磁盘阵列技术详解

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最全面的服务器的RAID详解

最全面的服务器的RAID详解

最全面的服务器的RAID详解磁盘阵列(Redundant Arrays of Independent Disks,RAID),全称独立磁盘冗余阵列。

磁盘阵列是由很多廉价的磁盘,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。

利用同位检查(ParityCheck)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。

相同的数据存储在多个硬盘的不同的地方的方法。

通过把数据放在多个硬盘上(冗余),输入输出操作能以平衡的方式交叠,改良性能。

因为多个硬盘增加了平均故障间隔时间(MTBF),储存冗余数据也增加了容错。

分类:一是外接式磁盘阵列柜、二是内接式磁盘阵列卡,三是利用软件实现。

RAID实现的方式:RAID 0,RAID 1,RAID2,RAID 3,RAID 4,RAID 5,RAID 6,RAID 7,RAID 01,RAID 10,RAID50,RAID 53。

常见的有:RAID 0,RAID 1,RAID 5,RAID 6,RAID 01,RAID 10。

原理剖析:RAID 0:RAID 0又称为Stripe或Striping,中文称之为条带化存储,它代表了所有RAID级别中最高的存储性能。

原理:是把连续的数据分散到多个磁盘上存取,系统有数据请求就可以被多个磁盘并行的执行,每个磁盘执行属于它自己的那部分数据请求。

这种数据上的并行操作可以充分利用总线的带宽,显著提高磁盘整体存取性能。

磁盘空间= 磁盘总量= 100%需要的磁盘数≥2读写性能= 优秀= 磁盘个数(n)*I/O速度= n*100%块大小= 每次写入的块大小= 2的n次方= 一般为2~512KB优点:1、充分利用I/O总线性能使其带宽翻倍,读/写速度翻倍。

2、充分利用磁盘空间,利用率为100%。

缺点:1、不提供数据冗余。

磁盘阵列中的热备份和热插拔技术

磁盘阵列中的热备份和热插拔技术

磁盘阵列中的热备份和热插拔技术磁盘阵列是一种高效的数据存储解决方案,通过将多个磁盘组合在一起,提供了更高的性能和容错能力。

在磁盘阵列中,热备份和热插拔技术起到了至关重要的作用。

热备份技术指的是在磁盘阵列发生故障的情况下,可以在不中断系统运行的情况下更换故障磁盘,并自动恢复数据。

这种技术基于RAID(冗余磁盘阵列)技术,即通过将数据分散存储在多个磁盘上,实现数据冗余,提升系统的可用性和可靠性。

热备份技术采用了多种方法来实现数据的恢复。

其中最常见的方法是热交换,也叫热插拔技术。

热插拔技术使得在系统运行的同时,可以随时更改磁盘驱动器,无需关机或者停机,从而保证了系统的连续性和可用性。

热插拔技术的实现有赖于硬件设备和操作系统的支持。

硬件设备方面,磁盘阵列需要具备热插拔功能的硬盘托架,这样才能方便地插入或拔出磁盘驱动器。

而操作系统则需要提供相应的驱动程序和管理工具,以便于检测和管理磁盘驱动器的变动。

磁盘阵列中的热备份和热插拔技术可分为两种模式:主被控模式和主动模式。

在主被控模式中,磁盘阵列中的备份磁盘由控制器主动监视。

当主磁盘发生故障时,控制器会自动切换到备份磁盘并恢复数据。

这种模式下,备份磁盘处于被动状态,只有在主磁盘故障时才会启动。

而在主动模式下,备份磁盘处于主动状态,与主磁盘同步工作。

主磁盘将写入的数据同时写入备份磁盘,以保持数据的一致性。

当主磁盘故障时,备份磁盘会立即接管工作,系统运行不会受到影响。

这种模式下,系统性能可能会受到一定的影响,但可靠性更高。

无论是主被控模式还是主动模式,热备份和热插拔技术都大大提高了磁盘阵列的可靠性和可用性。

它们使得系统能够在磁盘故障时无缝切换到备份磁盘,继续运行而无需中断。

这对于需要持续运行的关键应用程序来说是至关重要的,例如金融交易系统、数据库服务器和在线交易网站等。

同时,热备份和热插拔技术还提供了简化维护和升级的便利性。

当需要更换磁盘或进行系统升级时,只需将工作负载平衡到备份磁盘上,然后更换或升级主磁盘,这样可以在不中断系统运行的情况下完成操作。

阵列技术RAID0、1、3、5、10、30、50介绍

阵列技术RAID0、1、3、5、10、30、50介绍

附录A Disk Array磁盘阵列基本原理 A.1 我们为什幺需要磁盘阵列 目前人们逐渐认识了磁盘阵列技术。

磁盘阵列技术可以详细地划分为若干个级别0-5 RAID技术,并且又发展了所谓的 RAID Level 10, 30, 50的新的级别,本章节都会一一介绍。

RAID是廉价冗余磁盘阵列(Redundant Array of Inexpensive Disk)的简称。

用RAID的好处简单的说就是: 安全性高,速度快,数据容量超大 某些级别的RAID技术可以把速度提高到单个硬盘驱动器的400%。

磁盘阵列把多个硬盘驱动器连接在一起协同工作,大大提高了速度,同时把硬盘系统的可靠性提高到接近无错的境界。

这些“容错”系统速度极快,同时可靠性极高。

 这本小册子将讨论这些新技术,以及不同级别RAID的优缺点。

我们并不想涉及那些关键性的技术细节问题,而是将磁盘阵列和RAID技术介绍给对它们尚不熟悉的人们。

相信这将帮助你选用合适的RAID技术。

 A.2 RAID级别的定义 下表提供了6级RAID的简单定义,本书其后部分将对各级RAID进行更详尽的描述。

 RAID级别 描述 速度* 容错性能 RAID 0 硬盘分段 硬盘并行输入/出 无 RAID 1 硬盘镜像 没有提高 有(允许单个硬盘错) RAID 2 硬盘分段加汉明码纠错 没有提高 有(允许单个硬盘错) RAID 3 硬盘分段加专用 奇偶校验盘 硬盘并行输入/出 有(允许单个硬盘错) RAID 4 硬盘分段加专用 奇偶校验盘需异步硬盘 硬盘并行输入/出 有(允许单个硬盘错) RAID 5 硬盘分段加奇偶校验 分布在各硬盘 硬盘并行输入/出比 RAID0稍慢 有(允许单个硬盘错) *对于单一容量昂贵硬盘(SLED)的性能提高 A.3 硬盘数据跨盘(Spanning) 数据跨盘技术使多个硬盘像一个硬盘那样工作,这使用户通过组合已有的资源或增加一些资源来廉价地突破现有的硬盘空间限制。

