《RAID技術(shù)資料》PPT課件

1、RAID技術(shù)RAID概念：在RAID中有一基本概念稱為EDAP（Extended Data Availability and Protection），其強(qiáng)調(diào)擴(kuò)充性及容錯(cuò)機(jī)制，也是各家廠商訴求的重點(diǎn)，包括在不須停機(jī)情況下可處理以下動(dòng)作： RAID 磁盤(pán)陣列支持自動(dòng)檢測(cè)故障硬盤(pán)； RAID 磁盤(pán)陣列支持重建硬盤(pán)壞軌的資料； RAID 磁盤(pán)陣列支持不須停機(jī)的硬盤(pán)備援Hot Spare；RAID 磁盤(pán)列支援支持不須停機(jī)的硬盤(pán)替換Hot Swap；RAID 磁盤(pán)陣列支持?jǐn)U充硬盤(pán)容量等。RAID功能：擴(kuò)大了存儲(chǔ)能力可由多個(gè)硬盤(pán)組成容量巨大的存儲(chǔ)空間。 降低了單位容量的成本 市場(chǎng)上最大容量的硬盤(pán)每兆容量的價(jià)

2、格要大大高于普及型硬盤(pán)，因此采用多個(gè)普及型硬盤(pán)組成的陣列其單位價(jià)格要低得多。提高了存儲(chǔ)速度單個(gè)硬盤(pán)速度的提高均受到各個(gè)時(shí)期的技術(shù)條件限制，要更進(jìn)一步往往是很困難的，而使用RAID，則可以讓多個(gè)硬盤(pán)同時(shí)分?jǐn)倲?shù)據(jù)的讀或?qū)懖僮?，因此整體速度有成倍地提高。 可靠性 RAID系統(tǒng)可以使用兩組硬盤(pán)同步完成鏡像存儲(chǔ)，這種安全措施對(duì)于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器來(lái)說(shuō)是最重要不過(guò)的了。 容錯(cuò)性RAID控制器的一個(gè)關(guān)鍵功能就是容錯(cuò)處理。容錯(cuò)陣列中如有單塊硬盤(pán)出錯(cuò)，不會(huì)影響到整體的繼續(xù)使用，高級(jí)RAID控制器還具有拯救數(shù)據(jù)功能。 常用RAIDRAID 0RAID 1RAID 5RAID實(shí)現(xiàn)方式之間區(qū)別RAID0RAID 0又稱為St

3、ripe或Striping，它代表了所有RAID級(jí)別中最高的存儲(chǔ)性能。RAID 0提高存儲(chǔ)性能的原理是把連續(xù)的數(shù)據(jù)分散到多個(gè)磁盤(pán)上存取，這樣，系統(tǒng)有數(shù)據(jù)請(qǐng)求就可以被多個(gè)磁盤(pán)并行的執(zhí)行，每個(gè)磁盤(pán)執(zhí)行屬于它自己的那部分?jǐn)?shù)據(jù)請(qǐng)求。這種數(shù)據(jù)上的并行操作可以充分利用總線的帶寬，顯著提高磁盤(pán)整體存取性能RAID 0的缺點(diǎn)是不提供數(shù)據(jù)冗余，因此一旦用戶數(shù)據(jù)損壞，損壞的數(shù)據(jù)將無(wú)法得到恢復(fù)。 RAID 0具有的特點(diǎn)，使其特別適用于對(duì)性能要求較高，而對(duì)數(shù)據(jù)安全不太在乎的領(lǐng)域，如圖形工作站等。對(duì)于個(gè)人用戶，RAID 0也是提高硬盤(pán)存儲(chǔ)性能的絕佳選擇。如圖1所示:系統(tǒng)向三個(gè)磁盤(pán)組成的邏輯硬盤(pán)(RADI 0 磁盤(pán)組)發(fā)

