RAID5磁盘阵列数据存储内幕
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磁盘阵列RAID5原理RAID5是利用奇偶校验算法对磁盘阵列数据进行冗余,允许在一块盘出现故障的情况下保证数据安全。
即保证了阵列的读写效率,又可以节约企业成本。
奇偶校验算法原理:A值B值Xor结果0 0 01 0 10 1 11 1 0通过观察可以看出,奇偶校验可以保证数据运算后位数不变,而且参加运算中的任何一个数都可以由其他数字异或产生,这是RAID5数据恢复基本原理。
RAID5的奇偶校验信息是在磁盘上交叉存放的。
有四种分布方式:1、向左对称(backw parity或者backw321或者Left Synchronous (Standard))2、向左非对称(backw dynamic或者backw dyn或者Left Asynchronous(continuous))3、向右对称(forward parity或者forward 123或者Right Synchronous (Standard))4、向右非对称(forward dynamic或者forwar dyn或者Left Asynchronous(continuous))基本上,左/右指的是校验信息如何分布,而对称/非对称指的是数据如何分布。
"左"算法中,校验从最后一个磁盘开始,每一个条带将校验向靠近第一个磁盘的方向移动一个磁盘的位置(必要时重绕)。
而"右"算法则相反,其校验从第一个磁盘开始,每一个条带将校验向靠近最后一个磁盘的方向移动一个磁盘的位置(必要时重绕)。
"非对称"算法将给定条带的数据块按简单的顺序方式放置,必要时跳过条带,并且总是从第一个磁盘上的第一个条带的数据块开始。
与之不同的是,"对称"算法并不是将条带的第一个块放在第一个磁盘上,而是连续将数据块按顺序磁盘序列的方式分布,只是在必要时重绕回第一个磁盘。
因此对称算法对于大量顺序读操作有更好的性能,例如,因为实际读磁盘是均匀跨多个磁盘的。
raid5集的构成基本要求
Raid5集是一种常见的磁盘阵列技术,它可以提高数据存储的可靠性和性能。
要构建一个可靠的Raid5集,需要满足以下基本要求:
1. 至少需要三个硬盘,其中一个硬盘用于冗余备份。
2. 所有硬盘的容量应该相同,以便在不同硬盘上分配数据时不会出现容量浪费的情况。
3. 硬盘的转速和缓存大小应该相同,以避免性能瓶颈。
4. 硬盘的连接方式应该相同,以确保数据正常传输。
5. Raid5集应该使用专用的控制器卡,而不是主板集成的控制器。
6. 为了提高数据的可靠性,Raid5集应该定期备份,以避免数据丢失的情况。
通过满足以上基本要求,可以构建一个高可靠性和高性能的Raid5集,保障数据的安全和可靠性。
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raid5原理RAID5原理。
RAID5是一种磁盘阵列的数据存储方式,它通过将数据和校验信息分布存储在多个磁盘上,提高了数据的安全性和性能。
在RAID5中,数据被分成多个块,并且每个块都被存储在不同的磁盘上,同时还有一个校验块也被存储在其他磁盘上。
这种方式可以使得在某一块磁盘损坏的情况下,系统仍然可以通过其他磁盘上的数据和校验信息来恢复数据。
接下来我们将详细介绍RAID5的原理。
首先,RAID5至少需要3块磁盘来组成,其中一块用于存储校验信息,而其他磁盘则用于存储数据。
当写入数据时,系统会将数据分成多个块,并且每个块都被依次存储在不同的磁盘上。
同时,系统还会计算校验信息,并将其存储在另一块磁盘上。
这样一来,即使某一块磁盘损坏,系统仍然可以通过其他磁盘上的数据和校验信息来恢复数据,从而保证数据的完整性和安全性。
其次,RAID5的读取性能也得到了提升。
因为数据和校验信息被分布存储在多个磁盘上,所以系统可以同时从多个磁盘上读取数据,从而提高了读取的速度。
而且,由于校验信息也被分布存储在不同的磁盘上,所以系统可以通过并行计算来验证数据的完整性,也就是说,系统可以同时从多个磁盘上读取数据和校验信息,然后进行并行计算,从而提高了数据的读取性能。
最后,RAID5还可以实现热备份。
在RAID5中,如果某一块磁盘损坏,系统可以通过其他磁盘上的数据和校验信息来恢复数据。
而且,当新的磁盘被插入到系统中时,系统还可以通过重新计算校验信息来恢复数据。
这样一来,即使某一块磁盘损坏,系统仍然可以保证数据的完整性和安全性。
综上所述,RAID5通过将数据和校验信息分布存储在多个磁盘上,提高了数据的安全性和性能。
它不仅可以保证数据的完整性和安全性,还可以提高数据的读取性能,并且实现热备份。
因此,RAID5在数据存储方面有着广泛的应用前景。