磁盘阵列原理

磁盘阵列原理

磁盘阵列原理磁盘阵列(RAID)是一种通过将多个磁盘驱动器合并成一个逻辑单元来提供数据冗余和性能提升的技术。

磁盘阵列利用磁盘级别的冗余来提供数据的备份和恢复能力,并通过将数据分布在多个磁盘上来提高数据访问速度。

在本文中,我们将探讨磁盘阵列的原理以及它是如何工作的。

1. 磁盘阵列的概念和分类磁盘阵列是一种将多个独立的磁盘驱动器组合在一起,形成一个逻辑单元的技术。

根据不同的需求,磁盘阵列可以被划分为多个级别,常见的包括RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6等级别。

每个级别都有其特定的数据保护和性能特性。

2. RAID 0RAID 0将数据分块并分布到多个磁盘上,以提高数据的读写性能。

它通过在多个磁盘上同时读取和写入数据来实现并行访问。

然而,RAID 0没有冗余机制,一旦其中一个磁盘损坏,所有数据将会丢失。

3. RAID 1RAID 1通过将数据复制到多个磁盘上来提供冗余能力。

每个数据块都会被复制到两个或更多的磁盘上,以确保数据的完整性。

当其中一个磁盘发生故障时,系统可以从其他磁盘中恢复数据。

4. RAID 5RAID 5采用分布式奇偶校验的方式来提供冗余能力。

它将数据分块并分布到多个磁盘上,同时计算奇偶校验信息并存储在不同的磁盘上。

当其中一个磁盘损坏时,系统可以通过计算奇偶校验信息来恢复数据。

5. RAID 6RAID 6在RAID 5的基础上增加了第二个奇偶校验信息。

这意味着RAID 6可以容忍两个磁盘的故障,提供更高的数据可靠性。

6. 磁盘阵列的工作原理磁盘阵列通过控制器来管理和操作多个磁盘驱动器。

控制器负责将数据分块并分布到多个磁盘上,同时监测磁盘的状态。

当磁盘发生故障时,控制器可以根据不同的级别(如RAID 1、RAID 5等)来执行数据的恢复操作。

7. 磁盘阵列的优势和应用磁盘阵列提供了数据的冗余和性能提升能力,可以提高数据的可靠性和访问速度。

它广泛应用于服务器、存储系统、数据库等需要高可靠性和高性能的场景。

RAID :性能增强的磁盘阵列配置方案

RAID :性能增强的磁盘阵列配置方案

RAID :性能增强的磁盘阵列配置方案RAID(Redundant Array of Independent Disks)是一种通过将多个硬盘组合在一起形成磁盘阵列来提高存储性能和数据冗余的技术。

RAID有不同的级别,每个级别都有不同的特点和适用场景。

在本文中,我们将重点讨论几种常见的RAID配置方案,以及它们如何增强性能。

1. RAID 0:大幅提升读写速度RAID 0是最简单的RAID级别之一,它将两个或更多的硬盘组合在一起,并将数据分割成块,然后分别写入每个硬盘。

由于数据的并行读写操作,RAID 0将大幅提升存储系统的读写速度。

然而,RAID 0没有冗余功能,一旦其中一个硬盘出现故障,所有数据都将丢失。

2. RAID 1:提供数据冗余和备份RAID 1使用镜像技术,将相同的数据同时写入两个或多个硬盘。

这样,当其中一个硬盘出现故障时,系统可以从其他硬盘中获取相同的数据。

RAID 1提供了数据的冗余和备份功能,使得系统更加可靠。

然而,RAID 1并不能提升系统的读写速度,因为所有数据都要同时写入多个硬盘。

3. RAID 5:提供读取性能和数据冗余RAID 5是一种将数据分布在多个硬盘上并提供容错能力的RAID级别。

RAID 5至少需要三个硬盘,其中一个硬盘用于存储奇偶校验信息。

奇偶校验信息允许在一个硬盘故障的情况下恢复数据。

RAID 5在读取方面具有良好的性能,但在写入方面可能会稍慢。

4. RAID 10:融合RAID 1和RAID 0的优势RAID 10是将RAID 1和RAID 0结合起来的一种配置方案,它同时提供数据冗余和读写性能的优势。

RAID 10需要至少四个硬盘,它将硬盘分成两组,每组都是一个独立的RAID 1阵列,然后将这两个RAID 1阵列组成一个RAID 0阵列。

这样做的好处是不仅可以提供数据的冗余和备份功能,还可以大幅提升系统的读写性能。

5. RAID 6:提供更高的容错能力RAID 6是在RAID 5基础上进一步增强的配置方案,它使用两个奇偶校验信息来提供更高的容错能力。

硬盘RADE技术详解

硬盘RADE技术详解

硬盘RAID技术详解一.Raid定义RAID(Redundant Array of Independent Disk 独立冗余磁盘阵列)技术是加州大学伯克利分校1987年提出,最初是为了组合小的廉价磁盘来代替大的昂贵磁盘,同时希望磁盘失效时不会使对数据的访问受损失而开发出一定水平的数据保护技术。

RAID就是一种由多块廉价磁盘构成的冗余阵列,在操作系统下是作为一个独立的大型存储设备出现。

RAID可以充分发挥出多块硬盘的优势,可以提升硬盘速度,增大容量,提供容错功能够确保数据安全性,易于管理的优点,在任何一块硬盘出现问题的情况下都可以继续工作,不会受到损坏硬盘的影响。

二、RAID的几种工作模式1、RAID0即Data Stripping数据分条技术。

RAID 0可以把多块硬盘连成一个容量更大的硬盘群,可以提高磁盘的性能和吞吐量。

RAID 0没有冗余或错误修复能力,成本低,要求至少两个磁盘,一般只是在那些对数据安全性要求不高的情况下才被使用。

(1)、RAID 0最简单方式就是把x块同样的硬盘用硬件的形式通过智能磁盘控制器或用操作系统中的磁盘驱动程序以软件的方式串联在一起,形成一个独立的逻辑驱动器,容量是单独硬盘的x倍,在电脑数据写时被依次写入到各磁盘中,当一块磁盘的空间用尽时,数据就会被自动写入到下一块磁盘中,它的好处是可以增加磁盘的容量。

