RAID磁盘阵列技术简述
磁盘阵列简述
磁盘阵列简述:磁盘阵列是一种把若干硬磁盘驱动器按照一定要求组成一个整体,整个磁盘阵列由阵列控制器管理的系统。
冗余磁盘阵列RAID(Redundant Array of Independent Disks)技术1987年由加州大学伯克利分校提出,最初的研制目的是为了组合小的廉价磁盘来代替大的昂贵磁盘,以降低大批量数据存储的费用(当时RAID称为Redundant Array of Inexpensive Disks 廉价的磁盘阵列),同时也希望采用冗余信息的方式,使得磁盘失效时不会使对数据的访问受损失,从而开发出一定水平的数据保护技术。
磁盘阵列的工作原理与特征:RAID的基本结构特征就是组合(Striping),捆绑2个或多个物理磁盘成组,形成一个单独的逻辑盘。
组合套(Striping Set)是指将物理磁盘组捆绑在一块儿。
在利用多个磁盘驱动器时,组合能够提供比单个物理磁盘驱动器更好的性能提升。
数据是以块(Chunks)的形式写入组合套中的,块的尺寸是一个固定的值,在捆绑过程实施前就已选定。
块尺寸和平均I/O需求的尺寸之间的关系决定了组合套的特性。
总的来说,选择块尺寸的目的是为了最大程度地提高性能,以适应不同特点的计算环境应用。
磁盘阵列优点:磁盘阵列有许多优点:首先,提高了存储容量;其次,多台磁盘驱动器可并行工作,提高了数据传输率;...RAID技术确实提供了比通常的磁盘存储更高的性能指标、数据完整性和数据可用性,尤其是在当今面临的I/O总是滞后于CPU性能的瓶颈问题越来越突出的情况下,RAID解决方案能够有效地弥补这个缺口。
阵列技术的介绍:RAID技术是一种工业标准,各厂商对RAID级别的定义也不尽相同。
目前对RAID级别的定义可以获得业界广泛认同的有4种,RAID 0、RAID 1、RAID 0+1和RAID 5,我们常见的主板自带的阵列芯片或阵列卡能支持的模式有:RAID 0、RAID 1、RAID 0+1。
RAID磁盘阵列
磁盘阵列对于个人电脑用户,还是比较陌生和神秘的。印象中的磁盘阵列似乎还停留在这样的场景中:在宽 阔的大厅里,林立的磁盘柜,数名表情阴郁、早早谢顶的工程师徘徊在其中,不断从中抽出一块块沉重的硬盘, 再插入一块块似乎更加沉重的硬盘……终于,随着大容量硬盘的价格不断降低,个人电脑的性能不断提升,IDERAID作为磁盘性能改善的最廉价解决方案,开始走入一般用户的计算机系统。
RAID磁盘阵列
独立冗余磁盘阵列
01 主要目的
03 发展 05 技巧
目录
02 分类 04 规范 06 磁盘阵列
基本信息
RAID是英文Redundant Array of Independent Di简单的 说,RAID是一种把多块独立的硬盘(物理硬盘)按不同的方式组合起来形成一个硬盘组(逻辑硬盘),从而提供 比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。
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。
技巧
技巧
从技术的角度来看,RAID恢复服务提供商不仅需要具备包括原先的5种(或者6种,如果包括RAID 0或者无 RAID保护)基本的RAID阵列级别或者技术的能力,而且需要具备RAID 5E、RAID 5EE、RAID 6、RAID 10、RAID 50、RAID 51、RAID 60以及RAID ADG等其它级别的能力。这些RAID级别可以利用多个连接和磁盘驱动器的类型 以及各种各样的以太连接。技术挑战之外就是由服务器和存储系统厂商以及有些介质制造商带来的RAID技术的变 化。
raid技术(磁盘阵列)
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。
RAID__磁_盘_阵_列详细介绍
