAID技术主要有三个特点: 第一、通过对硬盘上的数据进行条带化,实现对数据成块存取,减少硬盘的机械寻道时间,提高数据存取速度。 第二、通过对一阵列中的几块硬盘同时读取,减少硬盘的机械寻道时间,提高数据存取速度。 第三、通过镜像或者存储奇偶校验信息的方式,实现对数据的冗余保护。 经常应用的RAID阵列主要分为RAID 0,RAID 1,RAID 5和RAID 0+1。 1.1 RAID0:条带化 RAID 0 也叫条带化,它将数据象条带一样写到多个磁盘上,这些条带也叫做“块”。条带化实现了可以同时访问多个磁盘上的数据,平衡I/O负载,加大了数据存储空间和加快了数据访问速度。 RAID 0是唯一的一个没有冗余功能的RAID技术,但RAID0 的实现成本低。如果阵列中有一个盘出现故障,则阵列中的所有数据都会丢失。如要恢复RAID 0,只有换掉坏的硬盘,从备份设备中恢复数据到所有的硬盘中。 硬件和软件都可以实现RAID0。实现RAID0最少用2个硬盘。对系统而言,数据是采用分布 方式存储在所有的硬盘上,当某一个硬盘出现故障时数据会全部丢失。RAID 0 能提供很高的 硬盘I/O性能,可以通过硬件或软件两种方式实现。 1.2 RAID1 也被称为磁盘镜像。系统将数据同时重复的写入两个硬盘,但是在操作系统中表现为一个逻辑盘。所以如果一个硬盘发生了故障,另一个硬盘中仍然保留了一份完整的数据,系统仍然可以照常工作。系统可以同时从两个硬盘读取数据,所以会提高硬盘读的速度;但由于在系统写数据需要重复一次,所以会影响系统写数据的速度。硬盘容量的利用率只有50%。 1.3 RAID0+1 对RAID0阵列做镜像。这是一种Dual Level RAID,也有人称之为RAID level 10。是两组硬盘先做RAID0,组成两颗大容量的逻辑硬盘,再互相为“镜像”。在每次写入数据,磁盘阵列控制器会将资料同时写入该两组“大容量数组硬盘组”内。 同RAID level 1 一样,虽然其硬盘使用率亦只有50%,但它却是最具高效率的规划方式。 1.4 RAID5 是在RAID3和RAID4的基础上发展来的,它继承了它们的数据冗余和条带化的特点,并将数据校验信息均匀保存在阵列中的所有硬盘上。系统可以对阵列中所有的硬盘同时读写,减少了由硬盘机械系统引起的时间延迟,提高了磁盘系统的I/O能力;当阵列中的一块硬盘仿生故障,系统可以使用保存在其它硬盘上的奇偶校验信息恢复故障硬盘的数据,继续进行正常工作。

磁盘阵列配置全程解

磁盘阵列配置全程解(图) 说到磁盘阵列(RAID,Redundant Array of Independent Disks),现在几乎成了网管员所必须掌握的一门技术之一,特别是中小型企业,因为磁盘阵列应用非常广泛,它是当前数据备份的主要方案之一。然而,许多网管员只是在各种媒体上看到相关的理论知识介绍,却并没有看到一些实际的磁盘阵列配置方法,所以仍只是一知半解,到自己真正配置时,却无从下手。本文要以一个具体的磁盘阵列配置方法为例向大家介绍磁盘阵列的一些基本配置方法,给出一些关键界面,使各位对磁盘阵列的配置有一个理性认识。当然为了使各位对磁盘阵列有一个较全面的介绍,还是先来简要回顾一下有关磁盘阵列的理论知识,这样可以为实际的配置找到理论依据。 一、磁盘阵列实现方式 磁盘阵列有两种方式可以实现,那就是“软件阵列”与“硬件阵列”。 软件阵列是指通过网络操作系统自身提供的磁盘管理功能将连 接的普通SCSI卡上的多块硬盘配置成逻辑盘,组成阵列。如微软的Windows NT/2000 Server/Server 2003和NetVoll的NetWare两种操作系统都可以提供软件阵列功能,其中Windows NT/2000 Server/ Server 2003可以提供RAID 0、RAID 1、RAID 5;NetWare操作系统

可以实现RAID 1功能。软件阵列可以提供数据冗余功能,但是磁盘子系统的性能会有所降低,有的降代还比较大,达30%左右。 硬件阵列是使用专门的磁盘阵列卡来实现的,这就是本文要介绍的对象。现在的非入门级服务器几乎都提供磁盘阵列卡,不管是集成在主板上或非集成的都能轻松实现阵列功能。硬件阵列能够提供在线扩容、动态修改阵列级别、自动数据恢复、驱动器漫游、超高速缓冲等功能。它能提供性能、数据保护、可靠性、可用性和可管理性的解决方案。磁盘阵列卡拥有一个专门的处理器,如Intel的I960芯片,HPT370A/372 、Silicon Image SIL3112A等,还拥有专门的存贮器,用于高速缓冲数据。这样一来,服务器对磁盘的操作就直接通过磁盘阵列卡来进行处理,因此不需要大量的CPU及系统内存资源,不会降低磁盘子系统的性能。阵列卡专用的处理单元来进行操作,它的性能要远远高于常规非阵列硬盘,并且更安全更稳定。 二、几种磁盘阵列技术 RAID技术是一种工业标准,各厂商对RAID级别的定义也不尽相同。目前对RAID级别的定义可以获得业界广泛认同的有4种,RAID 0、RAID 1、RAID 0+1和RAID 5。 RAID 0是无数据冗余的存储空间条带化,具有成本低、读写性能极高、存储空间利用率高等特点,适用于音、视频信号存储、临时文件的转储等对速度要求极其严格的特殊应用。但由于没有数据冗