磁盘阵列(RAID,Redundant Array of Independent Disks),若干个单独得硬盘组成一个大容量得逻辑磁盘,不仅能提升磁盘读写速率,而且能保证更高得数据安全性.RAID 5就是目前应用最广泛得RAID技术,至少要3个硬盘组成。
各块独立硬盘进行条带化分割,相同得条带区进行奇偶校验(异或运算),校验数据平均分布在每块硬盘上。
以n 块硬盘构建得RAID 5阵列可以有n-1块硬盘得容量,存储空间利用率非常高.任何一块硬盘上得数据丢失,均可以通过校验数据推算出来,所以当其中一个硬盘有故障,更换硬盘后可以恢复这个硬盘得数据,一块硬盘得损坏不会造成数据得丢失。
RAID 5具有数据安全、读写速度快,空间利用率高等优点,应用非常广泛.磁盘阵列其样式有三种,一就是外接式磁盘阵列柜、二就是内接式磁盘阵列卡,三就是利用软件来仿真。
本教程以内接式磁盘阵列卡为例,详细介绍RAID5得组建过程。
1.电脑安装磁盘阵列卡,并安装好驱动.2.开机按CTRL H进入RAID操作界面,选择configuration wizard,回车。
3、选择add configuration,然后next.4、选择nanual configuration,next。
5、选中slot0~3,然后点击add toarray。
6、点击accept DG,next。
7、点击next。
8、点击add to span。
9、点击next。
10、按如下图参数配置,然后点击updatesize。
11、点accept,然后next。
12、点击yes。
13、点击next。
14、点击accept。
15、点击yes.16、点击cancel.17、点击yes。
18、点击home回到主页.19、选择exit。
20、点击yes,然后重启电脑即可。
软件资格考试信息安全工程师(基础知识、应用技术)合卷(中级)复习试题(答案在后面)一、基础知识(客观选择题,75题,每题1分,共75分)1、在信息安全领域,下列哪一项不属于信息保密性的保护措施?A. 加密技术B. 访问控制C. 数字签名D. 防火墙2、关于密码学中的对称加密与非对称加密算法,下列说法正确的是:A. 对称加密算法使用相同的密钥进行加密和解密。
B. 非对称加密算法比对称加密算法更适用于大数据量的信息传输。
C. RSA是一种典型的对称加密算法。
D. 在实际应用中,非对称加密通常单独用来加密整个消息。
3、在信息安全中,以下哪项技术不属于加密技术?A. RSAB. DESC. SHA-256D. TCP/IP4、在信息安全管理体系中,以下哪个不是ISO/IEC 27001标准要求的要素?A. 安全策略B. 组织治理C. 法律合规D. 安全事件处理5、以下哪种加密算法属于非对称加密算法?A. AESB. DESC. RSAD. 3DES6、下列关于防火墙的说法正确的是?A. 防火墙能够防止内部网络对外部网络的攻击B. 防火墙能够防止所有未经授权的访问C. 防火墙能够根据安全策略控制进出网络的流量D. 防火墙一旦设置就不能更改规则7、在信息安全中,以下哪种加密算法是公钥加密算法?A. AESB. DESC. RSAD. 3DES8、以下哪个选项不属于信息安全威胁的类型?A. 网络攻击B. 自然灾害C. 硬件故障D. 误操作9、以下关于加密算法的说法正确的是:A. DES是一种对称加密算法,其密钥长度为56位。
B. AES是一种非对称加密算法,广泛应用于安全数据传输。
C. RSA是一种流加密算法,适合于大量数据的加密。
D. ECC(椭圆曲线密码术)相较于RSA,通常需要更长的密钥才能达到相同的加密强度。
11、在信息安全领域,以下哪个是典型的加密算法?A. DESB. RSAC. MD5D. SHA-113、下列关于加密算法的说法中,哪一项是正确的?A、对称加密算法的安全性通常高于非对称加密算法。
raid5和iscs网络存储服务i配置5.1 构建iscsi服务器提到存储设备,大家最先想到的应该就是硬盘,其通过与计算机主板I/O接口(如IDE,SCSI)相连接,由本机操作系统负责读写及管理。
这种方式是最传统的数据存储技术,称为DAS(直接附加存储)。
5.1.1 网络存储概述随着企业中数据信息的不断增长,尤其当成百上千TB的数据需要备份,恢复,以及面临着扩容,灾难恢复,跨平台使用等需求时,DAS直连存储方式使得数据的管理与维护日益困难。
正因为如此,网络存储技术应运而生,其中最常见的就是NAS和SAN。
1.SAN(存储区域网络)SAN存储网络是一个复合体,通过光纤交换机,光纤路由器等设备将磁盘阵列,磁带机或独立的iSCSI设备与服务器连接,构成一个高速存储子网。
存储的数据以数据块的形式通过Iscsi协议进行传输,从而要优于普通的IP包传输。