速度与其中任何一块磁盘的速度相同,如果其中的任何一块磁盘出现故障,整个系统将会受到破坏,可靠性是单独使用一块硬盘的1/n。

(2)、RAID 0的另一方式是用n块硬盘选择合理的带区大小创建带区集,最好是为每一块硬盘都配备一个专门的磁盘控制器,在电脑数据读写时同时向n块磁盘读写数据,速度提升n倍。

提高系统的性能。

2、RAID 1RAID 1称为磁盘镜像:把一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘上,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,具有很高的数据冗余能力,但磁盘利用率为50%,故成本最高,多用在保存关键性的重要数据的场合。

raid(独立冗余磁盘阵列)基础知识

raid(独立冗余磁盘阵列)基础知识

raid(独立冗余磁盘阵列)基础知识RAID(独立冗余磁盘阵列)基础知识一. 什么是RAID?RAID是独立冗余磁盘阵列(Redundant Array of Independent Disks)的缩写,是一种通过将多个磁盘组合在一起来提供高数据性能和冗余存储的技术。

RAID技术通过将数据分散存储在多个磁盘上,实现数据的冗余备份和提高系统性能。

二. RAID的基本原理RAID通过将数据切分成多个块,并将这些块分别存储在不同的磁盘上,以实现数据的冗余备份和提高读写性能。

常见的RAID级别包括RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6等。

1. RAID 0:条带化(Striping)RAID 0将数据切分成固定大小的块,并将这些块依次存储在多个磁盘上,提高了数据的读写性能。

然而,RAID 0没有冗余备份功能,一旦其中一个磁盘损坏,所有数据都将丢失。

2. RAID 1:镜像化(Mirroring)RAID 1将数据同时写入两个磁盘,实现了数据的冗余备份。

当其中一个磁盘损坏时,另一个磁盘仍然可以正常工作,保证数据的可靠性。

然而,RAID 1并没有提高数据的读写性能。

3. RAID 5:条带化加分布式奇偶校验(Striping with Distributed Parity)RAID 5将数据切分成固定大小的块,并在多个磁盘上存储数据和奇偶校验位。

奇偶校验位用于恢复损坏的数据。

RAID 5的读写性能较高,并且具有冗余备份功能。

然而,当多个磁盘损坏时,数据恢复的时间和复杂度较高。

4. RAID 6:双分布式奇偶校验(Double Distributed Parity)RAID 6是在RAID 5的基础上增加了第二个奇偶校验位,提高了数据的冗余备份能力。

RAID 6可以同时容忍两个磁盘的损坏,提供了更高的数据可靠性。

三. RAID的优缺点RAID技术具有以下优点:1. 提高数据的读写性能:通过条带化技术,数据可以同时从多个磁盘读取或写入,提高了系统的读写性能。

磁盘阵列方案

磁盘阵列方案

磁盘阵列方案1. 简介磁盘阵列是一种将多个磁盘组合在一起,形成一个逻辑上的单个存储单元的技术。

通过磁盘阵列,可以提高数据的可靠性和性能。

本文将介绍几种常见的磁盘阵列方案,包括RD 0、RD 1、RD 5和RD 10,并比较它们的优缺点。

2. RD 0RD 0,也称为条带化,是一种将数据分散存储在多个磁盘上的方案。

数据被分成多个块,并在不同的磁盘上同时写入。

由于数据分散在多个磁盘上,因此RD 0可以显著提高数据的读写速度。

然而,RD 0没有冗余,当一个磁盘故障时,所有数据都将丢失。

RD 0的配置方式如下:- 最少需要两个磁盘- 所有磁盘容量必须一致- 所有磁盘容量将相加,形成一个逻辑上的单个存储单元RD 0的优点包括:•提供高性能的读写速度•容量利用率高,不会浪费存储空间RD 0的缺点包括:•没有冗余,一个磁盘故障会导致数据丢失•可靠性低,系统的可用性不如其他RD级别3. RD 1RD 1,也称为镜像,是一种将数据在多个磁盘上完全复制的方案。

每个数据块都会被同时写入两个磁盘,因此当一个磁盘故障时,数据仍然可以从另一个磁盘恢复。

RD 1提供了最高的数据可靠性,但与RD 0相比,读写性能稍微降低。

RD 1的配置方式如下:- 最少需要两个磁盘- 所有磁盘容量相同- 所有磁盘上的数据完全相同RD 1的优点包括:•提供最高的数据可靠性•可以容忍一个磁盘故障,数据不会丢失•读取性能较高,因为可以从多个磁盘同时读取RD 1的缺点包括:•写入性能较低,因为数据需要同时写入多个磁盘•相对高的成本,因为需要多个磁盘提供冗余存储4. RD 5RD 5是一种在多个磁盘上分散存储数据和校验信息的方案。

数据被划分成多个块,并且校验信息也被分散存储在磁盘上。

当一个磁盘发生故障时,可以通过校验信息来恢复丢失的数据。

RD 5结合了RD 0和RD 1的优点,提供了较高的数据可靠性和良好的读写性能。

RD 5的配置方式如下:- 最少需要三个磁盘- 一个磁盘用于存储校验信息- 数据和校验信息的块交替分布在其他磁盘上RD 5的优点包括:•提供较高的数据可靠性,可以容忍一个磁盘故障•相对较低的成本,因为只需要一个磁盘提供校验信息RD 5的缺点包括:•写入性能较低,因为写入时需要计算和更新校验信息•在重建磁盘时,会对系统性能产生较大影响5. RD 10RD 10,也称为RD 1+0,是一种将RD 1和RD 0相结合的方案。

raid技术的概念

raid技术的概念

景区经营权租赁合同3篇篇1景区经营权租赁合同一、合同双方:甲方:(出租方名称)注册地址:法定代表人:电话:传真:乙方:(承租方名称)注册地址:法定代表人:电话:传真:二、合同项目:甲方将位于(景区名称)内的(景区内具体位置)景区经营权出租给乙方。