磁盘阵列基础知识

基本的RAID介绍 RAID是英文Redundant Array of Independent Disks(独立磁盘冗余阵列),简称磁盘阵列。下面将各个级别的RAID介绍如下。 RAID0 条带化(Stripe)存储。理论上说,有N个磁盘组成的RAID0是单个磁盘读写速度的N 倍。RAID 0连续以位或字节为单位分割数据,并行读/写于多个磁盘上,因此具有很高的数据传输率,但它没有数据冗余,因此并不能算是真正的RAID结构。 RAID1 镜象(Mirror)存储。它是通过磁盘数据镜像实现数据冗余,在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据。当原始数据繁忙时,可直接从镜像拷贝中读取数据,因此RAID 1可以提高读取性能。RAID 1是磁盘阵列中单位成本最高的,但提供了很高的数据安全性和可用性。当一个磁盘失效时,系统可以自动切换到镜像磁盘上读写,而不需要重组失效的数据。 RAID2 海明码(Hamming Code)校验条带存储。将数据条块化地分布于不同的硬盘上,条块单位为位或字节,使用称为海明码来提供错误检查及恢复。这种编码技术需要多个磁盘存放检查及恢复信息,使得RAID 2技术实施更复杂,因此在商业环境中很少使用。

RAID3 奇偶校验(XOR)条带存储,共享校验盘,数据条带存储单位为字节。它同RAID 2非常类似,都是将数据条块化分布于不同的硬盘上,区别在于RAID 3使用简单的奇偶校验,并用单块磁盘存放奇偶校验信息。如果一块磁盘失效,奇偶盘及其他数据盘可以重新产生数据;如果奇偶盘失效则不影响数据使用。RAID 3对于大量的连续数据可提供很好的传输率,但对于随机数据来说,奇偶盘会成为写操作的瓶颈。 RAID4 奇偶校验(XOR)条带存储,共享校验盘,数据条带存储单位为块。RAID 4同样也将数据条块化并分布于不同的磁盘上,但条块单位为块或记录。RAID 4使用一块磁盘作为奇偶校验盘,每次写操作都需要访问奇偶盘,这时奇偶校验盘会成为写操作的瓶颈,因此RAID 4在商业环境中也很少使用。 RAID5

磁盘阵列技术详解

由磁盘阵列角度来看 磁盘阵列的规格最重要就在速度,也就是CPU的种类。我们知道SCSI的演变是由SCSI 2 (Narrow, 8 bits, 10MB/s), SCSI 3 (Wide, 16bits, 20MB /s), Ultra Wide (16bits, 40MB/s), Ultra 2 (Ultra Ultra Wide, 80MB /s), Ultra 3 (Ultra Ultra Ultra Wide, 160MB/s),在由SCSI到Serial I/O,也就是所谓的 Fibre Channel (FC- AL, Fibre Channel - Arbitration Loop, 100 – 200MB/s), SSA (Serial Storage Architecture, 80 – 16 0 MB /s), 在过去使用 Ultra Wide SCSI, 40MB/s 的磁盘阵列时,对CPU的要求不须太快,因为SCSI本身也不是很快,但是当SCSI演变到Ultra 2, 80MB/s时,对CPU的要求就非常关键。一般的CPU, (如 586)就必须改为高速的RISC CPU, (如 Intel RISC CPU, i960RD 32bits, i960RN 64 bits),不但是RISC CPU, 甚至于还分 32bits, 64 bits RISC CPU 的差异。586 与 RISC CPU 的差异可想而知 ! 这是由磁盘阵列的观点出发来看的。 由服务器的角度来看 服务器的结构已由传统的 I/O 结构改为 I2O ( Intelligent I/O, 简称 I2O ) 的结构,其目的就是为了减少服务器CPU的负担,才会将系统的 I/O 与服务器CPU负载分开。Intel 因此提出 I2O 的架构,I2O 也是由一颗 RISC CPU ( i960RD 或I960RN ) 来负责 I/O 的工作。试想想若服务器内都已是由 RISC i960 CPU 来负责 I/O,结果磁盘阵列上却仍是用 586 CPU,速度会快吗 ? 由操作系统的角度来看 在操作系统都已由 32 bits 转到 64 bits,磁盘阵列上的CPU 必须是 Intel i960 RISC CPU 才能满足速度的要求。586 CPU 是无法满足的! 磁盘阵列的功能 使用磁盘阵列的好处,在于数据的安全、存取的速度及超大的存储容量。如何确保数据的安全,则取决于磁盘阵列的设计与品质。其中几个功能是必须考虑的:是否有环境监控器针对温度、电压、电源、散热风扇、硬盘状态等进行监控。磁盘阵列内的硬盘连接方式是用SCA-II整体后背板还是只是用SCSI 线连的?在 SCA-II整体后背板上是否有隔绝芯片以防硬盘在热插拔时所产生的高/低电压,使系统电压回流,造成系统的不稳定,产生数据丢失的情形。我们一定要重视这个问题,因为在磁盘阵列内很多硬盘都是共用这同一SCSI 总线!一个硬盘热插拔,可不能引响其它的硬盘!甚幺是热插拔或带电插拔?硬盘有分热插拔硬盘, 80针的硬盘是热插拔硬盘,68针的不是热插拔硬盘,有没有热插拔,在电路上的设计差异就在于有没有保护线路的设计,同样的硬盘拖架也是一样有分真的热插拔及假的热插拔的区别。磁盘阵列内的硬盘是否有顺序的要求?也就是说硬盘可否不按次序地插回阵列中,数据仍能正常的存取?很多人认为不是很重要,不太会发生,但是可能会发生的,我们就要防止它发生。假如您用六个硬盘做阵列,在最出初始化时,此六个硬盘是有顺序放置在磁盘阵列内,分为第一、第二…到第六个硬盘,是有顺序的,如果您买的磁盘阵列是有顺序的要求,则您要注意了:有一天您将硬盘取出,做清洁时一定要以原来的摆放顺序插