iSCSI是由IETF(互联网工程任务组)制订的一项标准协议,用来将iSCSI数据块映射为以太网数据包。
基于数据I/O对传输速率的要求,通常会采用千兆或10GB的光纤交换机。
近几年随着以太网技术的快速发展,采用RJ-45接口的千兆交换机也开始大量应用,相比具有更低的实施成本,如图所示。
其中SAN区域应采用独立的物理连接,避免与访问各种网络服务(如FTP,WEB)的物理网络交错,混淆,以免影响存储性能。
通过使用iSCSI与SAN存储方案,无论是高可用性,可扩展性,还是易恢复性,对确保数据存储的安全性都有着极大的优势。
∙高可用性:服务器与存储资源之间建立有多条传输通道,其中一条或几条通道断开不会导致整体连接的中断。
∙可扩展性:SAN区域采用交换机式的插接结构,iSCSI设备与光纤交换机之间的连接非常方便,必要时无需终止应用就可以对存储容量进行扩展。
∙易恢复性:iSCSI设备或设备集合可采用高性能RAID阵列,磁盘柜,从而而现物理设备的冗余,当个别磁盘出现故障时,只要替换坏设备即可自行重建户数据。
raid5 实施方案
RAID5 实施方案。
RAID5 是一种数据存储方案,它通过将数据分割并存储在多个磁盘驱动器上,以提高数据的冗余性和性能。
在实施 RAID5 方案时,需要考虑到多个方面,包括
硬件选择、配置参数、性能优化等。
本文将介绍 RAID5 实施方案的具体步骤和注
意事项。
首先,选择合适的硬件是实施 RAID5 方案的关键。
在选择磁盘驱动器时,需
要考虑其容量、转速、缓存大小等因素。
通常建议选择容量相近、转速相同的硬盘,以确保RAID5 的性能和稳定性。
此外,还需要选择一台性能稳定的RAID 控制器,以确保 RAID5 的正常运行。
其次,配置参数是实施 RAID5 方案的重要步骤。
在配置 RAID5 时,需要确定
数据块大小、奇偶校验分布等参数。
通常建议选择较小的数据块大小,以提高读写性能。
同时,还需要合理分配奇偶校验分布,以确保数据的冗余性和可靠性。
另外,性能优化也是实施 RAID5 方案的关键。
在实施 RAID5 方案后,可以通
过一些方式来优化其性能。
例如,可以通过定期对 RAID5 进行数据整理、均衡,
以提高其性能和稳定性。
同时,还可以通过合理配置 RAID 控制器的缓存策略、读写策略等参数,来进一步优化 RAID5 的性能。
总之,实施 RAID5 方案需要综合考虑硬件选择、配置参数、性能优化等多个
方面。
只有全面考虑,才能确保 RAID5 的性能和稳定性。
希望本文介绍的 RAID5 实施方案能够对您有所帮助。
DELL服务器RAID5磁盘阵列配置图解磁盘阵列可以在安装系统之前或之后产⽣,系统会视之为⼀个(⼤型)硬盘,⽽它具有容错及冗余的功能。
磁盘阵列不单只可以加⼊⼀个现成的系统,它更可以⽀持容量扩展,⽅法也很简单,只需要加⼊⼀个新的硬盘并执⾏⼀些简单的指令,系统便可以实时利⽤这新加的容量。
·RAID 的种类及应⽤ IDE和SCSI是计算机的两种不同的接⼝,前者普遍⽤于PC机,后者⼀般⽤于服务器。
基于这两种接⼝,RAID分为两种类型:基于IDE接⼝的RAID应⽤,称为IDE RAID;⽽基于SCSI接⼝的RAID应⽤则相应称为SCSI RAID。
基于不同的架构,RAID ⼜可以分为:●软件RAID (软件 RAID)●硬件RAID (硬件 RAID)●外置RAID (External RAID)·软件RAID很多情况下已经包含在系统之中,并成为其中⼀个功能,如Windows、Netware及Linux。
软件RAID中的所有操作皆由中央处理器负责,所以系统资源的利⽤率会很⾼,从⽽使系统性能降低。
软件RAID是不需要另外添加任何硬件设备,因为它是靠你的系统——主要是中央处理器的功能——提供所有现成的资源。
·硬件RAID通常是⼀张PCI卡,你会看到在这卡上会有处理器及内存。
因为这卡上的处理器已经可以提供⼀切RAID所需要的资源,所以不会占⽤系统资源,从⽽令系统的表现可以⼤⼤提升。
硬件RAID可以连接内置硬盘、热插拔背板或外置存储设备。
⽆论连接何种硬盘,控制权都是在RAID卡上,亦即是由系统所操控。
在系统⾥,硬件RAID PCI卡通常都需要安驱动程序,否则系统会拒绝⽀持。
·外置式RAID也是属于硬件RAID的⼀种,区别在于RAID卡不会安装在系统⾥,⽽是安装在外置的存储设备内。
⽽这个外置的储存设备则会连接到系统的SCSI卡上。
系统没有任何的RAID功能,因为它只有⼀张SCSI卡;所有的RAID功能将会移到这个外置存储⾥。
raid5卷的存储原理(二)RAID5卷的存储原理什么是RAID5卷?RAID5(冗余独立磁盘阵列5)是一种磁盘存储技术,通过将数据分布在多个磁盘驱动器上,实现数据冗余和提升存储性能。
RAID5卷采用条纹化(striping)技术将数据块分散存储在多个磁盘上,同时使用奇偶校验位来实现数据冗余。
