數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)磁盤陣列的工作原理課件

1、磁盤陣列的工作原理M9-1磁盤陣列概念任務(wù)描述一相關(guān)知識二四任務(wù)總結(jié)三一、任務(wù)描述現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)存儲一般都會用到磁盤陣列，掌握磁盤陣列的安裝和恢復(fù)技術(shù)是數(shù)據(jù)恢復(fù)工程師的必備條件。本次課的任務(wù)為：1.熟悉磁盤陣列系統(tǒng)的概念2.掌握磁盤陣列的工作原理3.掌握磁盤陣列系統(tǒng)的常見工作方式4.熟悉磁盤陣列的應(yīng)用【教學(xué)重點】熟悉磁盤陣列系統(tǒng)的概念，掌握磁盤陣列的工作原理，掌握磁盤陣列系統(tǒng)的常見工作方式【教學(xué)難點】掌握磁盤陣列的工作原理，掌握磁盤陣列系統(tǒng)的常見工作方式二、相關(guān)知識點 RAID系統(tǒng)的概念RAID（Redundant Array of Independent Disks）簡單的解釋，就是將N臺硬盤透過

2、RAID 卡（或是軟件）結(jié)合成虛擬單臺大容量的硬盤使用，其特色是N臺硬盤同時讀取速度加快及提供容錯性，所以RAID是當(dāng)今最重要的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備或者數(shù)據(jù)備份設(shè)備。多臺硬盤RAID卡虛擬單臺大容量硬盤二、相關(guān)知識點 - RAID系統(tǒng)的概念RIAD的實現(xiàn)方法 軟陣列(Software RAID)通過軟件(如操作系統(tǒng))實現(xiàn)，占用CPU時間，可靠性較差，較少使作 1.整體擁有成本較低 2.需要服務(wù)器主機進行全部的RAID 運算 3.會降低服務(wù)器整體效能 4.可靠性較低硬陣列(Hardware RAID Adapter)通過專門的陣列控制器實現(xiàn)二、相關(guān)知識點 RAID系統(tǒng)的概念磁盤陣列柜磁盤陣列卡二、相關(guān)知

3、識點 RAID工作原理RAID卡軟RAIDD1D2條帶化存儲D301奇偶校驗COPY1COPY2內(nèi)容鏡像文件數(shù)據(jù)二、相關(guān)知識點 RAID工作原理條帶化存儲條帶：同一磁盤陣列中的多個磁盤驅(qū)動器上的相同“位置”的分塊（塊大小、數(shù)據(jù)讀取方式）。二、相關(guān)知識點 RAID工作原理奇偶校驗奇偶校驗通過在傳輸后對所有數(shù)據(jù)進行冗余校驗可以確保數(shù)據(jù)的有效性。利用奇偶校驗，當(dāng)RAID系統(tǒng)的一個磁盤發(fā)生故障時，其它磁盤能夠重建該故障磁盤(異或運算：相同為假，相異為真)。二、相關(guān)知識點 RAID工作原理內(nèi)容鏡像鏡像是將數(shù)據(jù)同時寫入兩個驅(qū)動器的技術(shù)。二、相關(guān)知識點 RAID組織方式磁盤陣列等級規(guī)范目前從0-7等不同標(biāo)準(zhǔn)

4、：RAID 0 數(shù)據(jù)條帶化存儲陣列RAID 1 鏡像磁盤陣列RAID 2 并行陣列，漢明碼RAID 3 帶奇偶校驗的并行陣列RAID 4 帶專用奇偶校驗驅(qū)動器的磁盤陣列RAID 5 磁盤陣列，所有驅(qū)動器均包括奇偶校驗RAID 6 帶有兩種分布存儲的奇偶校驗碼的磁盤陣列RAID 7 優(yōu)化的高速數(shù)據(jù)傳送磁盤陣列二、相關(guān)知識點 RAID 0RAID0是無數(shù)據(jù)冗余的存儲空間條帶化，具有成本低、讀寫性能極高、存儲空間利用率高等特點。但由于不提供數(shù)據(jù)冗余，構(gòu)成陣列的任何一塊硬盤的損壞都將帶來災(zāi)難性的數(shù)據(jù)損失，因此安全性很低。二、相關(guān)知識點 RAID 0二、相關(guān)知識點 RAID 1RAID1是兩塊硬盤數(shù)據(jù)完