磁盘阵列详解配置

磁盘阵列(Disk Array) 1.为什么需要磁盘阵列 如何增加磁盘的存取(access)速度,如何防止数据因磁盘的故障而失落及如何有效的利用磁盘空间,一直是电脑专业人员和用户的困扰;而大容量磁盘的价格非常昂贵,对用户形成很大的负担。磁盘阵列技术的产生一举解决了这些问题。 1 过去十年来,CPU的处理速度增加了五十倍有多,内存(memory)的存取速度亦大幅增加,而数据储存装置--主要是磁盘(hard disk)--的存取速度只增加了三、四倍,形成电脑系统的瓶颈,拉低了电脑系统的整体性能(throughput),若不能有效的提升磁盘的存取速度,CPU、内存及磁盘间的不平衡将使CPU及内存的改进形成浪费。 目前改进磁盘存取速度的的方式主要有两种。一是磁盘快取控制(disk cache controller),它将从磁盘读取的数据存在快取内存(cache memory)中以减少磁盘存取的次数,数据的读写都在快取内存中进行,大幅增加存取的速度,如要读取的数据不在快取内存中,或要写数据到磁盘时,才做磁盘的存取动作。这种方式在单工环境(single-tasking environment)如DOS之下,对大量数据的存取有很好的性能(量小且频繁的存取则不然),但在多工(multi-tasking)环境之下(因为要不停的作数据交换(swapping)的动作)或数据库(database)的存取(因为每一记录都很小)就不能显示其性能。这种方式没有任何安全保障。其二是使用磁盘阵列的技术。磁盘阵列是把多个磁盘组成一个阵列,当作单一磁盘使用,它将数据以分段(striping)的方式储存在不同的磁盘中,存取数据时,阵列中的相关磁盘一起动作,大幅减低数据的存取时间,同时有更佳的空间利用率。磁盘阵列所利用的不同的技术,称为RAID level,不同的level针对不同的系统及应用,以解决数据安全的问题。 一般高性能的磁盘阵列都是以硬件的形式来达成,进一步的把磁盘快取控制及磁盘阵列结合在一个控制器(RAID controller)?或控制卡上,针对不同的用户解决人们对磁盘输出入系统的四大要求: (1)增加存取速度, (2)容错(fault tolerance),即安全性 (3)有效的利用磁盘空间; (4)尽量的平衡CPU,内存及磁盘的性能差异,提高电脑的整体工作性能。 2.磁盘阵列原理 磁盘阵列中针对不同的应用使用的不同技术,称为RAID level, RAID是Redundant Array of Inexpensive Disks的缩写,而每一level代表一种技术,目前业界公认的标准是RAID 0~RAID 5。这个level并不代表技术的高低,level 5并不高于level 3,level 1也不低过level 4,至于要选择那一种RAID level的产品,纯视用户的操作环境(operating environment)及应用(application)而定,与level的高低没有必然的关系。RAID 0及RAID 1适用于PC及PC相关的系统如小型的网络服务器(network server)及需要高磁盘容量与快速磁盘存取的工作站等,因为比较便宜,但因一般人对磁盘阵列不了解,没有看到磁盘阵列对他们价

硬盘磁盘阵列RAID完整安装过程

硬盘磁盘阵列RAID的完整安装过程 一、RAID介绍 RAID是Redundent Array of Inexpensive Disks的缩写,直译为“廉价冗余磁盘阵列”,也简称为“磁盘阵列”。后来RAID中的字母I被改作了Independent,RAID 就成了“独立冗余磁盘阵列”,但这只是名称的变化,实质性的内容并没有改变。可以把RAID理解成一种使用磁盘驱动器的方法,它将一组磁盘驱动器用某种逻辑方式联系起来,作为逻辑上的一个磁盘驱动器来使用。 RAID的优点 1. 传输速率高。在部分RAID模式中,可以让很多磁盘驱动器同时传输数据,而这些磁盘驱动器在逻辑上又是一个磁盘驱动器,所以使用RAID可以达到单个的磁盘驱动器几倍的速率。因为CPU的速度增长很快,而磁盘驱动器的数据传输速率无法大幅提高,所以需要有一种方案解决二者之间的矛盾。 2. 更高的安全性。相较于普通磁盘驱动器很多RAID模式督提供了多种数据修复功能,当RAID中的某一磁盘驱动器出现严重故障无法使用时,可以通过RAID中的其他磁盘驱动器来恢复此驱动器中的数据,而普通磁盘驱动器无法实现,这是使用RAID的第二个原因。 RAID的分类 RAID 0:无冗余无校验的磁盘阵列。数据同时分布在各个磁盘上,没有容错能力,读写速度在RAID中最快,但因为任何一个磁盘损坏督会使整个RAID系统失效,所以安全系数反倒单个的磁盘还要低。一般用在对数据安全要求不高,但对速度要求很高的场合,如:大型游戏、图形图像编辑等。此种RAID模式至少需要2个磁盘,而更多的磁盘则能提供更高效的数据传输。