服务器磁盘RAID(一)RAID 磁盘阵列RAID是 Redundant Array of Inexpensive Disks 的缩写. 中文叫磁盘阵列. 的确, 它是由一组廉价的磁盘(或叫硬盘)所组成. 通过一个特定的计算方程式和数据分布方法, 数据是可以有根据地重新计算出来. 我们做光盘镜像时由于数据量非常庞大. 单靠磁盘组, 即把几个硬盘在NT的磁盘管理器上接起来成为一个大硬盘是完全没有可靠性可言. 一旦发生什么问题, 这个庞大的数据库必须重新由头再做. 非常费时失事.所以我们用磁盘阵列. Raid有分 0, 1, 0+1, 3, 5等好几类. 其中Raid 5 可以说是光盘镜像的必然选择.磁盘阵列其实也分为软阵列 (Software Raid)和硬阵列 (Hardware Raid) 两种. 软阵列即通过软件程序并由计算机的CPU提供运行能力所成. 由于软件程式不是一个完整系统故只能提供最基本的RAID容错功能.其他如热备用硬盘的设置, 远程管理等功能均一一欠奉. 硬阵列是由独立操作的硬件提供整个磁盘阵列的控制和计算功能. 不依靠系统的CPU资源. 由于硬阵列是一个完整的系统, 所有需要的功能均可以做进去. 所以硬阵列所提供的功能和性能均比软阵列好. 而且, 如果你想把系统也做到磁盘阵列中, 硬阵列是唯一的选择. 故我们可以看市场上RAID 5 级的磁盘阵列均为硬阵列. 软阵列只适用于Raid 0 和Raid 1. 对于我们做镜像用的镜像塔, 肯定不会用 Raid 0或 Raid 1 RAID的分类 :1 [ 请输入资料RAID 0 - 由两个或以上的硬盘组成. 容量是它们的总和. 数据是平均的写到两个硬盘上. 好处是速度快因读和写均由两个硬盘同时分担.但一点容错能力都没有. 当有一个硬盘失效时, 所有的数据即时失去.RAID 1 - 即硬盘镜像(Hard Disk Mirroring) 由两个硬盘所组成. 其中一个是主, 另外一个是副. 系统不停的把在主硬盘上发生的变化写录到副硬盘上. 容错能力是 100%. 但由于两个硬盘只提供一个硬盘的容量故使用率很低.RAID 5 - 由三个或以上的硬盘所组成. 容量是它们中最低容量X (硬盘总数- 1). 如果在硬盘容量固定的情况下, 5个硬盘作RAID5只能有4个硬盘的容量. 如果有一些硬盘的容量比较大, 系统只能按最低容量的硬盘算. 所以我们做RAID 5时, 所有硬盘均是同一个容量的. 数据和容错信息会平均的分布到这几个硬盘中. 万一有一个硬盘失效时,系统和根据其他几个硬盘的容错信息计算出失效硬盘应该提供的信息. 故其容错率也是100%. 但约有两个硬盘同时失效, 所有数据均会即时掉失. 当然, 两个硬盘同时失效的机会不是很高, 故我们也不用过分担忧. 如果你是不怕一万, 只怕万一的人. 世达XRAID系统同时提供热备用硬盘的功能. 令你的风险降到最低.主题:服务器磁盘RAID(二)一 RAID技术的优越性所谓RAID,是指将多个磁盘连成一个阵列,然而以某种方式书写磁盘。
简述raid定义、类型及其特点
简述raid定义、类型及其特点RAID是一种常见的数据存储技术,它的全称是“冗余独立磁盘阵列”(Redundant Array of Independent Disks)。
它通过将多个磁盘组合在一起并实现数据分布与冗余备份,提高了数据存储和访问的可靠性与性能。
RAID有不同类型,每种类型都有其特点和适用场景。
首先,我们来谈一下RAID的基本定义。
RAID是由多个独立的硬盘组成的存储系统,它通过分散和并行地存储数据,可以提高数据的读写速度和容错能力。
RAID通过将数据分成多个块来存储,并将这些块分散存储在不同的硬盘上,从而实现数据的并行读写。
这种方式不仅可以提高数据的读写性能,还可以防止数据丢失。
接下来,我们来介绍一下常见的RAID类型及其特点。
RAID有多种级别,包括RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6等。
下面将分别介绍它们的特点和适用场景。
首先是RAID 0。
RAID 0将数据均匀地分散存储在多个硬盘上,从而实现了数据的并行读写,提高了存储和访问的速度。
然而,RAID 0没有冗余备份机制,只要其中一个硬盘发生故障,所有数据都会丢失。
因此,RAID 0适用于对数据安全要求不高、对读写性能要求较高的场景,比如数据库临时文件存储等。
其次是RAID 1。
RAID 1采用镜像技术,将相同的数据同时写入多个硬盘,从而实现了数据的冗余备份。
即使其中一个硬盘发生故障,系统仍然可以从其他硬盘读取到完整的数据。