RAID5卷的工作原理1.数据分块:首先,将输入的数据按照设定的块大小进行分块。
每个数据块的大小通常为4KB或8KB,具体大小取决于实际应用需求。
2.条带化:分块后的数据按照条带化策略分布到RAID5卷中的多个磁盘上。
条带化通常是按照循环冗余校验(CRC)规则进行的,即将数据块分别存储在不同的磁盘上。
3.奇偶校验计算:在RAID5卷中,除了存储数据块外,还存储了奇偶校验位。
奇偶校验位是通过异或(XOR)运算来计算得到的。
例如,假设有数据块A、B、C、D,那么奇偶校验位P 的计算方式为P = A XOR B XOR C XOR D。
4.写入和读取操作:当需要写入数据时,RAID5卷会将数据块和对应的奇偶校验位一起写入到不同的磁盘上。
而对于读取操作,当其中一块磁盘发生故障时,RAID5卷可以利用奇偶校验位来恢复数据。
RAID5卷的冗余和容错性RAID5卷通过使用奇偶校验位实现了数据冗余和容错性。
当一块磁盘发生故障时,可以使用奇偶校验位来计算和恢复缺失的数据。
具体步骤如下:1.计算缺失数据:通过异或(XOR)运算和奇偶校验位,可以推导出缺失的数据块。
2.重建数据:根据推导出的缺失数据块,结合其他完好的数据块和奇偶校验位,可以重新构建出原本的数据块。
由于RAID5卷的冗余机制,可以有效提高数据的可靠性和可恢复性。
即使一个磁盘发生故障,也可以通过奇偶校验位来恢复数据,保证系统正常运行。
RAID5卷的性能优化RAID5卷不仅提供了数据冗余和容错性,还可以通过条带化技术来提升系统性能。
具体优化方式如下:1.并行读取:由于数据条带化,可以同时从多个磁盘上读取数据块,提高读取性能。
RAID5 和 RAID10 (性能比较和原理)20年来在存储方面,RAID 推出了一系列级别,包括RAID 0、RAID 1、RAID 2、RAID 3、RAID4、RAID 5,以及各种组合如 RAID 0+1 等。
其中最广泛的包括RAID5与RAID10。
但是一直以来,关于RAID5与RAID10的性能优劣的争端还是非常多的,甚至很多人、包括很多公司都那拿出了测试数据。
而这些测试数据复杂难懂、相互矛盾,更加让用户感到迷惑,不知道如何选择。
在这里,我将就这两种RAID的内部运行原理来分析一下,看看我们在什么情况下应当适合选哪一种RAID方式。
根据我的经验与分析:像小IO的数据库类型操作,如ERP等应用,建议采用RAID10;而大型文件存储,数据仓库,如医疗PACS系统、视频编辑系统则从空间利用的角度,建议采用RAID5。
下面请看详细的性能对比:本文分为上下两篇,上文侧重分析两种RAID的内部运行原理,下文将根据不同的影响磁盘性能的因素来分析RAID方案对磁盘系统的影响,参考“RAID5和RAID10,哪种RAID更适合你(下) ”。
为了方便对比,我这里拿同样多驱动器的磁盘来做对比,RAID5选择3D+1P的RAID方案,RAID10选择2D+2D的Raid方案,分别如图RAID5+RAID10那么,我们分析如下三个过程:读,连续写,随机写。
但是,在介绍这三个过程之前,我需要介绍另外一个磁盘阵列中的重要概念:cache.磁盘读写速度的关键之一:Cachecache技术最近几年,在磁盘存储技术上,发展的非常迅速,作为高端存储,cache已经是整个存储的核心所在,就是中低端存储,也有很大的cache存在,包括最简单的RAID 卡,一般都包含有几十,甚至几百兆的RAID cache。
cache的主要作用是什么呢?作为缓存,cache的作用具体体现在读与写两个不同的方面:作为写,一般存储阵列只要求数据写到cache就算完成了写操作,当写cache的数据积累到一定程度,阵列才把数据刷到磁盘,可以实现批量的写入。
RAID5 和RAID10 (性能对比和实现原理)存储是目前IT产业发展的一大热点,而RAID技术是构造高性能、海量存储的基础技术,也是构建网络存储的基础技术。
专家认为,磁盘阵列的性能优势得益于磁盘运行的并行性,提高设备运行并行度可以提高磁盘的性能和数据安全性。
20年来,RAID 推出了一系列级别,包括RAID 0、RAID 1、RAID 2、RAID 3、RAID4、RAID 5,以及各种组合如RAID 0+1 等。
其中最广泛的包括RAID5与RAID10。
但是一直以来,关于RAID5与RAID10的性能优劣的争端还是非常多的,甚至很多人包括很多公司都那拿出了测试数据。
而这些测试数据复杂难懂相互矛盾,更加让用户感到迷惑,不知道如何选择。
在这里,我将就这两种RAID的内部运行原理来分析一下,看看我们在什么情况下应当适合选哪一种RAID方式。
根据我的经验与分析:象小io的数据库类型操作,如ERP等等应用,建议采用RAID10,而大型文件存储,数据仓库,如医疗PACS系统、视频编辑系统则从空间利用的角度,建议采用RAID5。