RAID 1:镜象磁盘阵列。每一个磁盘督有一个镜像磁盘,镜像磁盘随时保持与原磁盘的内容一致。RAID1具有最高的安全性,但只有一半的磁盘空间被用来存储数据。主要用在对数据安全性要求很高,而且要求能够快速恢缸损坏的数据的场合。此种RAID模式每组仅需要2个磁盘。 RAID 0+1:从其名称上就可以看出,它把RAID0和RAID1技术结合起来,数据除分布在多个磁盘上外,每个磁盘督有其物理镜像盘,提供全冗余能力,允许一个以下磁盘故障,而不影响数据可用性,并具有快速读写能力。但是RAID0+1至少需要4

磁盘阵列的关键技术

磁盘阵列的关键技术 黄设星 存储技术在计算机技术中受到广泛关注,服务器存储技术更是业界关心的热点。一谈到服务器存储技术,人们几乎立刻与SCSI(Small Computer Systems Interface)技术联系在一起。尽管廉价的IDE硬盘在性能、容量等关键技术指标上已经大大地提高,可以满足甚至超过原有的服务器存储设备的需求。但由于Internet的普及与高速发展,网络服务器的规模也变得越来越大。同时,Internet不仅对网络服务器本身,也对服务器存储技术提出了苛刻要求。无止境的市场需求促使服务器存储技术飞速发展。而磁盘阵列是服务器存储技术中比较成熟的一种,也是在市场上比较多见的大容量外设之一。 在高端,传统的存储模式无论在规模上,还是安全上,或是性能上,都无法满足特殊应用日益膨胀的存储需求。诸如存储局域网(SAN)等新的技术或应用方案不断涌现,新的存储体系结构和解决方案层出不穷,服务器存储技术由直接连接存储(DAS)向存储网络技术(NAS)方面扩展。在中低端,随着硬件技术的不断发展,在强大市场需求的推动下,本地化的、基于直接连接的磁盘阵列存储技术,在速度、性能、存储能力等方面不断地迈上新台阶。并且,为了满足用户对存储数据的安全、存取速度和超大的存储容量的需求,磁盘阵列存储技术也从讲求技术创新、重视系统优化,以技术方案为主导的技术推动期逐渐进入了强调工业标准、着眼市场规模,以成熟产品为主导的产品普及期。 磁盘阵列又叫RAID(Redundant Array of Inexpensive Disks——廉价磁盘冗余阵列),是指将多个类型、容量、接口,甚至品牌一致的专用硬磁盘或普通硬磁盘连成一个阵列,使其能以某种快速、准确和安全的方式来读写磁盘数据,从而达到提高数据读取速度和安全性的一种手段。因此,磁盘阵列读写方式的基本要求是,在尽可能提高磁盘数据读写速度的前提下,必须确保在一张或多张磁盘失效时,阵列能够有效地防止数据丢失。磁盘阵列的最大特点是数据存取速度特别快,其主要功能是可提高网络数据的可用性及存储容量,并将数据有选择性地分布在多个磁盘上,从而提高系统的数据吞吐率。另外,磁盘阵列还能够免除单块硬盘故障所带来的灾难后果,通过把多个较小容量的硬盘连在智能控制器上,可增加存储容量。磁盘阵列是一种高效、快速、易用的网络存储备份设备。 回顾磁盘阵列的发展历程,一直和SCSI技术的发展紧密关联,一些厂商推出的专有技术,如IBM的SSA(Serial Storage Architecture)技术等,由于兼容性和升级能力不尽如人意,在市场上的影响都远不及SCSI技术广泛。由于SCSI技术兼容性好,市场需求旺盛,使得SCSI技术发展很快。从最原始5MB/s传输速度的SCSI-1,一直发展到现在LVD接口的160MB/s传输速度的Ultra 160 SCSI,320MB/s传输速度的Ultra 320 SCSI接口也将在2001年出现(见表1)。从当前市场看,Ultra 3 SCSI技术和RAID(Redundant Array of Inexpensive Disks)技术还应是磁盘阵列存储的主流技术。 1SCSI技术 SCSI本身是为小型机(区别于微机而言)定制的存储接口,SCSI协议的Version 1 版本也仅规定了5MB/s传输速度的SCSI-1的总线类型、接口定义、电缆规格等技术标准。随着技术的发展,SCSI协议的Version 2版本作了较大修订,遵循SCSI-2协议的16位数据带宽,高主频的SCSI存储设备陆续出现并成为市场的主流产品,也使得SCSI技术牢牢地占