具体包括景区内(列举出承租方可以经营的项目或空间,比如商店、景点等)。

三、租赁期限:合同期限为(具体年限),自(开始日期)至(结束日期)止。

甲方在租赁期满时可根据实际情况继续与乙方合作,续租期为(具体年限)。

四、租金及支付方式:乙方应当按照每(具体时间,比如月)支付给甲方(具体金额)的租金。

支付方式为(具体方式,比如银行转账、现金等)。

五、保证金:乙方应当在签订合同之日起(具体天数内)支付给甲方(具体金额)的保证金,保证金在租赁期内不可转让或使用。

租赁期满后,经检查无争议,保证金将在(具体时间)内全额退还给乙方。

六、经营范围:乙方应当按照景区管理方的规定经营承租项目,不得擅自添加或变更,严禁销售假冒伪劣产品,如有违反将被责令停业整顿或解除合同。

七、维护管理:乙方对承租项目的维护管理应当及时有效,保持清洁卫生,确保景区环境整洁有序。

如有损坏或意外事故,应当及时向景区管理方报告并协助处理。

八、其他条款:1. 甲方有权对承租方的经营情况进行监督检查,并提供必要的帮助和支持。

2. 乙方应当遵守景区管理方的各项规章制度,如有违反将面临相应的处罚。

3. 本合同未尽事宜由双方协商解决。

九、违约责任:任何一方未履行本合同规定,均视为违约,对方有权要求违约方立即补正,并承担相应的违约责任。

十、合同终止:本合同在任何一方未按照协议履行或发生违约情况时,对方有权解除合同并要求违约方承担相应的违约责任。

合同期满未续租的,合同自动终止。

十一、争议解决:本合同如发生争议,双方应友好协商解决,协商不成的,应向有管辖权的法院提起诉讼。

十二、本合同一式两份,甲方和乙方各执一份,具有同等法律效力。

《磁盘阵列讲解》课件

《磁盘阵列讲解》课件

磁盘阵列的发展趋势
容量增大
随着磁盘数量的增加、技术不断提高,磁盘阵 列的总容量将会越来越大。
性能提高
随着新技术的应用,磁盘阵列的读写速度将会 更快,同时也会变得更加智能化。
结论和展望
结论
磁盘阵列作为数据存储的重要方案,将会继续得 到盘阵列也将在这 一领域发挥越来越重要的作用。
《磁盘阵列讲解》
本课件将深入讲解磁盘阵列的各种技术,帮助你深入了解这一重要的数据存 储方案。
什么是磁盘阵列?
定义
磁盘阵列是利用多个磁盘组合成的存储系统,提供数据备份、容错、加速等功能。
分类
磁盘阵列可以按照多种因素分类,如运作模式、RAID级别、总线结构等。
磁盘阵列常用技术
RAID控制器
RAID控制器是磁盘阵列的重要组成部分,根据 RAID级别来管理磁盘的读写、纠错、协调等过 程。
磁盘阵列的成本较高,还需要较强的技术支持才能保证其正常运行。
磁盘阵列的应用领域
1
服务器存储
磁盘阵列在服务器存储中得到广泛应用,能够保证大量数据的高效存储和访问。
2
网络存储
磁盘阵列可以构建网络存储系统,为分布式的数据存储提供了强有力的支持。
3
大数据处理
磁盘阵列在大数据处理方面也有广泛的使用,能够满足容错、高速读写的需求。
光纤通道技术
光纤通道技术是一种快速,可靠的数据传输技 术,其速度和距离远高于传统的SCSI接口。
固态硬盘
固态硬盘具有更高的读写速度和更小的体积, 因此能够大大提高磁盘阵列的性能。
磁盘阵列的优缺点
1 优点
磁盘阵列能够提供更快速,更稳定的数据存储和访问能力,同时在发生磁盘故障时不会 导致数据丢失。
2 缺点

磁盘阵列技术

磁盘阵列技术

磁盘阵列技术磁盘阵列技术磁盘阵列技术是一种通过将多个硬盘组合在一起,形成一个逻辑上的单一存储设备的技术。

它能够提供更高的存储容量、更快的数据读写速度和更高的数据可靠性。

本文将从以下几个方面详细介绍磁盘阵列技术。

一、磁盘阵列基础知识1. 磁盘阵列定义磁盘阵列指的是将多个硬盘组合成一个逻辑上的单一存储设备,以提供更高的存储容量、更快的数据读写速度和更高的数据可靠性。

2. 磁盘阵列类型常见的磁盘阵列类型包括RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6等。

其中,RAID 0可以提供较高的读写速度,但没有冗余机制;RAID 1可以提供较高的数据可靠性,但存储容量较低;RAID 5和RAID 6则兼具了读写速度和数据可靠性,并且能够实现部分硬盘故障时仍然能够正常运行。