下面请看详细的性能对比:本文分为上下两篇,上文侧重分析两种RAID的内部运行原理,下文将根据不同的影响磁盘性能的因素来分析,RAID方案对磁盘系统的影响,参考“RAID5和RAID10,哪种RAID更适合你(下) ”为了方便对比,我这里拿同样多驱动器的磁盘来做对比,RAID5选择3D+1P的RAID方案,RAID10选择2D+2D的Raid方案,分别如图RAID5+RAID10那么,我们分析如下三个过程:读,连续写,随机写,但是,在介绍这三个过程之前,我需要介绍另外一个磁盘阵列中的重要概念:cache.磁盘读写速度的关键之一:Cachecache技术最近几年,在磁盘存储技术上,发展的非常迅速,作为高端存储,cache已经是整个存储的核心所在,就是中低端存储,也有很大的cache存在,包括最简单的RAID卡,一般都包含有几十,甚至几百兆的RAID cache。
创建磁盘陈列(RAID5)使用经验与原则一些单位的服务器,在创建磁盘陈列时,大多是把服务器上所有的硬盘创建RAID5,并且只划分了一个“逻辑磁盘”,这样从理论上来讲没有任何问题,在实际中也可以可以使用的,但是这种方法并不可取,原因:现在服务器集成的SCSI、RAID卡、SAS卡等,操作系统大多没有集成相关的驱动程序,这样在安装操作系统的时候,如果使用Windows Server 2003(或Windows Server 2008)安装光盘,从光盘启动安装,在安装的时候,需要按F6,并在软驱中插入相关的SCSI、RAID 卡驱动程序。
而现在一些服务器并不带软驱(或者虽然服务器都带软驱,但现在软盘,不说也罢,一些软盘质量太次了)。
这个时候,就需要使用服务器带的“引导光盘”启动,使用服务器的引导光盘来安装系统,而采用这种方法的时候,要把第1个逻辑磁盘重新划分分区,这样,在第一次安装系统的时候没有问题,但如果你的服务器在使用一段时间之后,需要重新安装系统,并且你的D分区、E分区有数据的时候,如果你还用这种方法----你就想办法恢复数据吧!所以,上面这种方法,只是“能用”并不“实用”。
我个人的经验:在创建RAID5的磁盘陈列时,创建两个逻辑磁盘,第一个逻辑磁盘大小为30~50GB,第二个逻辑磁盘是RAID5的剩余空间。
这样,即使是使用服务器带的“引导光盘”安装系统,也只是把第一个逻辑磁盘重新划分分区,并不会影响第2个逻辑磁盘上的数据。
另外,在使用服务器带的光盘划分第一个逻辑磁盘时,我就把所有的空间都划分出来,这样第一个逻辑磁盘只安装系统,不做他用。
现在服务器大多安装了4~6个硬盘,这个时候,这些硬盘可以创建RAID5.如果服务器上有10块硬盘,不建议把这10个硬盘创建一个RAID5,而是每5个硬盘一组,分别创建RAID5。
并且,第一组的5个硬盘,创建两个逻辑磁盘(30~50GB第一个,第2个剩余空间),而第二组的5个硬盘,只需要创建一个逻辑磁盘专门存数据就行了。
RAID5介绍—RAID5的写和格式化操作模式一、RAID5的写和格式化操作模式1、认识RAID5图1:认识RAID5(点击看大图)RAID 5 是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案,它使用的是Disk Striping(硬盘分割)技术,RAID 5不是利用镜像而是利用分散奇偶校验冗余数据。
RAID 5可以理解为是RAID 0和RAID 1的折衷方案,RAID 5可以为系统提供数据安全保障,但保障程度要比Mirror低而磁盘空间利用率要比Mirror高。
图中假定采用P3的PC服务器,我们一般都需要增加RAID卡实现对RAID 5的支持,保护数据存储安全。
支持RAID5的RAID卡一般是使用SCSI RAID卡,它是用来实现RAID功能的板卡,通常是由I/O处理器、SCSI控制器、SCSI连接器和缓存等一系列零组件构成的。
RAID卡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、几十倍甚至上百倍的速率,这也是RAID卡最初想要解决的问题;另外也可以提供容错功能,这是RAID卡的第二个重要功能。
因此RAID阵列卡不仅仅是提供数据存储安全保障,还能扩展硬盘的挂载数量,所以,在企业购买阵列卡之后也会增加一些硬盘,来满足数据存储的需要,这里我们仅以四个硬盘组成的RAID 5为例来说明。
2、RAID5的写(Write)操作图2:RAID5的写(Write)操作(点击看大图)图中的四个硬盘组成的RAID 5采用数据分块并行传送的方法,但所有同的是它在数据分块之后计算它们的奇偶校验和。