RAID 1提供了较高的数据可靠性,但相应地增加了存储成本。
因此,RAID 1适用于对数据安全要求较高、对读写性能要求不高的场景,比如关键文件的存储。
再者是RAID 5。
RAID 5将数据和校验信息交错存储在多个硬盘上,通过计算校验信息来实现冗余备份。
当其中一个硬盘故障时,系统可以通过校验信息重新计算出丢失的数据。
RAID 5提供了较高的数据可靠性和读写性能,而且相比于RAID 1,RAID 5在存储成本上更加经济。
钟认识RAID磁盘阵列技术
首先申明这是转贴,由于我认为写旳很不错,因此拿来和大家一起分享RAID磁盘阵列技术简述- -在计算机发展旳初期,"大容量"硬盘旳价格还相称高,处理数据存储安全性问题旳重要措施是使用磁带机等设备进行备份,这种措施虽然可以保证数据旳安全,但查阅和备份工作都相称繁琐。
1987年,Patterson、Gibson和Katz这三位工程师在加州大学伯克利分校刊登了题为《A Case of Redundant Array of Inexpensive Disks(廉价磁盘冗余阵列方案)》旳论文,其基本思想就是将多只容量较小旳、相对廉价旳硬盘驱动器进行有机组合,使其性能超过一只昂贵旳大硬盘。
这一设计思想很快被接受,从此RAID技术得到了广泛应用,数据存储进入了更迅速、更安全、更廉价旳新时代。
磁盘阵列对于个人电脑顾客,还是比较陌生和神秘旳。
印象中旳磁盘阵列似乎还停留在这样旳场景中:在宽阔旳大厅里,林立旳磁盘柜,数名表情阴郁、早早谢顶旳工程师徘徊在其中,不停从中抽出一块块沉重旳硬盘,再插入一块块似乎愈加沉重旳硬盘......终于,伴随大容量硬盘旳价格不停减少,个人电脑旳性能不停提高,IDE-RAID作为磁盘性能改善旳最廉价处理方案,开始走入一般顾客旳计算机系统。
一、RAID技术规范简介RAID技术重要包括RAID 0~RAID 7等数个规范,它们旳侧重点各不相似,常见旳规范有如下几种:RAID 0:RAID 0持续以位或字节为单位分割数据,并行读/写于多种磁盘上,因此具有很高旳数据传播率,但它没有数据冗余,因此并不能算是真正旳RAID 构造。
RAID 0只是单纯地提高性能,并没有为数据旳可靠性提供保证,并且其中旳一种磁盘失效将影响到所有数据。
因此,RAID 0不能应用于数据安全性规定高旳场所。
RAID 1:它是通过磁盘数据镜像实现数据冗余,在成对旳独立磁盘上产生互为备份旳数据。
当原始数据繁忙时,可直接从镜像拷贝中读取数据,因此RAID 1可以提高读取性能。
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概述
raid概述
RAID(Redundant Array of Independent Disks,冗余式阵列)是把几块硬盘组合成一个逻辑磁盘的技术,以此来提供容量、性能和可靠性。
RAID技术分为多种不同的级别,其中比较常用的有RAID 0,RAID 1,RAID 5,RAID 10,RAID 6等,每一种RAID都有其特定的用途和性能。
RAID 0:将多块硬盘组合成一个逻辑磁盘,使用“分割-组合”的方法,把数据分割成更小的数据块,然后在不同的硬盘上进行存储,提供传输效率,但没有数据冗余,可靠性较差。
RAID 1:将多块硬盘组合成一个逻辑磁盘,并且把相同的数据存储到不同的硬盘上,实现数据的冗余,可靠性高,但传输效率低。
RAID 5:将多块硬盘组合成一个逻辑磁盘,使用“分割-组合”和“奇偶校验”的方法,把数据分割成更小的数据块,然后在不同的硬盘上进行存储,并且还存储一份奇偶校验信息,实现数据的冗余,提供较高的传输效率,故障保护能力也较强。
RAID 10:将多块硬盘组合成多个独立的RAID 1组,然后把这些RAID 1组再组合成一个逻辑磁盘,实现数据的冗余,提供较高的传输效率,可靠性也比较高。
RAID 6:与RAID 5相似,都是将多块硬盘组合成一个逻辑磁盘,使用“分割-组合”和“双重校验”的方法,把数据分割成更小的数据块,然后在不同的硬盘上进行存储,并且还存储两份校验信息,实现数据的冗余,提供较高的传输效率,可靠性也比较高。