5、全鏡像，安全性好，技術(shù)簡單，管理方便，讀寫性能均好。要擴展容量必須成對硬盤擴展，不足的地方是空間浪費大。二、相關(guān)知識點 RAID 1二、相關(guān)知識點 RAID 5RAID 5是目前應(yīng)用最廣泛的RAID技術(shù)。各塊獨立硬盤進行條帶化分割，相同的條帶區(qū)進行奇偶校驗(異或運算)，校驗數(shù)據(jù)平均分布在每塊硬盤上。RAID5具有優(yōu)點是提供了冗余性（支持一塊盤掉線后仍然正常運行），磁盤空間利用率較高（N-1/N），讀寫速度較快（N-1倍）。二、相關(guān)知識點 RAID 5二、相關(guān)知識點 RAID 5 組織方式由于奇偶校驗塊是平均分布在每個磁盤上的，因此存在著數(shù)據(jù)條帶的順序和校驗塊的位置方向的問題，常見的校驗塊排列方

6、式有：左異步（Backward 321）左同步（Backward dynamic）右異步（Forward 123）右同步（Forward dynamic）反向延時（Backward delay parity）二、相關(guān)知識點 左異步左異步（Adaptec反向奇偶校驗、Backward 321）磁盤號 磁盤1磁盤2磁盤3磁盤4數(shù)據(jù)塊 123P45P67P89P101112二、相關(guān)知識點 左同步左同步（AMI 反向動態(tài)奇偶校驗、Backward dynamic）磁盤號 磁盤1磁盤2磁盤3磁盤4數(shù)據(jù)塊 123P56P49P78P101112二、相關(guān)知識點 右異步右異步（正向奇偶校驗、Forward 1

7、23） 磁盤號 磁盤1磁盤2磁盤3磁盤4數(shù)據(jù)塊 P1234P5678P9101112P二、相關(guān)知識點 左異步右同步（正向動態(tài)奇偶校驗、Forward dynamic） 磁盤號 磁盤1磁盤2磁盤3磁盤4數(shù)據(jù)塊 P1236P4589P7101112P二、相關(guān)知識點 反向延時反向延時（HP/COMPAQ延時奇偶校驗、Backward delay parity） 磁盤號 磁盤1磁盤2磁盤3磁盤4數(shù)據(jù)塊 123P456P78P91011P12RAID5的關(guān)鍵參數(shù)有：盤序每塊硬盤的組織順序，在拆卸前應(yīng)做好標(biāo)記。塊大小分割數(shù)據(jù)塊進行存儲時的大小單位，可能為十幾KB到上百KB。組織方式數(shù)據(jù)塊和奇偶校驗塊存放的

8、方式。起始位置第一個奇偶校驗塊的起始位置。二、相關(guān)知識點 RAID 1 + 0RAID 1+0綜合了RAID 0和RAID 1的特點，獨立磁盤配置成RAID 0，兩套完整的RAID 0互相鏡像。它的讀寫性能出色，安全性高，但構(gòu)建陣列的成本投入大，數(shù)據(jù)空間利用率低。二、相關(guān)知識點 RAID 10二、相關(guān)知識點 - RAID比較 RAID級別RAID 0RAID 1RAID 5RAID 10別名條帶鏡像分布奇偶位條帶鏡像陣列條帶容錯性無有有有冗余類型無復(fù)制奇偶校驗復(fù)制熱備盤選項無有有有連續(xù)寫性能高低低一般最小硬盤數(shù)2塊2塊3塊4塊可用容量N 單塊硬盤容量，一般不大于16(N /2) 單塊硬盤容量，一般不大于16(N -1) *單塊