3. 磁盘阵列控制器磁盘阵列控制器是磁盘阵列的核心组成部分,它负责管理和控制硬盘的读写操作,并提供RAID级别的数据保护功能。

磁盘阵列控制器可以分为软件RAID和硬件RAID两种类型,其中硬件RAID通常性能更好、可靠性更高。

二、磁盘阵列实现原理1. RAID 0实现原理RAID 0通过将数据块分散存储在多个硬盘上,从而实现读写速度的提升。

例如,如果有两个硬盘A和B,那么一个10MB的文件可以被分成两个5MB的块,分别存储在A和B上。

当需要读取这个文件时,两个硬盘可以同时进行读取操作,从而实现读取速度的加快。

2. RAID 1实现原理RAID 1通过将数据同时存储在多个硬盘上,从而实现数据冗余备份。

例如,如果有两个硬盘A和B,在RAID 1中它们会被视为一个逻辑上的单一存储设备,并且所有数据都会被同时写入到A和B中。

当其中一个硬盘出现故障时,另一个硬盘仍然可以继续工作,从而保证数据的可靠性。

3. RAID 5实现原理RAID 5通过将数据块分散存储在多个硬盘上,并使用奇偶校验码来实现数据冗余备份。

例如,如果有三个硬盘A、B和C,在RAID 5中它们会被视为一个逻辑上的单一存储设备,并且所有数据都会被分成多个块,分别存储在A、B和C中。

RAID0、RAID1详解

RAID0、RAID1详解
在RAID0中,数据被分割成多个块, 每个块存储在独立的物理磁盘上,从 而实现了数据的并行读写。
RAID0工作原理
01
数据被分割成大小相等的块,并按照一定的顺序分配给各个磁 盘。
02
每个磁盘都独立地执行读写操作,不受其他磁盘的影响。
当数据被读取时,系统可以同时从多个磁盘中获取数据块,显
03
著提高了数据传输速度。
2
通过将多个RAID0和RAID1阵列组合在一起,可 以获得更高的I/O性能和数据冗余性,以满足不 同应用的需求。
3
混合RAID技术还可以实现自动数据迁移和分层存 储,以提高存储效率和降低成本。
自动配置与优化
自动配置与优化技术可以自动调整 RAID配置和参数,以实现最佳性能和 可靠性。
通过实时监控存储系统的性能和健康状况, 自动配置与优化技术可以自动调整RAID级 别、条带大小、数据冗余等参数,以实现最 佳的系统性能和可靠性。
适用场景比较
RAID0适用于对性能要求较高,但对 数据安全性要求不高的场景,如Web 服务器、邮件服务器等。
VS
RAID1适用于对数据安全性要求较高, 但对性能要求不高的场景,如数据库 服务器、文件服务器等。
优缺点比较
优点
RAID0提高了读写性能,RAID1保证了数据 的安全性。
缺点
RAID0的数据安全性较低,一旦一个磁盘出 现故障,所有数据都可能丢失。而RAID1的 性能相对较低,因为数据需要同时写入两个 或更多的磁盘。
在云存储环境中,RAID0可以为云 服务提供商提供高带宽和IOPS, 满足大量用户同时访问的需求。
RAID1
对于需要保证数据可靠性的云服 务,如企业级备份、关键任务应 用程序等,RAID1可以提供数据 冗余和错误恢复功能。

磁盘阵列架构说明大全

磁盘阵列架构说明大全

LAN(图书馆)
路由器
服务器
SCSI
磁盘阵列
LAN(校园网)
服务器
服务器
管理终端
XX公司
一般网络结构:
远程用户
阅览室服务终端
Internet
远程用户
校园网用户
LAN(图书馆)
路由器
服务器
SCSI
磁盘阵列
LAN(校园网)
服务器
服务器
管理终端
XX公司
XX磁盘阵列满足存储 更高的要求 ●更 大 的 存 储 容 量 ●更 快 的 响 应 速 度 ●数 据 更 加 安 全 可 靠
•支持可用
•有完善的系统检测与报警功能
•标准的接口支持多种主机连接
•支持多种操作系统平台
标准的 SCSI接口
控制器
热把插 硬盘
冗余可热把 插电源
XX公司
数字化图书馆中常用的XX磁盘阵列
• 机架式 • 桌边式
XX公司
XX 磁盘阵列一般性能介绍
高性能:
XX公司
RAID 技术
● 使用RAID技术突破了单盘容量的限制
XX公司
RAID 技术
● 使用RAID技术突破了单盘读写速度的限制
XX公司
RAID 技术
● 使用RAID技术实现了数据存储的安全
XX公司
RAID 技术
●RAID技术解决了什么问题 ● 使用RAID技术解决了单个磁盘容量的限制 ●使用RAID技术解决了单个磁盘速度的限制 ●使用RAID技术解决了数据可靠性问题
XX公司
XX 磁盘阵列一般性能介绍
可扩展:
• 每个控制器可支持8个SCSI通道 • 每个通道都可定义为HOST或DRIVE • 每个SCSI ID可有32个LUN • 多种通道扩展板可选 • 支持实现SAN • 模块化结构 • 支持在线扩容

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 RAIDCurrently, 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: <none>[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RAID5mdadm -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 RAIDmdadm -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/sdg1mdadm /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RAID3.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: <none>[root@lvm ~]# mdadm -DsARRAY /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 metadatamdadm: 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 : 1.2Creation Time : Sun Jul 21 01:19:25 2013Raid Level : raid5Array Size : 3144192 (3.00 GiB 3.22 GB)Used Dev Size : 1048064 (1023.67 MiB 1073.22 MB)Raid Devices : 4Total Devices : 5Persistence : Superblock is persistentUpdate Time : Sun Jul 21 01:19:33 2013State : cleanActive Devices : 4Working Devices : 5Failed Devices : 0Spare Devices : 1Layout : left-symmetricChunk Size : 512KName : lvm:5 (local to host lvm)UUID : e433a3d5:94c67839:5e66cae5:e4976d17Events : 18[root@localhost Desktop]# mdadm -Ds >> /etc/mdadm.conf 创建配置文件[root@localhost Desktop]# mdadm -S /dev/md5 停止RAIDmdadm: stopped /dev/md5[root@localhost Desktop]# mdadm -A /dev/md5 激活RAIDmdadm: /dev/md5 has been started with 4 drives and 1 spare.[root@localhost Desktop]# mkfs.ext4 /dev/md52.格式化raid5设备[root@localhost Desktop]# mkfs.ext4 /dev/md5 格式化md53.挂载使用[root@localhost Desktop]# mkdir /file[root@localhost Desktop]# mount /dev/md5 /file4.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 State0 8 16 0 active sync /dev/sdb1 8 32 1 active sync /dev/sdc2 8 48 2 active sync /dev/sdd5 8 64 3 active sync /dev/sde4 8 80 - spare5.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 : 1.2Creation Time : Sun Jul 21 01:19:25 2013Raid Level : raid5Array Size : 3144192 (3.00 GiB 3.22 GB)Used Dev Size : 1048064 (1023.67 MiB 1073.22 MB)Raid Devices : 4Total Devices : 5Persistence : Superblock is persistentUpdate Time : Sun Jul 21 01:44:49 2013State : cleanActive Devices : 4Working Devices : 5Failed Devices : 0Spare Devices : 1Layout : left-symmetricChunk Size : 512KName : lvm:5 (local to host lvm)UUID : e433a3d5:94c67839:5e66cae5:e4976d17Events : 68Number Major Minor RaidDevice State0 8 16 0 active sync /dev/sdb1 8 32 1 active sync /dev/sdc4 8 80 2 active sync /dev/sdf6 8 112 3 active sync /dev/sdh5 8 96 - spare /dev/sdg[root@localhost file]# mdadm /dev/md5 -f /dev/sdh 再次破坏/dev/sdh [root@localhost file]# mdadm -D /dev/md5Active Devices : 4Working Devices : 4Failed Devices : 1Number Major Minor RaidDevice State0 8 16 0 active sync /dev/sdb1 8 32 1 active sync /dev/sdc4 8 80 2 active sync /dev/sdf5 8 96 3 active sync /dev/sdg6 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, recoveringActive Devices : 3Working Devices : 4Failed Devices : 1Spare Devices : 1Number Major Minor RaidDevice State0 8 16 0 active sync /dev/sdb1 8 32 1 active sync /dev/sdc4 8 80 2 active sync /dev/sdf5 8 96 3 spare rebuilding /dev/sdg6 8 112 - faulty spare /dev/sdh 【root@localhost file]# mdadm /dev/md5 -f /dev/sdf 破坏/sdf盘Active Devices : 2Working Devices : 2Failed Devices : 3Number Major Minor RaidDevice State0 8 16 0 active sync /dev/sdb1 8 32 1 active sync /dev/sdc2 0 0 2 removed3 0 0 3 removed4 8 80 - faulty spare /dev/sdf5 8 96 - 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/md5mdadm: stopped /dev/md5[root@localhost /]# mdadm -A /dev/md5mdadm: /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/sdbRaid Level : raid5Device Role : Active device 0Array State : AA.. ('A' == active, '.' == missing)=========删除/dev/md51.卸载挂载点[root@localhost /]# umount /dev/sda52.[root@localhost /]#mdadm -S停用RAID3.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。