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。
磁盘阵列基本原理
磁盘阵列基本原理磁盘阵列(RAID)是一种通过将多个磁盘驱动器组合在一起来提供更高性能、更大存储容量和更高容错能力的技术。
它通过将数据分散存储在多个磁盘上,以实现更快的数据读写速度和更好的数据冗余保护。
RAID技术有多种级别,每种级别都有其独特的数据分布和冗余机制。
下面将介绍几种常见的RAID级别及其基本原理。
1. RAID 0:RAID 0是一种条带化(striping)技术,它将数据分散存储在多个磁盘上,从而提高数据读写速度。
数据被分成块,并按顺序写入不同的磁盘。
当读取数据时,多个磁盘可以同时工作,从而提供更高的吞吐量。
然而,RAID 0没有冗余机制,如果其中一个磁盘故障,所有数据都将丢失。
2. RAID 1:RAID 1是一种镜像(mirroring)技术,它将数据同时写入两个磁盘,从而实现数据的冗余备份。
当其中一个磁盘故障时,另一个磁盘仍然可以提供数据访问。
RAID 1提供了很高的数据可靠性,但存储容量利用率较低,因为每个数据都需要在两个磁盘上存储一份。
3. RAID 5:RAID 5是一种条带化和分布式奇偶校验(distributed parity)技术的组合。
它将数据和奇偶校验信息分别存储在多个磁盘上,以提供更高的数据读写速度和冗余保护。
奇偶校验信息用于恢复故障磁盘上的数据。
RAID 5至少需要三个磁盘,其中一个磁盘用于存储奇偶校验信息。
当其中一个磁盘故障时,系统可以通过奇偶校验信息计算出丢失的数据。
4. RAID 6:RAID 6是在RAID 5的基础上增加了第二个奇偶校验信息。
它需要至少四个磁盘,并可以容忍两个磁盘的故障。
RAID 6提供了更高的容错能力,但相应地增加了存储开销。
5. RAID 10:RAID 10是RAID 1和RAID 0的组合。
它将数据分散存储在多个磁盘上,并通过镜像技术实现数据的冗余备份。
RAID 10提供了更高的数据读写速度和数据可靠性,但需要至少四个磁盘,且存储容量利用率较低。
RAID磁盘阵列详解
RAID磁盘阵列详解(一)核心提示:RAID 1.RAID概述Raid是一种将多块磁盘组成一个阵列整体的技术,我们可以把它当成单个磁盘使用。
Raid磁盘阵列根据其使用的技术不同,可用于提高数据读写效率、提高数据冗余(备份),当阵列中一个磁盘发生故障时,RAID1.RAID概述Raid是一种将多块磁盘组成一个阵列整体的技术,我们可以把它当成单个磁盘使用。
Raid磁盘阵列根据其使用的技术不同,可用于提高数据读写效率、提高数据冗余(备份),当阵列中一个磁盘发生故障时,可以通过校验数据从其它磁盘中进行恢复,大大增强了应用系统数据的读写性能及可靠性。
RAID一般是在SCSI磁盘上实现的,因为IDE磁盘的性能较慢,而且IDE通道最多只能接4个磁盘。
2.RAID的分类硬件RAID:硬件RAID是通过RAID卡来实现的,通过RAID卡把若干同等容量大小的硬盘,根据使用方向的不同,聚合起来成为一个大的虚拟RAID设备(RAID0,RAID1,RAID5或RAID10……),如果每个硬盘容量不一致,以最小容量的硬盘为基础。
它的成员是整个硬盘。
在企业级应用领域,大部份都是硬件RAID。
软RAID:通过软件来实现的,把若干同等容量大小的硬盘或分区,根据使用方向的不同,聚合起来成为一个大的虚拟RAID设备(RAID0,RAID1,RAID5或RAID10……),如果每个硬盘或分区容量不一致,以最小容量的硬盘或分区为基础。
软RAID的成员是整个硬盘或分区。
软件RAID由于性价比高,大多被中小型企业所采用。
3.常见的软RAID技术包括以下几种RAID 0:是一种最基本的阵列方式,n(磁盘数)>=2,实际容量=n x单块磁盘(分区)容量。
存取数据时,通过将数据分段同时写入到不同的磁盘中,大大提高了读写速度。
但没有数据冗余,其中任何一块磁盘损坏,都可能导致数据丢失。
所以RAID0常被用于对存储效率要求较高,但对数据安全性要求不高的应用解决方案中。
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。
RAID简介