磁盘阵列简介

磁盘阵列简介 磁盘阵列简称RAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks,RA ID),有“价格便宜且多余的磁盘阵列”之意。其原理是利用数组方式来作磁盘组,配合数据分散排列的设计,提升数据的安全性。磁盘阵列主要针对硬盘,在容量及速度上,无法跟上CPU及内存的发展,提出改善方法。磁盘阵列是由很多便宜、容量较小、稳定性较高、速度较慢磁盘,组合成一个大型的磁盘组,利用个别磁盘提供数据所产生的加成效果来提升整个磁盘系统的效能。同时,在储存数据时,利用这项技术,将数据切割成许多区段,分别存放在各个硬盘上。 磁盘阵列还能利用同位检查(Parity Check)的观念,在数组中任一颗硬盘故障时,仍可读出数据,在数据重构时,将故障硬盘内的数据,经计算后重新置入新硬盘中。 磁盘阵列的由来: 由美国柏克莱大学(University of California-Berkeley)在1987年,发表的文章:“A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks”。文章中,谈到了RAID这个字汇,而且定义了RAID的5层级。柏克莱大学研究其研究目的为,反应当时CPU快速的性能。CPU效能每年大约成长3 0~50%,而硬磁机只能成长约7%。研究小组希望能找出一种新的技术,在短期内,立即提升效能来平衡计算机的运算能力。在当时,柏克莱研究小组的主要研究目的是效能与成本。 另外,研究小组也设计出容错(fault-tolerance),逻辑数据备份(lo gical data redundancy),而产生了RAID理论。研究初期,便宜(Inexp ensive)的磁盘也是主要的重点,但后来发现,大量便宜磁盘组合并不能适用于现实的生产环境,后来Inexpensive被改为independence,许多独立的磁盘组。 磁盘阵列,时势所趋: 自有PC以来,硬盘是最常使用的储存装置。但在整个计算机系统架构中,跟CPU与RAM来比,硬盘的速度是PC中最弱的设备之一。所以,为了加速计算机整体的数据流量,增加储存的吞吐量,进阶改进硬盘数据的安全,磁盘阵列的设计因应而生。 硬盘随着科技的日新月异,现在其容量已达1500GB以上,转速到了1万转,甚至15000转,而且价格实在是很便宜,再加现在企业流行建造网络,企业资源计划(Enterprise Resource Planning:ERP)是每个公司建构网络的主要目标。所以,利用局域网络来传递数据,服务器所使用的硬盘显得非常重要,除了容量大、速度快之外,稳定更是基本要求。基于此因,磁盘阵列开始被广泛的应用在个人计算机上。 磁盘阵列其样式有三种,一是外接式磁盘阵列柜、二是内接式磁盘阵列卡,三是利用软件来仿真。外接式磁盘阵列柜最常被使用大型服务器上,

RAID技术概述

RAID技术概述 RAID的形式是多种多样的,它们都是高可用性和高性能存储的骨干力量。RAID设备的最初应用可以追溯到上世纪80年代末,而在今天,RAID已经成为我们IT生活中一个应用广泛且非常重要部分,以至于很多人已经忘记RAID这个缩写到底是什么意思。 RAID是Redundent Array of Inexpensive Disks的缩写,直译为“廉价冗余磁盘阵列”,也简称为“磁盘阵列”。后来RAID中的字母I被改作了Independent,RAID就成了“独立冗余磁盘阵列”,但这只是名称的变化,实质性的内容并没有改变。简单地讲,RAID技术就是利用多个硬盘的组合提供高效率及冗余的功能。 RAID这个概念最早是由1987年加州伯克利大学的David Patterson,Garth Gibson, Randy Katz提出的,他们的目标是展示一个RAID的性能可以达到或超过当时的一个单一的,大容量的,昂贵的磁盘。在项目开发的过程中,随着频繁的磁盘失败,通过磁盘的冗余来避免磁盘数据的丢失已经是必须的了。这样一来,该项目的研究对于将来的RAID变得至关重要。 一、RAID 的优点 RAID的采用为存储系统(或者服务器的内置存储)带来巨大利益,其中提高传输速率和提供容错功能是最大的优点。 RAID通过同时使用多个磁盘,提高了传输速率。RAID通过在多个磁盘上同时存储和读取数据来大幅提高存储系统的数据吞吐量(Throughput)。在RAID 中,可以让很多磁盘驱动器同时传输数据,而这些磁盘驱动器在逻辑上又是一个磁盘驱动器,所以使用RAID可以达到单个磁盘驱动器几倍、几十倍甚至上百倍

磁盘阵列配置全程解(图)

来源:IT168 作者:茶乡浪子票数:197等级:点击:4492 其实在论坛中,提到有关磁盘阵列配置的网友远不止上面这一位,针对这种情况,笔者就以一款服务器的磁盘阵列配置实例向大家介绍磁盘阵列的具体配置方法。当然,不同的阵列控制器的具体配置方法可能不完全一样,但基本步骤绝大部分是相同的,完全可以参考。 说到磁盘阵列(RAID,Redundant Array of Independent Disks),现在几乎成了网管员所必须掌握的一门技术之一,特别是中小型企业,因为磁盘阵列应用非常广泛,它是当前数据备份的主要方案之一。然而,许多网管员只是在各种媒体上看到相关的理论知识介绍,却并没有看到一些实际的磁盘阵列配置方法,所以仍只是一知半解,到自己真正配置时,却无从下手。本文要以一个具体的磁盘阵列配置方法为例向大家介绍磁盘阵列的一些基本配置方法,给出一些关键界面,使各位对磁盘阵列的配置有一个理性认识。当然为了使各位对磁盘阵列有一个较全面的介绍,还是先来简要回顾一下有关磁盘阵列的理论知识,这样可以为实际的配置找到理论依据。 一、磁盘阵列实现方式 磁盘阵列有两种方式可以实现,那就是“软件阵列”与“硬件阵列”。 软件阵列是指通过网络操作系统自身提供的磁盘管理功能将连接的普通SCSI卡上的多块硬盘配置成逻辑盘,组成阵列。如微软的Windows NT/2000 Server/Server 2003和NetVoll的NetWare两种操作系统都可以提供软件阵列功能,其中Windows NT/2000 Server/Server 2003可以提供RAID 0、RAID 1、RAID 5;NetWare操作系统可以实现RAID 1功能。软件阵列可以提供数据冗余功能,但是磁盘子系统的性能会有所降低,有的降代还比较大,达30%左右。 硬件阵列是使用专门的磁盘阵列卡来实现的,这就是本文要介绍的对象。现在的非入门级服务器几乎都提供磁盘阵列卡,不管是集成在主板上或非集成的都能轻松实现阵列功能。硬件阵列能够提供在线扩容、动态修改阵列级别、自动数据恢复、驱动器漫游、超高速缓冲等功能。它能提供性能、数据保护、可靠性、可用性和可管理性的解决方案。磁盘阵列卡拥有一个专门的处理器,如Intel的I960芯片,HPT370A/372 、Silicon Image SIL3112A 等,还拥有专门的存贮器,用于高速缓冲数据。这样一来,服务器对磁盘的操作就直接通过磁盘阵列卡来进行处理,因此不需要大量的CPU及系统内存资源,不会降低磁盘子系统的性能。阵列卡专用的处理单元来进行操作,它的性能要远远高于常规非阵列硬盘,并且更安全更稳定。 二、几种磁盘阵列技术 RAID技术是一种工业标准,各厂商对RAID级别的定义也不尽相同。目前对RAID级别的定义可以获得业界广泛认同的有4种,RAID 0、RAID 1、RAID 0+1和RAID 5。 RAID 0是无数据冗余的存储空间条带化,具有成本低、读写性能极高、存储空间利用率高等特点,适用于音、视频信号存储、临时文件的转储等对速度要求极其严格的特殊应用。但由于没有数据冗余,其安全性大大降低,构成阵列的任何一块硬盘的损坏都将带来灾难性的数据损失。这种方式其实没有冗余功能,没有安全保护,只是提高了磁盘读写性能和整个服务器的磁盘容量。一般只适用磁盘数较少、磁盘容易比较紧缺的应用环境中,如果