RAID技术介绍

RAID技术介绍

RAID技术介绍
RAID,即Redundant Array of Inexpensive Disks,即廉价磁盘阵
列冗余技术,是一种使用多个物理硬盘构建虚拟硬盘的技术,其主要目的
在于提高存储系统的可靠性和性能。

RAID是一种硬盘阵列技术,它通过把多个物理硬盘合并成一个虚拟
的磁盘阵列来实现磁盘阵列技术的性能和可靠性,以提高系统的可用性、
容量和吞吐量。

硬盘阵列可以显著提高性能,使系统可以顺利处理更多的
I/O请求,也可以提供更高的数据冗余,从而确保数据的完整性和可靠性。

RAID技术使用RAID级别来描述不同的RAID配置,主要有
RAID0,RAID1,RAID5,RAID6和RAID10,RAID50和RAID60等等。

RAID0是把
几块物理硬盘组成一个虚拟硬盘,它可以拆分大文件并分配到各个硬盘上,从而加快文件读写速度,但不提供数据容错能力。

RAID1把两块硬盘分成
两组,每组之间互相镜像,从而实现数据镜像备份,可提高数据的安全性,但不具有性能优势。

RAID5把多块硬盘组成一个虚拟磁盘,数据项将数据
和校验数据分别存放于不同的磁盘上,因此拥有较高的数据容错能力,可
提高性能,但硬盘容量利用率略低于其他RAID级别。

RAID6则和RAID5
类似,但它使用了两组校验数据,可提高可靠性,但也会增加硬盘的使用
成本。

磁盘阵列各种RAID基本知识,磁盘使用率

磁盘阵列各种RAID基本知识,磁盘使用率

.磁盘阵列RAID原理、种类及性能优缺点对比磁盘阵列(Redundant Arrays of Independent Disks,RAID)1. 存储的数据一定分片;2. 分基于软件的软RAID(如mdadm)和基于硬件的硬RAID(如RAID 卡);3. RAID卡如同网卡一样有集成板载的也有独立的(PCI-e),一般独立RAID卡性能相对较好,淘宝一搜便可看到他们的原形;4. 现在基本上服务器都原生硬件支持几种常用的RAID;5. 当然还有更加高大上的专用于存储的磁盘阵列柜产品,有专用存储技术,规格有如12/24/48盘一柜等,盘可选机械/固态,3.5/2.5寸等。

近来想建立一个私有云系统,涉及到安装使用一台网络存储服务器。

对于服务器中硬盘的连接,选用哪种RAID模式能准确满足需求收集了资料,简单整理后记录如下:一、RAID模式优缺点的简要介绍目前被运用较多的RAID模式其优缺点大致是这样的:1、RAID0模式优点:在RAID 0状态下,存储数据被分割成两部分,分别存储在两块硬盘上,此时移动硬盘的理论存储速度是单块硬盘的2倍,实际容量等于两块硬盘中较小一块硬盘的容量的2倍。

缺点:任何一块硬盘发生故障,整个RAID上的数据将不可恢复。

备注:存储高清电影比较适合。

2、RAID1模式优点:此模式下,两块硬盘互为镜像。

当一个硬盘受损时,换上一块全新硬盘(大于或等于原硬盘容量)替代原硬盘即可自动恢复资料和继续使用,移动硬盘的实际容量等于较小一块硬盘的容量,存储速度与单块硬盘相同。

RAID 1的优势在于任何一块硬盘出现故障是,所存储的数据都不会丢失。

缺点:该模式可使用的硬盘实际容量比较小,仅仅为两颗硬盘中最小硬盘的容量。

备注:非常重要的资料,如数据库,个人资料,是万无一失的存储方案。

3、RAID 0+1模式RAID 0+1是磁盘分段及镜像的结合,采用2组RAID0的磁盘阵列互为镜像,它们之间又成为一个RAID1的阵列。

RAID10磁盘阵列优势全面详解

RAID10磁盘阵列优势全面详解

RAID10磁盘阵列优势全面详解
RAID10磁盘阵列(也称RAID1+0)是非常流行的一种RAID技术,它
将RAID0和RAID1这两种RAID技术有机结合,融合了它们的优点,是一
种高可靠、高性能的阵列技术。

它可以将多块硬盘按照组织成一个大的硬
盘阵列,它的优势是磁盘阵列的可靠性高,I/O性能优异,空间效率较高。

首先说明RAID10磁盘阵列的可靠性,它的可靠性是由RAID1组成的,因此RAID10也可以提供高可靠性。

RAID10磁盘阵列的特点是镜像定义,
因此它可以提供高级的数据可靠性,使得即使一块硬盘出现故障,也可以
很快从备份的硬盘中恢复数据,从而达到保护用户数据安全的目的。

其次说明RAID10磁盘阵列的I/O性能,RAID10性能优异,它可以提
供高性能的I/O操作。

它的特点是以磁盘阵列的形式存在,可以同时进行
多块硬盘的I/O操作,从而大大提高I/O性能,可以满足用户对性能要求
很高的应用场景。

最后说明RAID10磁盘阵列的空间效率,它比RAID1和RAID0的空间
效率要高,因为它是一种折叠镜像技术,可以在2倍的硬盘容量上提供跟RAID1及RAID0相同的空间效率。