简介磁盘阵列的全称是:RedundanArrayofInexpensiveDisk,简称RAID技术。
它是1988年由美国加州大学Berkeley分校的DavidPatterson教授等人提出来的磁盘冗余技术。
从那时起,磁盘阵列技术发展得很快,并逐步走向成熟。
磁盘阵列技术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。
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。
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磁盘阵列技术(Narrow, 8 bits, 10MB/s), SCSI 3 (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。
磁盘阵列方案
磁盘阵列方案简介磁盘阵列(RAID)是一种将多个磁盘组合在一起,形成一个逻辑驱动器的技术。
它通过将数据分散存储在多个磁盘上,提高了数据的可靠性和性能。
在本文中,我们将介绍磁盘阵列的基本原理,并讨论几种常见的磁盘阵列方案。
磁盘阵列的原理磁盘阵列基于两个基本原理:数据分散(striping)和冗余(redundancy)。
数据分散是指将数据分成多个块,然后将这些数据块存储在多个磁盘上。
每个磁盘都存储一部分数据,这样可以提高读写数据的并发性和性能。
冗余是指将数据的冗余副本存储在不同的磁盘上。
冗余数据可以用于数据恢复和提高数据的可靠性。
当一个磁盘发生故障时,系统可以使用冗余数据来恢复丢失的数据。
常见的磁盘阵列方案1. RAID 0RAID 0是最基本的磁盘阵列方案,它只实现了数据分散功能,没有冗余。
RAID 0将数据块分散存储在多个磁盘上,以提高读写性能。
然而,由于没有冗余,任何一个磁盘的故障都会导致数据的完全丢失。
因此,RAID 0不适用于需要高可靠性的应用。
2. RAID 1RAID 1是一种基于冗余的磁盘阵列方案。
它将数据的完全副本存储在另一个磁盘上。
当一个磁盘发生故障时,系统可以使用冗余数据来恢复丢失的数据。
RAID 1提供了较高的数据可靠性,但读写性能较低,因为需要同时写入两个磁盘。
3. RAID 5RAID 5是一种基于数据分散和冗余的磁盘阵列方案。
它将数据分成多个块,并将每个块的校验信息存储在不同的磁盘上。
当一个磁盘发生故障时,系统可以使用校验信息和其他磁盘上的数据来恢复丢失的数据。
RAID 5提供了较高的数据可靠性和读写性能,并且可以容忍单个磁盘的故障。
4. RAID 6RAID 6是一种更高级的磁盘阵列方案,它提供了比RAID 5更高的数据可靠性。
RAID 6使用两个磁盘来存储数据的校验信息,这样可以容忍两个磁盘的故障。
RAID 6可以提供更高的数据可靠性,但写入性能相对较低。
5. RAID 10RAID 10是一种组合了RAID 1和RAID0的磁盘阵列方案。
磁盘阵列
RAID独立磁盘冗余阵列RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的缩写,翻译成中文意思是“独立磁盘冗余阵列”,有时也简称磁盘阵列(Disk Array)。
简单的说,RAID是一种把多块独立的硬盘(物理硬盘)按不同的方式组合起来形成一个硬盘组(逻辑硬盘),从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。
组成磁盘阵列的不同方式成为RAID 级别(RAID Levels)。
数据备份的功能是在用户数据一旦发生损坏后,利用备份信息可以使损坏数据得以恢复,从而保障了用户数据的安全性。
在用户看起来,组成的磁盘组就像是一个硬盘,用户可以对它进行分区,格式化等等。
总之,对磁盘阵列的操作与单个硬盘一模一样。
不同的是,磁盘阵列的存储速度要比单个硬盘高很多,而且可以提供自动数据备份。
RAID技术的两大特点:一是速度、二是安全,由于这两项优点,RAID技术早期被应用于高级服务器中的SCSI接口的硬盘系统中,随着近年计算机技术的发展,PC机的CPU的速度已进入GHz 时代。
IDE接口的硬盘也不甘落后,相继推出了ATA66和ATA100硬盘。