数据存储方式为: P4为磁盘1的数据0,数据3和数据6的奇偶校验信息,其它以此类推;P3为磁盘2的数据1,数据4和数据9的奇偶校验信息;P2为磁盘3的数据2,数据7和数据10的奇偶校验信息;P1为磁盘4的数据5,数据8和数据11的奇偶校验信息。
Raid0、Raid1、Raid0+1、Raid3和Raid5几种磁盘阵列区别Raid0 :最少需要两块盘,没用冗余数据,不做备份,任何一块磁盘损坏都无法运行。
n块磁盘(同类型)的阵列理论上读写速度是单块磁盘的n倍(实际达不到),风险性也是单一n倍(实际更高),是磁盘阵列中存储性能最好的。
适用于安全性不高,要求比较高性能的图形工作站或者个人站。
Raid1:至少需要两块盘,磁盘数量是2的n倍,每一块磁盘要有对应的备份盘,利用率是50%,只要有一对磁盘没有损坏就可以正常使用。
n组磁盘(2n块同类型磁盘)的阵列理论上读取速度是单块磁盘的n倍(实际达不到),风险性是单一磁盘的n分之一(实际更低)。
换盘后需要长时间的镜像同步,不影响外界访问,但整个系统性能下降。
磁盘控制器负载比较大。
适用于安全性较高,且能较快恢复数据的场合。
Raid0+1:至少需要四块盘,磁盘数量也是2的n倍。
既有数据镜像备份,也能保证较高的读写速度。
成本比较大。
Raid3:至少需要3块盘(2块盘没有校验的意义)。
将数据存放在n+1块盘上,有效空间是n块盘的总和,最后一块存储校验信息。
数据被分割存储在n块盘上,任一数据盘出现问题,可由其他数据盘通过校正监测恢复数据(可以带伤工作),换数据盘需要重新恢复完整的校验容错信息。
对阵列写入时会重写校验盘的内容,对校验盘的负载较大,读写速度相较于Raid0较慢,适用于读取多而写入少的应用环境,比如数据库和web服务器。
使用容错算法和分块的大小决定了Raid3在通常情况下用于大文件且安全性要求较高的应用,比如视频编辑、硬盘播出机、大型数据库等。
Raid5:至少需要3块盘,读取速度接近Raid0,但是安全性更高。
安全性上接近Raid1,但是磁盘的利用率更高。
可以认为是Raid0和Raid1的一个折中方案。
只允许有一块盘出错,可以通过另外多块盘来计算出故障盘的数据,故障之后必须尽快更换。
比Raid0+1的磁盘利用率高,是目前比较常用的一种方案。
RAID5更新时间:2012-03-11RAID5是RAID级别中应用最为广泛,可以说RAID5 是一种将存储性能、数据安全以及存储成本同时兼顾的一种最受欢迎的磁盘阵列解决方案。
RAID5可以理解为是RAID0和RAID1的折中方案。
RAID5可以为系统提供数据安全保障,但保障程度要比Mirror低而磁盘空间利用率要比Mirror高。
RAID5具有和RAID 0相近似的数据读取速度,只是多了一个奇偶校验信息,写入数据的速度比对单个磁盘进行写入操作稍慢。
同时由于多个数据对应一个奇偶校验信息,RAID5D的磁盘空间利用率要比RAID 1高,存储成本相对较低。
我们从以下几个方面来充分了解什么是RAID5?一、raid5 工作原理RAID5的保存原理是用Bit Striping及当前主流Block Striping的分割方式,将Data分散保存至各硬盘中,当硬盘有受损时则经由XOR运算,再将存在其他各硬盘内的Parity Blocks及Data Stripe磁区的Data Blocks进行计算而重建资料Rebuild。
我们以四个硬盘组成的RAID5为例,其数据存储方式如上图所示:图中,P0为D0、D1和D2的奇偶校验信息,其它以此类推。
由图中可以看出,RAID5不对存储的数据进行备份,而是把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上,并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上。
当RAID5的一个磁盘数据发生损坏后,利用剩下的数据和相应的奇偶校验信息去恢复被损坏的数据。
下面我们进行图解RAID5工作原理:RAID 5 Striping 架构 :: RAID-5 Striping ModeRAID 5 受损运作模式 :: RAID-5 Degraded ModeRAID 5 XOR 复原 :: RAID-5 XOR Data Recovery二、RAID5怎么做?其实现在做RAID都十分简单,我们只需要记住,做RAID5至少需要3块硬盘,另外必须有硬盘控制器并且该硬盘控制器支持做RAID冗余,说白了必须有RAID 卡,而且RAID卡能够支持RAID5以上级别。
RAID5软装磁盘阵列RAID5软装磁盘阵列我们生活在一个历史记录在硬盘上的时代,现在企业和个人对大容量存储设备的需求越来越多,看看我们用的电脑,现在80G硬盘早已不是标配,代之而来的是160G、200G、300G、320G、400G、500G ,我们电脑的硬盘越来越大,但是硬盘似乎永远不够用。