这种技术比RAID1磁盘阵列的空间效率
高1倍,比RAID0的空间效率高50%,可以帮助企业节省更多的存储空间。

总而言之。

RAID磁盘阵列技术设置详解

RAID磁盘阵列技术设置详解

开始时RAID方案主要针对SCSI硬盘系统,系统成本比较昂贵。1993年,HighPoint公司推出了第一款IDE-RAID控制芯片,能够利用相对廉价的IDE硬盘来组建RAID系统,从而大大降低了RAID的“门槛”。从此,个人用户也开始关注这项技术,因为硬盘是现代个人计算机中发展最为“缓慢”和最缺少安全性的设备,而用户存储在其中的数据却常常远超计算机的本身价格。在花费相对较少的情况下,RAID技术可以使个人用户也享受到成倍的磁盘速度提升和更高的数据安全性,现在个人电脑市场上的IDE-RAID控制芯片主要出自HighPoint和Promise公司,此外还有一部分来自AMI公司(如表2)。
面向个人用户的IDE-RAID芯片一般只提供了RAID 0、RAID 1和RAID 0+1(RAID 10)等RAID规范的支持,虽然它们在技术上无法与商用系统相提并论,但是对普通用户来说其提供的速度提升和安全保证已经足够了。随着硬盘接口传输率的不断提高,IDE-RAID芯片也不断地更新换代,芯片市场上的主流芯片已经全部支持ATA 100标准,而HighPoint公司新推出的HPT 372芯片和Promise最新的PDC20276芯片,甚至已经可以支持ATA 133标准的IDE硬盘。在主板厂商竞争加剧、个人电脑用户要求逐渐提高的今天,在主板上板载RAID芯片的厂商已经不在少数,用户完全可以不用购置RAID卡,直接组建自己的磁盘阵列,感受磁盘狂飙的速度
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。

容灾备份技巧:磁盘阵列与存储网络配置(四)

容灾备份技巧:磁盘阵列与存储网络配置(四)

容灾备份技巧:磁盘阵列与存储网络配置在当今信息化时代,数据的安全与可靠性成为企业和个人都非常重视的问题。

一旦数据丢失或损坏,可能会造成巨大的经济损失。

因此,容灾备份技巧在数据管理中扮演着重要的角色。

本文将探讨其中的一种技术——磁盘阵列与存储网络配置,以及它在容灾备份中的应用。

一、磁盘阵列技术磁盘阵列技术是一种将多个磁盘组合成一个逻辑单元的方法。

通过RAID(冗余磁盘阵列)技术,将每个磁盘的存储空间进行合并,形成一个大容量的存储设备,提高系统的性能和容错能力。

常见的RAID 级别有RAID0、RAID1、RAID5等。

RAID0是将多个磁盘并联起来,提升读写性能,但没有数据冗余备份功能,一旦其中一块磁盘出现故障,整个磁盘阵列的数据都将丢失。

RAID1是将同一份数据同时写入多个磁盘,实现数据的冗余备份,即使其中一块磁盘发生故障,数据依然可以从其他磁盘中恢复。

RAID5则是将数据和奇偶校验信息分散存储在多个磁盘中,提供了更高的容错能力和读写性能。

二、存储网络配置存储网络配置是将存储设备与计算机通过网络连接起来,实现数据的共享与管理。

常见的存储网络配置有光纤通道网络(FC SAN)和网络附加存储(NAS)。

FC SAN是一种高速、可靠的存储网络技术,通过光纤通道将存储设备与计算机连接在一起。

它具有高带宽、低延迟的特点,适用于大规模的数据中心和高性能计算环境。

而NAS则是通过以太网连接存储设备和计算机,将存储设备作为一个网络节点来进行数据的管理和共享。

NAS具有简单易用、灵活扩展的特点,适用于中小型企业和个人用户。

三、容灾备份应用磁盘阵列与存储网络配置在容灾备份中扮演着重要角色。

首先,磁盘阵列通过提供数据的冗余备份功能,降低了数据丢失的风险,提高了数据的可靠性。

无论是RAID1还是RAID5,都能在一定程度上保护数据不会因为磁盘故障而丢失。

其次,存储网络配置通过构建存储区域网络(SAN)或联机存储服务器(NAS)等方式,实现数据的共享和备份。

超详细的磁盘阵列图文教程

超详细的磁盘阵列图文教程

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。

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。

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磁盘阵列技术详解磁盘阵列技术详解2010-07-08 18:01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),SCSI3(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RISCCPU,(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回磁盘阵列中,否则您的数据可能因硬盘顺序与原来的不苻,磁盘阵列上的控制器不认而数据丢失!因为您的硬盘的SCSI ID号乱掉所致。

现在的磁盘阵列产品都已有这种不要求硬盘有顺序的功能,为了防止上述的事件发生,都是不要求硬盘有顺序的。

我们为什幺需要磁盘阵列目前人们逐渐认识了磁盘阵列技术。

磁盘阵列技术可以详细地划分为若干个级别0-5 RAID技术,并且还发展了所谓的RAID Level 10,30,50的新的级别。

RAID是廉价冗余磁盘阵列(Redundant Array of Inexpensive Disk)的简称。

用RAID的好处简单的说就是:安全性高,速度快,数据容量超大某些级别的RAID技术可以把速度提高到单个硬盘驱动器的400%。

磁盘阵列把多个硬盘驱动器连接在一起协同工作,大大提高了速度,同时把硬盘系统的可靠性提高到接近无错的境界。

这些"容错"系统速度极快,同时可靠性极高。

本节将讨论这些新技术,以及不同级别RAID的优缺点。

我们并不想涉及那些关键性的技术细节问题,而是将磁盘阵列和RAID技术介绍给对它们尚不熟悉的人们。

相信这将帮助你选用合适的RAID技术。

RAID级别的定义下表提供了6级RAID的简单定义,本书其后部分将对各级RAID进行更详尽的描述。

RAID级别,描述,速度*,容错性能RAID 0,硬盘分段,硬盘并行输入/出,无RAID 1,硬盘镜像,没有提高,有(允许单个硬盘错)RAID 2,硬盘分段加汉明码纠错,没有提高,有(允许单个硬盘错)RAID 3,硬盘分段加专用,奇偶校验盘,硬盘并行输入/出,有(允许单个硬盘错)RAID 4,硬盘分段加专用,奇偶校验盘需异步硬盘,硬盘并行输入/出,有(允许单个硬盘错)RAID 5,硬盘分段加奇偶校验,分布在各硬盘,硬盘并行输入/出比RAID0稍慢,有(允许单个硬盘错)*对于单一容量昂贵硬盘(SLED)的性能提高硬盘数据跨盘(Spanning)数据跨盘技术使多个硬盘像一个硬盘那样工作,这使用户通过组合已有的资源或增加一些资源来廉价地突破现有的硬盘空间限制。