这就使得RAID技术被应用于中低档甚至个人PC机上成为可能。
RAID通常是由在硬盘阵列塔中的RAID控制器或电脑中的RAID卡来实现的。
RAID技术经过不断的发展,现在已拥有了从 RAID 0 到 6 七种基本的RAID 级别。
另外,还有一些基本RAID级别的组合形式,如RAID 10(RAID 0与RAID 1的组合),RAID 50(RAID 0与RAID 5的组合)等。
不同RAID 级别代表着不同的存储性能、数据安全性和存储成本。
但我们最为常用的是下面的几种RAID形式。
RAID级别的选择有三个主要因素:可用性(数据冗余)、性能和成本。
如果不要求可用性,选择RAID0以获得最佳性能。
如果可用性和性能是重要的而成本不是一个主要因素,则根据硬盘数量选择RAID 1。
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,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。
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。
简述raid磁盘管理技术
简述raid磁盘管理技术
RAID是一种磁盘管理技术,全称为Redundant Array of Independent Disks(独立磁盘阵列),目的是将多个磁盘组合
在一起,形成一个单一的高容量或高性能的存储设备。
RAID
通常用于数据备份或提高数据处理能力。
RAID技术有多种级别,其中最常见的是RAID 0、RAID 1、RAID 5和RAID 10。
RAID 0将多个磁盘组合在一起形成一个虚拟磁盘,提高了数
据读写速度,但没有冗余备份,一旦其中一个磁盘损坏,整个系统将失效。
RAID 1则是将数据完全复制到两个磁盘上,保证数据完整性,但需要花费更多的存储空间。
RAID 5采用奇偶校验来检测数据完整性,并将奇偶校验码分
布在各个磁盘上,提高存储效率和可用性。
RAID 10结合了RAID 1和RAID 0的优点,将多个RAID 1组
合在一起形成RAID 0。
RAID技术的使用有助于提高数据可用性、数据安全和数据处
理能力。
但需要注意的是,RAID不能完全防止数据丢失或毁坏,并且RAID技术需要更高的成本和更多的管理工作。
RAID阵列介绍
RAID阵列介绍
RAID阵列(Redundant Array of Independent Disks,即独立磁盘冗余阵列)是将一组磁盘组合成一个逻辑磁盘组成的虚拟磁盘,经过技术处理后,这组磁盘的资源被统一共享,被视为一个逻辑磁盘区域,称为RAID阵列。
通过RAID技术,可以将多个基础物理存储组合成一个更大容量的存储资源,从而提高系统对存储设备的利用率。
RAID阵列有多种类型。
它们有共同的基础原理,即通过将多块独立磁盘组合成一个逻辑磁盘而实现抗故障、提高I/O性能和提高可靠性的功能。
根据不同的组合方式,RAID技术被分为RAID0、RAID1、RAID5、RAID10等。
RAID0:RAID0是将多台物理硬盘组合成一个逻辑硬盘,并将数据块分散存储在多个磁盘上,能够实现高效的I/O操作,但是没有冗余备份,一旦有一个磁盘出现故障,则会导致数据丢失而不可恢复。
RAID1:RAID1是将2台或2台以上的物理硬盘的数据实现完全镜像存储,即将一个磁盘内的数据完全复制到另一个磁盘,以满足高可靠的要求,备份磁盘可以在物理硬盘出现故障时提供保障,但是I/O性能较差,因为当一台硬盘写入数据时,需要将数据同时写入另一台硬盘。
RAID5:RAID5是将3台或3台以上的物理硬盘组合成一个磁盘组,其中会有一台被用作系统冗余。
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RAID磁盘阵列技术简述在计算机发展的初期,“大容量”硬盘的价格还相当高,解决数据存储安全性问题的主要方法是使用磁带机等设备进行备份,这种方法虽然可以保证数据的安全,但查阅和备份工作都相当繁琐。