RAID技术概述

RAID技术概述

RAID技术概述 RAID的形式是多种多样的,它们都是高可用性和高性能存储的骨干力量。RAID设备的最初应用可以追溯到上世纪80年代末,而在今天,RAID已经成为我们IT生活中一个应用广泛且非常重要部分,以至于很多人已经忘记RAID这个缩写到底是什么意思。 RAID是Redundent Array of Inexpensive Disks的缩写,直译为“廉价冗余磁盘阵列”,也简称为“磁盘阵列”。后来RAID中的字母I被改作了Independent,RAID就成了“独立冗余磁盘阵列”,但这只是名称的变化,实质性的内容并没有改变。简单地讲,RAID技术就是利用多个硬盘的组合提供高效率及冗余的功能。 RAID这个概念最早是由1987年加州伯克利大学的David Patterson,Garth Gibson, Randy Katz提出的,他们的目标是展示一个RAID的性能可以达到或超过当时的一个单一的,大容量的,昂贵的磁盘。在项目开发的过程中,随着频繁的磁盘失败,通过磁盘的冗余来避免磁盘数据的丢失已经是必须的了。这样一来,该项目的研究对于将来的RAID变得至关重要。 一、RAID 的优点 RAID的采用为存储系统(或者服务器的内置存储)带来巨大利益,其中提高传输速率和提供容错功能是最大的优点。 RAID通过同时使用多个磁盘,提高了传输速率。RAID通过在多个磁盘上同时存储和读取数据来大幅提高存储系统的数据吞吐量(Throughput)。在RAID 中,可以让很多磁盘驱动器同时传输数据,而这些磁盘驱动器在逻辑上又是一个磁盘驱动器,所以使用RAID可以达到单个磁盘驱动器几倍、几十倍甚至上百

全程图解--教你如何做RAID磁盘阵列1

全程图解--教你如何做RAID磁盘阵列 本文将以一款服务器的磁盘阵列配置实例向大家介绍磁盘阵列的具体配置方法。当然,不同的阵列控制器的具体配置方法可能不完全一样,但基本步骤绝大部分是相同的,完全可以参考。 说到磁盘阵列(RAID,Redundant Array of Independent Disks),现在几乎成了网管员所必须掌握的一门技术之一,特别是中小型企业,因为磁盘阵列应用非常广泛,它是当前数据备份的主要方案之一。然而,许多网管员只是在各种媒体上看到相关的理论知识介绍,却并没有看到一些实际的磁盘阵列配置方法,所以仍只是一知半解,到自己真正配置时,却无从下手。 在本文中给出一些关键界面,使各位对磁盘阵列的配置有一个理性认识。当然为了使各位对磁盘阵列有一个较全面的介绍,还是先来简要回顾一下有关磁盘阵列的理论知识,这样可以为实际的配置找到理论依据。 一、磁盘阵列实现方式 磁盘阵列有两种方式可以实现,那就是“软件阵列”与“硬件阵列”。 软件阵列是指通过网络操作系统自身提供的磁盘管理功能将连接的普通SCSI卡上的多块硬盘配置成逻辑盘,组成阵列。如微软的Windows NT/2000 Server/Server 2003和NetVoll的NetWare两种