碰巧,最近又亲手给一个朋友组装了一台采用双核心P4 820D处理器的8硬盘的1U机架式存储型服务器,在组装过程中,分别组建了硬件Raid5和软件Raid5的磁盘阵列,过程很值得玩味,现在写出详细的设置过程,以期抛砖引玉,给大家带来更多一点启发。
今天,咱们选用的是一块支持双核CPU的富士康945G7MA-8EKRS2主板,这是一块光彩照人的好主板,不仅支持新潮的双核处理器、1066MHz前端总线,而且集成高速显卡和千兆网卡,这块主板上最大亮点莫过于――竟然支持raid5磁盘阵列模式,主板上自带4个sata2硬盘接口,可以用这4个sata硬盘组成raid0、raid1、raid0+1和raid5等多种磁盘阵列!真是太让人激动了。
众所周知,raid5一直是贵族的游戏,即便是现在几千元一块的高档服务器主板,很多也不带raid5功能,在PC主板上带raid5功能的更是少见,今年年初技嘉曾经出了一款945G的主板带有raid5功能,但是现在很难买到。
富士康的915G和945G芯片组的主板,我都用过不少,感觉不错,但是这样带有raid5功能的富士康945G主板原来还没用过,当得知市场里出现一批带raid5的富士康主板时,我就建议朋友买一块来试试,因为raid5对于做存储的服务器来说,真是再合适不过了。
raid简介:也许一些刚刚玩服务器DIY的朋友一听到raid这个词就犯头晕,分不清楚到底说的是啥意思,那好,现在我就用最简单的话来给大家解释一下几种常用raid模式的含义,但愿能说得清楚。
raid模式虽多,但以我的理解其实就是把2个以上的硬盘组合在一起,一块用,以达到更快的速度和更高的安全性,大家不需要了解太多raid模式,只要知道raid0、raid1和raid5就足够在服务器行业混饭了(其实什么也不知道照样混饭的人也很多),用唐华的大白话说,所谓raid0就是两块硬盘合成一块硬盘用,例如两个80G的硬盘,做成raid0模式,就变成一块160G的大硬盘,理论上硬盘传输速度也加倍,但是这种模式安全性很低,一旦一个硬盘坏了,两个硬盘里的所有数据都会报销,因此服务器上最好不用这种模式。
服务器较稳妥的磁盘阵列⽅案:RAID5+热备盘最近公司这边要整个数据中⼼,但是我们这边磁盘阵列的⽅案选择⽅⾯需要做好万全的测试内部测试的服务器当初损坏的磁盘1个做的raid5直接换个新磁盘做替换rebuild就⾏了但是现在想的⽅法是5+1的⽅案,就是5个磁盘做raid5+1个磁盘做热备盘其实存储有做过raid10和raid5的出现过磁盘损坏例如raid5,但是当时损坏了1个没有快速更换备⽤盘的话,要是再坏1个盘就很⿇烦了现在的⽅案就是解决raid5如果坏了1个盘,马上就能有个热备盘⾃动同步数据热备盘就会顶替Raid⾥的那个坏盘,同时利⽤异或校验算法,把坏盘上⾯的数据原样做出来并存储在热备盘中。
这样⼀来就等于Raid没受到损坏,然后你再找个⼀个同样的盘把坏盘替换掉,Raid和热备盘的状态⼜正常了!1、raid常⽤⼏个级别介绍:RAID主要有⼏种级别—-RAID 0,RAID 1,RAID 5,RAID 6,RAID 10RAID 0:条带化的磁盘阵列,没有容错能⼒,但可使⽤所有硬盘空间。
RAID 1: 两块硬盘的磁盘镜像,允许坏任⼀块,空间的利⽤率只有⼀半。
RAID 5:带奇偶校验的条带化,⽀持三块以上硬盘,允许任坏⼀块,空间利⽤率为(N-1)/N。
(就是有⼀块盘算作备⽤)RAID 6:与RAID 5相⽐,RAID 6增加了第⼆个独⽴的奇偶校验信息块。
两个独⽴的奇偶系统使⽤不同的算法,数据的可靠性⾮常⾼,即使两块磁盘同时失效也不会影响数据的使⽤。
但RAID 6需要分配给奇偶校验信息更⼤的磁盘空间,相对于RAID 5有更⼤的“写损失”,因此“写性能”⾮常差。
RAID 10:这个说起来就⽐较浪费了,可利⽤硬盘空间只有N/2,每块硬盘都有⼀个备⽤盘,不过最不容易坏。
2、关于热备份(Hot Spare)与CPU系统电连接的硬盘,它能替换下系统中的故障盘。
与冷备份的区别是,冷备份盘平时与机器不相连接,硬盘故障时才换下故障盘。
RAID5磁盘阵列数据存储内幕
By lixiangjing on 26 9月2012
RAID 5也是以数据的校验位来保证数据的安全,但它不是以单独硬盘来存放数据的校验位,而是将数据段的校验位交互存放于各个硬盘上。
这样,任何一个硬盘损坏,都可以根据其它硬盘上的校验位来重建损坏的数据。
硬盘的利用率为n-1。
如果挂掉两个盘,数据就玩完了。
从数学角度说,每个磁盘的平均无故障时间(MTBF)大约为50万至150万小时(也就是每50~150年发生一次硬盘损坏)。
实际往往不能达到这种理想的情况,在大多数散热和机械条件下,都会造成硬盘正常工作的时间大幅减少。
