文件服務(wù)器創(chuàng)新方案-磁盤陣列技術(shù)

天籟之音文件服務(wù)器創(chuàng)新方案磁盤陣列技術(shù)的應(yīng)用MIS:李顏慧

2013/07天籟之音文件服務(wù)器創(chuàng)新方案現(xiàn)狀描述：1.現(xiàn)文件服務(wù)器是由普通臺(tái)式電腦改造后組裝在服務(wù)器機(jī)箱里。2.現(xiàn)文件服務(wù)器采用單一硬盤無法做磁盤陣列技術(shù)（RAID）。3.現(xiàn)文件服務(wù)器使用已滿五年（硬盤除外，但硬盤是普通硬盤）。4.停電與換電需及時(shí)通知資訊人（因機(jī)房UPS只能為七臺(tái)服務(wù)器提

供20到30分鐘用電）。5.現(xiàn)文件服務(wù)器訪問量大（每天上班時(shí)間有大約80個(gè)用戶訪問）。6.現(xiàn)文件服務(wù)器出故障率2次/年（隨著服務(wù)器使用年限的增加故障率還會(huì)升高），每次故障恢復(fù)需要一周左右時(shí)間（這樣影響正常工作），而且以后如出現(xiàn)故障不知能否恢復(fù)（主要是數(shù)據(jù)，現(xiàn)文

件服務(wù)器有170G的數(shù)據(jù)）。7.現(xiàn)資訊中心每周做一次文件服務(wù)器的數(shù)據(jù)備份（數(shù)據(jù)多備份需

要時(shí)間長、備份時(shí)占用CPU和內(nèi)存多，所以只能一周備份一次）。8.現(xiàn)資訊中心要求各位同事備份好自己在現(xiàn)文件服務(wù)器里的資料,

一式二份保存在自己工作的電腦上。

創(chuàng)新方法：

1.購買新的文件服務(wù)器（帶硬件RAID卡和至少三個(gè)專業(yè)服務(wù)器

硬盤的服務(wù)器）。2.使用磁盤陣列技術(shù)（RAID5）提高新文件服務(wù)器的數(shù)據(jù)安全

性與穩(wěn)定性。3.可以購買大蓄電UPS，供機(jī)房七臺(tái)服務(wù)器使用。

什么是RAID：

1.RAID是廉價(jià)冗余磁盤陣列（RedundantArrayofInexpensive

Disk）的簡稱。

2.一種在配件、存儲(chǔ)子系統(tǒng)和系統(tǒng)級(jí)別上通過硬件和軟件冗余

來保護(hù)重要數(shù)據(jù)和改善系統(tǒng)性能的方法。3.利用磁盤分段、高速緩存等技術(shù)提高磁盤存取速度，同時(shí)通

過磁盤鏡像、數(shù)據(jù)冗余提供數(shù)據(jù)保護(hù)和備份。優(yōu)點(diǎn)：安全性高，速度快，數(shù)據(jù)容量超大。

天籟之音文件服務(wù)器創(chuàng)新方案RAID基本分類

RAID級(jí)別

采用技術(shù)速度*

容錯(cuò)性能RAID0硬盤分段硬盤并行輸入/出無RAID1硬盤鏡像沒有提高有(允許單個(gè)硬盤錯(cuò))RAID2硬盤分段加漢明碼糾錯(cuò)沒有提高有(允許單個(gè)硬盤錯(cuò))RAID3硬盤分段加專用奇偶校驗(yàn)盤硬盤并行輸入/出有(允許單個(gè)硬盤錯(cuò))RAID4硬盤分段加專用奇偶校驗(yàn)盤需異步硬盤

硬盤并行輸入/出有(允許單個(gè)硬盤錯(cuò))RAID5

硬盤分段加奇偶校驗(yàn)分布在各硬盤硬盤并行輸入/出比RAID0稍慢

有(允許單個(gè)硬盤錯(cuò))RAID5

RAID5是一種存儲(chǔ)性能、數(shù)據(jù)安全和存儲(chǔ)成本兼顧的方案，它使用的是DiskStriping(硬盤分割)技術(shù)，RAID5不是利用鏡像而是利用分散奇偶校驗(yàn)冗余數(shù)據(jù)。RAID5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)於不同的磁盤上。當(dāng)RAID5的一個(gè)磁盤數(shù)據(jù)發(fā)生損壞後，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)。RAID5可以理解為是RAID0和RAID1的折衷方案，RAID5可以為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)安全保障，但保障程度要比Mirror(鏡像)低而磁盤空間利用率要比Mirror高。RAID5工作原理如右圖所示，四個(gè)硬盤組成的RAID5采用數(shù)據(jù)分塊并行傳送的方法，但是它在數(shù)據(jù)分塊之后需計(jì)算它們的奇偶校驗(yàn)和。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式為:P4為磁盤1的數(shù)據(jù)0，數(shù)據(jù)3和數(shù)據(jù)6的奇偶校驗(yàn)信息，其它以此類推;P3為磁盤2的數(shù)據(jù)1，數(shù)據(jù)4和數(shù)據(jù)9的奇偶校驗(yàn)信息;P2為磁盤3的數(shù)據(jù)2，數(shù)據(jù)7和數(shù)據(jù)10的奇偶校驗(yàn)信息;P1為磁盤4的數(shù)據(jù)5，數(shù)據(jù)8和數(shù)據(jù)11的奇偶校驗(yàn)信息。由圖中可以看出，RAID5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)于不同的磁盤上。RAID5正常RAID5受損時(shí)RAID5復(fù)原總結(jié)歸納一下RAID5技術(shù)數(shù)據(jù)校驗(yàn)數(shù)據(jù)分段存儲(chǔ)磁盤有效空間利用n/n+1硬盤數(shù)目：3（最少）讀寫性能：均有提高RAID5數(shù)據(jù)校驗(yàn)：校驗(yàn)數(shù)據(jù)均勻分布在各個(gè)磁盤上優(yōu)點(diǎn)：校驗(yàn)分布在多個(gè)磁盤中，寫操作可以同時(shí)處理。為讀操作提供了最優(yōu)的性能。一個(gè)磁盤失效，分布在其他盤上的信息足夠完成數(shù)據(jù)重建。缺