操作系统都可以提供软件阵列功能,其中Windows NT/2000 Server/Server 2003可以提供RAID 0、RAID 1、RAID 5;NetWare 操作系统可以实现RAID 1功能。软件阵列可以提供数据冗余功能,但是磁盘子系统的性能会有所降低,有的降代还比较大,达30%左右。 硬件阵列是使用专门的磁盘阵列卡来实现的,这就是本文要介绍的对象。现在的非入门级服务器几乎都提供磁盘阵列卡,不管是集成在主板上或非集成的都能轻松实现阵列功能。硬件阵列能够提供在线扩容、动态修改阵列级别、自动数据恢复、驱动器漫游、超高速缓冲等功能。它能提供性能、数据保护、可靠性、可用性和可管理性的解决方案。 磁盘阵列卡拥有一个专门的处理器,如Intel的I960芯片,HPT370A/372 、Silicon Image SIL3112A等,还拥有专门的存贮器,用于高速缓冲数据。这样一来,服务器对磁盘的操作就直接通过磁盘阵列卡来进行处理,因此不需要大量的CPU及系统内存资源,不会降低磁盘子系统的性能。阵列卡专用的处理单元来进行操作,它的性能要远远高于常规非阵列硬盘,并且更安全更稳定。 二、几种磁盘阵列技术 RAID技术是一种工业标准,各厂商对RAID级别的定义也不尽相同。目前对RAID级别的定义可以获得业界广泛认同的有4种,RAID 0、RAID 1、RAID 0+1和RAID 5。

10分钟认识RAID磁盘阵列技术

在计算机发展的初期,"大容量"硬盘的价格还相当高,解决数据存储安全性问题的主要方法是使用磁带机等设备进行备份,这种方法虽然可以保证数据的安全,但查阅和备份工作都相当繁琐。1987年,Patterson、Gibson和Katz这三位工程师在加州大学伯克利分校发表了题为《 A Case of Redundant Array of Inexpensive Disks(廉价磁盘冗余阵列方案)》的论文,其基本思想就是将多只容量较小的、相对廉价的硬盘驱动器进行有机组合,使其性能超过一只昂贵的大硬盘。这一设计思想很快被接受,从此RAID技术得到了广泛应用,数据存储进入了更快速、更安全、更廉价的新时代。 磁盘阵列对于个人电脑用户,还是比较陌生和神秘的。印象中的磁盘阵列似乎还停留在这样的场景中:在宽阔的大厅里,林立的磁盘柜,数名表情阴郁、早早谢顶的工程师徘徊在其中,不断从中抽出一块块沉重的硬盘,再插入一块块似乎更加沉重的硬盘......终于,随着大容量硬盘的价格不断降低,个人电脑的性能不断提升,IDE-RAID作为磁盘性能改善的最廉价解决方案,开始走入一般用户的计算机系统。 一、RAID技术规范简介 RAID技术主要包含RAID 0~RAID 7等数个规范,它们的侧重点各不相同,常见的规范有如下几种: RAID 0:RAID 0连续以位或字节为单位分割数据,并行读/写于多个磁盘上,因此具有很高的数据传输率,但它没有数据冗余,因此并不能算是真正的RAID结构。RAID 0只是单纯地提高性能,并没有为数据的可靠性提供保证,而且其中的一个磁盘失效将影响到所有数据。因此,RAID 0不能应用于数据安全性要求高的场合。 RAID 1:它是通过磁盘数据镜像实现数据冗余,在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据。当原始数据繁忙时,可直接从镜像拷贝中读取数据,因此RAID 1可以提高读取性能。RAID 1是磁盘阵列中单位成本最高的,但提供了很高的数据安全性和可用性。当一个磁盘失效时,系统可以自动切换到镜像磁盘上读写,而不需要重组失效的数据。 RAID 0+1: 也被称为RAID 10标准,实际是将RAID 0和RAID 1标准结合的产物,在连续地以位或字节为单位分割数据并且并行读/写多个磁盘的同时,为每一块磁盘作磁盘镜像进行冗余。它的优点是同时拥有RAID 0的超凡速度和RAID 1的数据高可靠性,但是CPU 占用率同样也更高,而且磁盘的利用率比较低。 RAID 2:将数据条块化地分布于不同的硬盘上,条块单位为位或字节,并使用称为"加重平均纠错码(海明码)"的编码技术来提供错误检查及恢复。这种编码技术需要多个磁盘存放检查及恢复信息,使得RAID 2技术实施更复杂,因此在商业环境中很少使用。 RAID 3:它同RAID 2非常类似,都是将数据条块化分布于不同的硬盘上,区别在于RAID 3使用简单的奇偶校验,并用单块磁盘存放奇偶校验信息。如果一块磁盘失效,奇偶盘及其他数据盘可以重新产生数据;如果奇偶盘失效则不影响数据使用。RAID 3对于大量的连续数据可提供很好的传输率,但对于随机数据来说,奇偶盘会成为写操作的瓶颈。 RAID 4:RAID 4同样也将数据条块化并分布于不同的磁盘上,但条块单位为块或记录。RAID 4使用一块磁盘作为奇偶校验盘,每次写操作都需要访问奇偶盘,这时奇偶校验盘会成为写操作的瓶颈,因此RAID 4在商业环境中也很少使用。 RAID 5:RAID 5不单独指定的奇偶盘,而是在所有磁盘上交叉地存取数据及奇偶校验信息。在RAID 5上,读/写指针可同时对阵列设备进行操作,提供了更高的数据流量。RAID 5更适合于小数据块和随机读写的数据。RAID 3与RAID 5相比,最主要的区别在于RAID 3每进行一次数据传输就需涉及到所有的阵列盘;而对于RAID 5来说,大部分数据传输只对一块磁盘操作,并可进行并行操作。在RAID 5中有"写损失",即每一次写操作将产生四个实际的读/写操作,其中两次读旧的数据及奇偶信息,两次写新的数据及奇偶信息。RAID

磁盘阵列(raid分类介绍)