考虑到每个磁盘的寿命不同,阵列中的任何磁盘都可能出现问题,从统计学角度说,阵列中N个磁盘发生故障的机率比单个磁盘发生故障的机率要大N倍。
结合上述因素,如果阵列中的磁盘数量合理,且这些磁盘的平均无故障时间(MTBF) 较短,那么在磁盘阵列的预期使用寿命过程中,就很有可能发生磁盘故障(比方说每几个月或每隔几年就会发生一次故障)。
两块磁盘同时损坏的几率有多大呢(同时就是指一块磁盘尚未完全修复时另一块磁盘也坏掉了)?如果说RAID 5 阵列的MTBF相当于MTBF^2,那么这种几率为每隔10^15个小时发生一次(也就是1万多年才出现一次),因此不管工作条件如何,发生这种情况的概率是极低的。
从数学理论角度来说,是有这种概率,但在现实情况中我们并不用考虑这一问题。
不过有时却是会发生两块磁盘同时损坏的情况,我们不能完全忽略这种可能性,实际两块磁盘同时损坏的原因与MTBF 基本没有任何关系。
对这种情况来说,这里首先要引入一个一般人不常接触到的概念:BER硬盘误码率,英文是BER(Bit Error Rate),是描述硬盘性能的一个非常重要的参数,是衡量硬盘出错可靠性的一个参数。
这个参数代表你写入硬盘的数据,在读取时遇到不可修复的读错误的概率。
从统计角度来说也比较少见,一般来说是指读取多少位后会出现一次读取错误。
对于不同类型的硬盘(以前企业级、服务器、数据中心级硬盘用SCSI/光纤,商用、民用级别是IDE;现在对应的则是SAS/SATA;他们的MRBF(平均无故障时间)是接近的,但是BER便宜的SATA硬盘要比昂贵的SCSI硬盘的误码率(BER)要高得多。
也就是说,出现某个sector无法读取的情况,SATA要比SCSI严重得多。
具体区别在固件上:遇到读取不过去,或者写入不过去的坏道时,家用硬盘会花费1分钟以上的时间去尝试纠正错误,纠正不了就直接用备用扇区代替,这个时间超过阵列控制器能容忍的限度,所以遇到这种情况直接掉盘;企业级的磁盘会把这项工作放在后台进行,不需要停顿1分钟左右的时间,从而不影响阵列运行。
在BER硬盘误码率上没有任何区别。
一个1TB的硬盘,通常你无法读取所有sector的概率达到了56%,因此你用便宜的大容量SATA盘,在出现硬盘故障的情况下重建RAID的希望是:无法实现。
用1TB的SATA硬盘做RAID5的话,当你遇到一个硬盘失效的情况,几乎剩下的两个以上硬盘(RAID5最少组合是3个)铁定会遇到一个硬盘读取错误,从而重建失败。
所以,以前小硬盘做RAID5,基本很少遇到同时挂掉两个盘的情况;现在硬盘大了,出问题的概率也越来越大了。
对于跑RAID的用户,对整个硬盘进行读取的事情经常发生。
即使系统足够和谐,知道不对你报告那些出现在你从不读取的文件中的坏道,但是也只是略过了报告这一步:它还是会找到所有的坏道,56%就来了。
还有所谓的监控专用企业级SATA,其原理就是在固件上做手脚,让硬盘即使遇到写入的数据读取错误,也不管三七二十一直接跳过,不再重试读取(标准硬盘的读取方式是遇到某个扇区CRC错误自动重新再去读,直到读到正确的数据为止)。
这对监控数据来说是理所当然的(大多数监控的硬盘都是在不停地写入,但是很少需要读取),除非遇到出现问题需要重现影像时。
现有的Raid5阵列的磁盘中有未检测到的错误的话,Hot Spare没办法解决。
Hot Spare只能在某个磁盘下线的时候,及时的替换下线的盘进行Raid重建,如果其他磁盘有错误的话,重建还是会可能失败。
解决方法还是要在阵列健康状态下,进行定期或者其他方式的错误检查。
一般的硬件阵列卡,也就是插在主板PCI/PCIX/PCIE/或者主板集成的RAID5,压根就没数据巡检(scrub)功能。
企业级的数据存储,也只有到盘阵级别(比如IBM DS3000/4000/5000,DELL MD3000....etc)才有这类功能,但是你也看不到检查的结果,最多能在日志里看到某个硬盘CRC失败,然后跳红灯掉出来,阵列柜告警通知你换硬盘。
你别想知道这个硬盘到底是彻底挂了呢,还是有读取错误,还是有坏道。
总之两眼一抹黑。
(ZFS上的RAIDZ有数据巡检(scrub)功能)
总结遇到RAID5一次挂掉俩盘的概率:
1.使用越大容量的硬盘做RAID5,遇到BER扇区的概率越大,比如用100G硬盘做
RAID5就比用1TB的安全;
2.使用越多盘数的硬盘做RAID5,遇到BER扇区的概率越大,比如用3个盘做的
RAID5,比6个盘做的RAID5安全;
3.使用越便宜的硬盘做RAID5,遇到BER扇区的概率越大,比如用SCSI/FC/SAS盘
比用IDE/SATA的RAID5安全;
4.RAID5里面存放的数据越多,塞得越满,遇到BER扇区的概率越大,比如存了100G
数据的比存了1TB数据的RAID5安全;(REBUID时只读取存过数据的扇区,某些卡则不管三七二十一要读完整个盘)。