4、出的I/O數(shù)據(jù)請(qǐng)求被轉(zhuǎn)化為3項(xiàng)操作，其中的每一項(xiàng)操作都對(duì)應(yīng)于一塊物理硬盤(pán)。我們從圖中可以清楚的看到通過(guò)建立RAID 0，原先順序的數(shù)據(jù)請(qǐng)求被分散到所有的三塊硬盤(pán)中同時(shí)執(zhí)行。從理論上講，三塊硬盤(pán)的并行操作使同一時(shí)間內(nèi)磁盤(pán)讀寫(xiě)速度提升了3倍。 但由于總線帶寬等多種因素的影響，實(shí)際的提升速率肯定會(huì)低于理論值，但是，大量數(shù)據(jù)并行傳輸與串行傳輸比較，提速效果顯著顯然毋庸置疑。為什么要用RAID 0 RAID 0至少需要兩塊硬盤(pán)才能夠?qū)崿F(xiàn)，它的容量為組成這個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)硬盤(pán)容量之和，這幾塊硬盤(pán)的容量要相同，在家用IDE RAID中一般級(jí)聯(lián)兩塊硬盤(pán)，一定要用同型號(hào)同容量的硬盤(pán)。RAID 0模式向硬盤(pán)寫(xiě)入數(shù)據(jù)的

5、時(shí)候把數(shù)據(jù)一分為二，分別寫(xiě)入兩塊硬盤(pán)，讀取數(shù)據(jù)的時(shí)候則反之，這樣的話，每塊硬盤(pán)只要負(fù)擔(dān)一半的數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)，得到的結(jié)果也就是速度的增加。RAID1RAID 1又稱為Mirror或Mirroring（鏡像），它的宗旨是最大限度的保證用戶數(shù)據(jù)的可用性和可修復(fù)性。 RAID 1的操作方式是把用戶寫(xiě)入硬盤(pán)的數(shù)據(jù)百分之百地自動(dòng)復(fù)制到另外一個(gè)硬盤(pán)上。如圖所示：當(dāng)讀取數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)先從RAID1的源盤(pán)讀取數(shù)據(jù)，如果讀取數(shù)據(jù)成功，則系統(tǒng)不去管備份盤(pán)上的數(shù)據(jù)；如果讀取源盤(pán)數(shù)據(jù)失敗，則系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)而讀取備份盤(pán)上的數(shù)據(jù)，不會(huì)造成用戶工作任務(wù)的中斷。當(dāng)然，我們應(yīng)當(dāng)及時(shí)地更換損壞的硬盤(pán)并利用備份數(shù)據(jù)重新建立Mirror，避免

6、備份盤(pán)在發(fā)生損壞時(shí)，造成不可挽回的數(shù)據(jù)損失。RAID5AID 5 是一種存儲(chǔ)性能、數(shù)據(jù)安全和存儲(chǔ)成本兼顧的存儲(chǔ)解決方案。 以四個(gè)硬盤(pán)組成的RAID 5為例，其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式如圖4所示：圖中，B1為D1，D2和D3的奇偶校驗(yàn)信息，其它以此類推。由圖中可以看出，RAID 5不對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，而是把數(shù)據(jù)和相對(duì)應(yīng)的奇偶校驗(yàn)信息存儲(chǔ)到組成RAID5的各個(gè)磁盤(pán)上，并且奇偶校驗(yàn)信息和相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)于不同的磁盤(pán)上。當(dāng)RAID5的一個(gè)磁盤(pán)數(shù)據(jù)發(fā)生損壞后，利用剩下的數(shù)據(jù)和相應(yīng)的奇偶校驗(yàn)信息去恢復(fù)被損壞的數(shù)據(jù)RAID實(shí)現(xiàn)方式RAID可以通過(guò)軟件或硬件實(shí)現(xiàn)。像Windows 2000就能夠提供軟件的RAID功能，但是這樣需要消耗不小的CPU資源，降低整機(jī)性能。而硬件實(shí)現(xiàn)則是一般由RAID卡實(shí)現(xiàn)的，高檔的SCSI RAID卡有著自己專用的緩存和I/O處理器，但是對(duì)于家庭用戶來(lái)說(shuō)這樣的開(kāi)銷顯然是承受不了的，畢竟為了實(shí)現(xiàn)RAID買(mǎi)兩個(gè)或者更多的HDD已經(jīng)相當(dāng)不容易了。我們還有一種折中的辦法IDE RAID?；蛟S這才是普通人最容易接受的方法。雖然IDE RAID在功能和性能上都有所折中，但相