4个300兆字节的硬盘驱动器连结在一起,构成一个SCSI系统。

用户只看到一个有1200兆字节的C盘,而不是看到C,D,E,F,4个300兆字节的硬盘。

在这样的环境中,系统管理员不必担心某个硬盘上会发生硬盘安全检空间不够的情况。

因为现在1200兆字节的容量全在一个卷(Volume)上(例如硬盘C上)。

系统管理员可以安全地建立所需要的任何层次的文件系统,而不需要在多个单独硬盘环境的限制下,计划他的文件系统。

硬盘数据跨盘本身并不是RAID,它不能改善硬盘的可靠性和速度。

但是它有这样的好处,即多个小型廉价硬盘可以根据需要增加到硬盘子系统上。

硬盘分段(Disk Striping,RAID 0)硬盘分段的方法把数据写到多个硬盘,而不是只写到一个盘上,这也叫作RAID O,在磁盘阵列子系统中,数据按系统规定的"段"(Segment)为单位依次写入多个硬盘,例如数据段1写入硬盘0,段2写入硬盘1,段3写入硬盘2等等。

当数据写完最后一个硬盘时,它就重新从盘0的下一可用段开始写入,写数据的全过程按此重复直至数据写完。

段由块组成,而块又由字节组成。

因此,当段的大小为4个块,而块又由256个字节组成时,依字节大小计算,段的大小等于1024个字节。

第1~1024字节写入盘0,第1025~2048字节写盘1等。

假如我们的硬盘子系统有5个硬盘,我们要写20,000个字节,则数据将采用硬盘分段方式存储。

总之,由于硬盘分段的方法,是把数据立即写入(读出)多个硬盘,因此它的速度比较快。

实际上,数据的传输是顺序的,但多个读(或写)操作则可以相互重迭进行。

这就是说,正当段1在写入驱动器0时,段2写入驱动器1的操作也开始了;而当段2尚在写盘驱动器1时,段3数据已送驱动器2;如此类推,在同一时刻有几个盘(即使不是所有的盘)在同时写数据。

因为数据送入盘驱动器的速度要远大于写入物理盘的速度。

因此只要根据这个特点编制出控制软件,就能实现上述数据同时写盘的操作。

遗憾的是RAID 0不是提供冗余的数据,这是非常危险的。

因为必须保证整个硬盘子系统都正常工作,计算器才能正常工作,例如,假使一个文件的段1(在驱动器0),段2(在驱动器1),段3(在驱动器2),则只要驱动器0,1,2中有一个产生故障,就会引起问题;如果驱动器1故障,则我们只能从驱动器物理地取得段1和段3的数据。

幸运的是可以找到一个解决办法,这就是硬盘分段和数据冗余。

下面一小节将讨论这个问题。

硬盘镜像(RAID 1)硬盘镜像(RAID 1)是容错磁盘阵列技术最传统的一种形式,在工业界中相对地最被了解,它最重要的优点是百分之百的数据冗余。

RAID 0通过简单地将一个盘上的所有数据拷贝到第二个盘上(或等价的存储设备上)来实现数据冗余,这种方法虽然简单且实现起来相对较容易,但它的缺点是要比单个无冗余硬盘贵一倍,因为必须购买另一个硬盘用作第一个硬盘的镜像。

硬盘镜像最简单的形式,是通过把二个硬盘连结在一个控制器上来实现的。

数据写在某一硬盘上时,它同时被写在相应的镜像盘上。

当一个盘驱动器发生故障,计算器系统仍能正常工作,因为它可以在剩下的那块好盘上操作数据。

因为二个盘互为镜像,哪个盘出故障都无关紧要,二是盘在任何时间都包含相同的数据,任何一个都可以当作工作盘。

在硬盘镜像这个简单的RAID方式中,仍能采用一些优化速度的方法,例如平衡读请求负荷。

当多个用户同时请求得到数据时,可以将读数据的请示分散到二个硬盘中去,使读负荷平均地分布在二个硬盘上。

这种方法可观地提高了读数据的性能,因为二个硬盘在同一时刻读取不同的数据片。

但是硬盘镜像不能改善写数据的性能。

被"镜像"的硬盘也可被镜像到其它存储设备上,例如可擦写光盘驱动器,虽然以光盘作镜像盘没有用硬盘的速度快,但这种方法比没有使用镜像盘毕竟减少了丢失数据的危险性。

总之,镜像系统容错性能非常好,并可以提高读数据的速度;它的缺点是需要双份硬盘,因此价格较高。

硬盘分段和数据冗余(RAID2~5)硬盘分段改善了硬盘子系统的性能,因为向硬盘读写数据的速度与硬盘子系统中硬盘数目成正比地增加,但它的缺点是硬盘子系统中任一硬盘的故障都会导致整个计算器系统失败。

整个分段的硬盘子系统部能作镜像,如果已经用了4个硬盘进行分段,我们可以再增加4个分段的硬盘作为原来4个硬盘的镜像。

很明显这是昂贵的(虽然可能比镜像一个昂贵的大硬盘来得便宜)。

可以不用镜像而用其它数据冗余的方法来提供高容错性能。

可以选择一神奇偶码模式来实现上述方法,可以外加一个专作奇偶校验用的硬盘(如在RAID 3中),或者可把奇偶校验数据分散分布在磁盘阵列的全部硬盘中。

不管用何种级别的RAID,磁盘阵列总是用异或(XOR)操作来产生奇偶数据,当子系统中有一个硬盘发生故障时,也是用异或操作重建数据。

下列简单分析了XOR是怎样工作的。

硬盘A BC奇偶盘(A,B,C异或的结果)数据1 01 0首先记住在XOR操作中,2个数异或的结果是真(即"1")时,这二个数中有且一个数为1(另一个为0)。

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