1987年,Patterson、Gibson和Katz这三位工程师在加州大学伯克利分校发表了题为《A Case of Redundant Array of Inexpensive Disks(廉价磁盘冗余阵列[被屏蔽广告]方案)》的论文,其基本思想就是将多只容量较小的、相对廉价的硬盘驱动器进行有机组合,使其性能超过一只昂贵的大硬盘。
这一设计思想很快被接受,从此RAID技术得到了广泛应用,数据存储进入了更快速、更安全、更廉价的新时代。
磁盘阵列对于个人电脑用户,还是比较陌生和神秘的。
印象中的磁盘阵列似乎还停留在这样的场景中:在宽阔的大厅里,林立的磁盘柜,数名表情阴郁、早早谢顶的工程师徘徊在其中,不断从中抽出一块块沉重的硬盘,再插入一块块似乎更加沉重的硬盘……终于,随着大容量硬盘的价格不断降低,个人电脑的性能不断提升,IDE-RAID作为磁盘性能改善的最廉价解决方案,开始走入一般用户的计算机系统。
一、RAID技术规范简介RAID技术主要包含RAID 0~RAID 7等数个规范,它们的侧重点各不相同,常见的规范有如下几种:RAID 0:RAID 0连续以位或字节为单位分割数据,并行读/写于多个磁盘上,因此具有很高的数据传输率,但它没有数据冗余,因此并不能算是真正的RAID结构。
RAID 0只是单纯地提高性能,并没有为数据的可靠性提供保证,而且其中的一个磁盘失效将影响到所有数据。
因此,RAID 0不能应用于数据安全性要求高的场合。
RAID 1:它是通过磁盘数据镜像实现数据冗余,在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据。
当原始数据繁忙时,可直接从镜像拷贝中读取数据,因此RAID 1可以提高读取性能。
RA ID 1是磁盘阵列中单位成本最高的,但提供了很高的数据安全性和可用性。
当一个磁盘失效时,系统可以自动切换到镜像磁盘上读写,而不需要重组失效的数据。
RAID 0+1: 也被称为RAID 10标准,实际是将RAID 0和RAID 1标准结合的产物,在连续地以位或字节为单位分割数据并且并行读/写多个磁盘的同时,为每一块磁盘作磁盘镜像进行冗余。
它的优点是同时拥有RAID 0的超凡速度和RAID 1的数据高可靠性,但是CPU占用率同样也更高,而且磁盘的利用率比较低。
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RA ID 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。
RAID 4:RAID 4同样也将数据条块化并分布于不同的磁盘上,但条块单位为块或记录。
RAID 4使用一块磁盘作为奇偶校验盘,每次写操作都需要访问奇偶盘,这时奇偶校验盘会成为写操作的瓶颈,因此RAID 4在商业环境中也很少使用。
RAID 5:RAID 5不单独指定的奇偶盘,而是在所有磁盘上交叉地存取数据及奇偶校验信息。
在RAID 5上,读/写指针可同时对阵列设备进行操作,提供了更高的数据流量。
RAID 5更适合于小数据块和随机读写的数据。
RAID 3与RAID 5相比,最主要的区别在于RAID 3每进行一次数据传输就需涉及到所有的阵列盘;而对于RAID 5来说,大部分数据传输只对一块磁盘操作,并可进行并行操作。
在RAID 5中有“写损失”,即每一次写操作将产生四个实际的读/写操作,其中两次读旧的数据及奇偶信息,两次写新的数据及奇偶信息。
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。
较差的性能和复杂的实施方式使得RAID 6很少得到实际应用。
RAID 7:这是一种新的RAID标准,其自身带有智能化实时操作系统和用于存储管理的软件工具,可完全独立于主机运行,不占用主机CPU资源。
RAID 7可以看作是一种存储计算机(Storage Computer),它与其他RAID标准有明显区别。
除了以上的各种标准(如表1),我们可以如RAID 0+1那样结合多种RAID规范来构筑所需的RAID阵列,例如RAID 5+3(RAID 53)就是一种应用较为广泛的阵列形式。
用户一般可以通过灵活配置磁盘阵列来获得更加符合其要求的磁盘存储系统。