磁盘阵列 RAID 概念 磁盘阵列(Redundant Arrays of Independent Disks,RAID),有“独立磁盘构成的具有冗余能力的阵列”之意。 磁盘阵列是由很多价格较便宜的磁盘,组合成一个容量巨大的磁盘组,利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。利用这项技术,将数据切割成许多区段,分别存放在各个硬盘上。[1] 磁盘阵列还能利用同位检查(Parity Check)的观念,在数组中任意一个硬盘故障时,仍可读出数据,在数据重构时,将数据经计算后重新置入新硬盘中。 RAID级别 1、RAID 0 最少磁盘数量:2 Striped Disk Array without Fault Tolerance(没有容错设计的条带磁盘阵列) 原理:RAID 0是最早出现的RAID模式,即Data Stripping数据分条技术。RAID 0是组建磁盘阵列中最简单的一种形式,只需要2块以上的硬盘即可,成本低,可以提高整个磁盘的性能和吞吐量。 优点:极高的磁盘读写效率,没有效验所占的CPU资源,实现的成本低。 缺点:如果出现故障,无法进行任何补救。没有冗余或错误修复能力,如果一个磁盘(物理)损坏,则所有的数据都无法使用。 用途:RAID 0一般只是在那些对数据安全性要求不高的情况下才被人们使用。 2、RAID 1 最少磁盘数量:2

Mirroring and Duplexing (相互镜像) 原理:RAID 1称为磁盘镜像,原理是把一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘上,也就是说数据在写入一块磁盘的同时,会在另一块闲置的磁盘上生成镜像文件,在不影响性能情况下最大限度的保证系统的可靠性和可修复性上。 优点:理论上两倍的读取效率,系统中任何一对镜像盘中至少有一块磁盘可以使用,甚至可以在一半数量的硬盘出现问题时系统都可以正常运行,当一块硬盘失效时,系统会忽略该硬盘,转而使用剩余的镜像盘读写数据,具备很好的磁盘冗余能力。 缺点:对数据的写入性能下降,磁盘的利用率最高只能达到50%(使用两块盘的情况下),是所有RAID级别中最低的。 用途:RAID 1多用在保存关键性的重要数据的场合。 3、RAID 0+1 最少磁盘数量:4 且必须为偶数( 两个RAID0 组成RAID1) 原理:从RAID 0+1名称上我们便可以看出是RAID0与RAID1的结合体。在我们单独使用RAID 1也会出现类似单独使用RAID 0那样的问题,所以我们用两个RAID0 组成RAID1,兼顾了RAID0和RAID1的优点。

磁盘阵列技术原理分析

磁盘阵列技术原理分析 认识磁盘阵列技术 由磁盘阵列角度来看 磁盘阵列的规格最重要就在速度,也就是CPU的种类。我们知道SCSI的演变是由SCSI 2 (Narrow, 8 bits, 10MB/s), SCSI 3 (Wide, 16bits, 20MB/s), Ultra Wide (16bits, 40MB/s), Ultra 2 (Ultra Ultra Wide, 80MB/s), Ultra 3 (Ultra Ultra Ultra Wide, 160MB/s),在由SCSI到Serial I/O,也就是所谓的 Fibre Channel (FC-AL, Fibre Channel - Arbitration Loop, 100 –200MB/s), SSA (Serial Storage Architecture, 80 –160 MB/s), 在过去使用 Ultra Wide SCSI, 40MB/s 的磁盘阵列时,对CPU的要求不须太快,因为SCSI 本身也不是很快,但是当SCSI演变到Ultra 2, 80MB/s时,对CPU的要求就非常关键。一般的CPU, (如 586)就必须改为高速的RISC CPU, (如 Intel RISC CPU, i960RD 32bits, i960RN 64 bits),不但是RISC CPU, 甚至于还分 32bits, 64 bits RISC CPU 的差异。586 与 RISC CPU 的差异可想而知 ! 这是由磁盘阵列的观点出发来看的。 由服务器的角度来看 服务器的结构已由传统的 I/O 结构改为 I2O ( Intelligent I/O, 简称 I2O ) 的结构,其目的就是为了减少服务器CPU的负担,才会将系统的 I/O 与服务器CPU负载分开。Intel 因此提出 I2O 的架构,I2O 也是由一颗 RISC CPU ( i960RD 或I960RN ) 来负责 I/O 的工作。试想想若服务器内都已是由 RISC i960 CPU 来负责 I/O,结果磁盘阵列上却仍是用 586 CPU,速度会快吗 ? 由操作系统的角度来看 ? SCO OpenServer 5.0 32 bits ? MicroSoft Windows NT 32 bits ? SCO Unixware 7.x 64 bits ? MicroSoft Windows NT 2000 32 bit 64 bits ?SUN Solaris 64 bits ……..其他操作系统 在操作系统都已由 32 bits 转到 64 bits,磁盘阵列上的CPU 必须是 Intel i960 RISC CPU才能满足速度的要求。586 CPU 是无法满足的 ! 磁盘阵列的功能 使用磁盘阵列的好处,在于数据的安全、存取的速度及超大的存储容量。如何确保数据的安全,则取决于磁盘阵列的设计与品质。其中几个功能是必须考虑的:是否有环境监控器针对温度、电压、电源、散热风扇、硬盘状态等进行监控。磁盘阵列内的硬盘连接方式是用SCA-II 整体后背板还是只是用SCSI线连的?在SCA-II整体后背板上是否有隔绝芯片以防硬盘在热插拔时所产生的高/低电压,使系统电压回流,造成系统的不稳定,产生数据丢失的情形。我们一定要重视这个问题,因为在磁盘阵列内很多硬盘都是共用这同一SCSI总线!一个硬

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