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Promis e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二.通过硬件控制芯片实现IDE RAID的方法在RAID家族里,RAID 0和RAID 1在个人电脑上应用最广泛,毕竟愿意使用4块甚至更多的硬盘来构筑RAID 0+1或其他硬盘阵列的个人用户少之又少,因此我们在这里仅就这两种RAID方式进行讲解。
我们选择支持IDE-RAID功能的升技KT7A-RAID主板,一步一步向大家介绍IDE-RAID的安装。
升技KT7A-RAID集成的是HighPoint 370芯片,支持RAID 0、1、0+1。
做RAID自然少不了硬盘,RAID 0和RAID 1对磁盘的要求不一样,RAID 1(Mirror)磁盘镜像一般要求两块(或多块)硬盘容量一致,而RAID 0(Striping)磁盘一般没有这个要求,当然,选用容量相似性能相近甚至完全一样的硬盘比较理想。
为了方便测试,我们选用两块60GB的希捷酷鱼Ⅳ硬盘(Barracuda ATA Ⅳ、编号ST360021A)。
系统选用Duron 75 0MHz的CPU,2×128MB樵风金条SDRAM,耕升GeForce2 Pro显卡,应该说是比较普通的配置,我们也希望借此了解构建RAID所需的系统要求。
1.RAID 0的创建第一步首先要备份好硬盘中的数据。
很多用户都没有重视备份这一工作,特别是一些比较粗心的个人用户。
创建RAID对数据而言是一项比较危险的操作,稍不留神就有可能毁掉整块硬盘的数据,我们首先介绍的RAID 0更是这种情况,在创建RAID 0时,所有阵列中磁盘上的数据都将被抹去,包括硬盘分区表在内。
因此要先准备好一张带Fdisk与Format命令的Windows 98启动盘,这也是这一步要注意的重要事项。
第二步将两块硬盘的跳线设置为Master,分别接上升技KT7A-RAID的IDE3、IDE4口(它们由主板上的HighPoint370芯片控制)。
由于RAID 0会重建两块硬盘的分区表,我们就无需考虑硬盘连接的顺序(下文中我们会看到在创建RAID 1时这个顺序很重要)。
第三步对BIOS进行设置,打开ATA RAID CONTROLLER。
我们在升技KT7A-RAID主板的B IOS中进入INTEGRATED PERIPHERALS选项并开启ATA100 RAID IDE CONTROLLER。
升技建议将开机顺序全部改为ATA 100 RAID,实际我们发现这在系统安装过程中并不可行,难道没有分区的硬盘可以启动吗?因此我们仍然设置软驱作为首选项。
第四步接下来的设置步骤是创建RAID 0的核心内容,我们以图解方式向大家详细介绍:1.系统BIOS设置完成以后重启电脑,开机检测时将不会再报告发现硬盘。
2.磁盘的管理将由HighPoint 370芯片接管。
3.下面是非常关键的HighPoint 370 BIOS设置,在HighPoint 370磁盘扫描界面同时按下“Ctrl”和“H”。
4.进入HighPoint 370 BIOS设置界面后第一个要做的工作就是选择“Create RAID”创建RAID。
5.在“Array Mode(阵列模式)”中进行RAID模式选择,这里能够看到RAID 0、RAID 1、RAID 0+1和Span的选项,在此我们选择了RAID 0项。
6.RAID模式选择完成会自动退出到上一级菜单进行“Disk Drives(磁盘驱动器)”选择,一般来说直接回车就行了。
7.下一项设置是条带单位大小,缺省值为64kB,没有特殊要求可以不予理睬。
8.接着是“Start Create(开始创建)”的选项,在你按下“Y”之前,请认真想想是否还有重要的数据留在硬盘上,这是你最后的机会!一旦开始创建RAID,硬盘上的所有数据都会被清除。
9.创建完成以后是指定BOOT启动盘,任选一个吧。
按“Esc”键退出,当然少不了按下“Y”来确认一下。
HighPoint 370 BIOS没有提供类似“Exit Without Save”的功能,修改设置后是不可逆转的第五步再次重启电脑以后,我们就可以在屏幕上看到“Striping(RAID 0)for Array #0”字样了。