存储数据保护Raid技术DDP说明
RAID存储可靠性技术详解PPT
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Volume & LUN
Volume即卷,是存储系统内部管理对象。 LUN是可以直接映射给主机读写的存储单元,是Volume对象
的对外体现。
server
LUN
Volume Storage
第35页
本章总结
本章主要介绍了:
RAID技术的概念,原理以及RAID类型 RAID 2.0+的技术原理
第28页
Disk Group (DG)
Disk Group (DG)即硬盘组,由硬盘域内相同类型的多个硬盘组成的集合,硬盘类型 包括SSD、SAS和NL-SAS三种。
SSD
硬盘 类型
SAS
NL-SAS
第29页
LD(逻辑磁盘)
Logical Drive (LD)即逻辑磁盘,是被存储系统所管理的硬盘,和物理硬盘一一对应。
第16页
RAID 5的数据读取
D5 D4 D3 D2 D1 D0
逻辑硬盘
D0, D1, D2, D3, D4, D5
驱动器1 P2 D2 D0
驱动器2 D4 P1 D1
驱动器3 D5 D3 P0
第17页
RAID 6概述
RAID 6
具有两种校验算法的RAID类型 需要至少N+2(N>2)个硬盘来构成阵列,一般用在数据可靠性、可用性要求极高的应用场
RAID存储可靠性技术详解
前言
本章主要讲述了传统RAID技术,RAID 2.0+技术。 本章还讲述了这些技术对于数据保护方面的作用。
第1页
RAID的基本概念和实现方式
RAID:redundant array of independent disks
独立硬盘冗余阵列,也被称为RAID
RAID技术规范简介
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RAID技术规范简介冗余磁盘阵列技术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,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,并且能适当的提升数据传输速度。
过去RAID一直是高档服务器才有缘享用,一直作为高档SCSI硬盘配套技术作应用。
近来随着技术的发展和产品成本的不断下降,IDE硬盘性能有了很大提升,加之RAID芯片的普及,使得RAID也逐渐在个人电脑上得到应用。
那么为何叫做冗余磁盘阵列呢?冗余的汉语意思即多余,重复。
而磁盘阵列说明不仅仅是一个磁盘,而是一组磁盘。
这时你应该明白了,它是利用重复的磁盘来处理数据,使得数据的稳定性得到提高。
(2)RAID的工作原理RAID如何实现数据存储的高稳定性呢?我们不妨来看一下它的工作原理。
RAID按照实现原理的不同分为不同的级别,不同的级别之间工作模式是有区别的。
整个的RAID结构是一些磁盘结构,通过对磁盘进行组合达到提高效率,减少错误的目的,不要因为这么多名词而被吓坏了,它们的原理实际上十分简单。
问了便于说明,下面示意图中的每个方块代表一个磁盘,竖的叫块或磁盘阵列,横称之为带区。
(3)RAID规范主要包含RAID0~RAID7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:RAID0:无差错控制的带区组要实现RAID0必须要有两个以上硬盘驱动器,RAID0实现了带区组,数据并不是保存在一个硬盘上,而是分成数据块保存在不同驱动器上。
因为将数据分布在不同驱动器上,所以数据吞吐率大大提高,驱动器的负载也比较平衡。
如果刚好所需要的数据在不同的驱动器上效率最好。
它不需要计算校验码,实现容易。
它的缺点是它没有数据差错控制,如果一个驱动器中的数据发生错误,即使其它盘上的数据正确也无济于事了。
不应该将它用于对数据稳定性要求高的场合。
如果用户进行图象(包括动画)编辑和其它要求传输比较大的场合使用RAID0比较合适。
服务器RAID存储阵列配置
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在RAID阵列出现故障时,及时联系 专业的数据恢复机构进行数据恢复 操作,以避免数据丢失。
04
性能测试与评估方法
性能测试指标简介
01
02
03
04
吞吐量
衡量存储系统在单位时间内可 以处理的数据量,是评估
RAID阵列性能的重要指标之 一。
响应时间
存储系统对读写请求作出响应 的时间,直接影响用户体验和
系统效率。
IOPS
即每秒输入/输出操作数,用 于衡量存储系统处理随机读写
请求的能力。
带宽
存储系统与主机之间数据传输 的速率,通常以MB/s或GB/s
为单位。
基准测试工具选择和使用
IOMeter
一款开源的磁盘性能测试工具, 可以模拟多种负载类型,用于测 试RAID阵列的读写性能、响应
时间和吞吐量等指标。
数据安全保护
多媒体应用
RAID技术提供数据冗余和容错功能,可以 保护用户数据的安全,适用于对数据安全 性要求较高的场景。
RAID技术可以提高视频、音频等多媒体文 件的读写性能,适用于多媒体应用等场景。
02
服务器硬件选择与准备
服务器类型与规格挑选
塔式服务器
适合独立放置,扩展性强,易于维护 。
刀片服务器
评估当前容量
定期评估当前存储容量,了解剩余空间和使 用率。
预测未来需求
根据业务增长趋势,预测未来存储容量需求 。
制定扩展方案
根据预测结果,制定合理的扩展方案,包括 增加硬盘、升级阵列等。
实施扩展计划
在业务影响最小的时间段内实施扩展计划, 确保数据迁移和阵列重建顺利完成。
节能减排,降低运营成本
选择高效能硬盘
raid(独立冗余磁盘阵列)基础知识
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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)是一种通过将多个磁盘驱动器组合在一起来提高数据存储性能和冗余性的技术。
RAID技术通过将数据分散存储在多个磁盘上,实现了数据的并行读写和冗余备份,从而提高了数据的可靠性和性能。
RAID技术的核心思想是将多个磁盘驱动器组合在一起,形成一个逻辑卷(Logical Volume),这个逻辑卷被操作系统看作是一个单独的磁盘。
RAID可以通过不同的方式组织磁盘驱动器,从而实现不同的性能和冗余级别。
常见的RAID级别包括RAID 0、RAID 1、RAID 5和RAID 10。
RAID 0是一种数据分布方式,它将数据均匀地分布在多个磁盘上,从而提高了数据的读写性能。
RAID 0的性能优势主要体现在读取速度方面,因为数据可以同时从多个磁盘上读取。
然而,RAID 0没有冗余备份机制,一旦其中一个磁盘发生故障,所有数据都将丢失。
RAID 1是一种数据冗余方式,它通过将数据在多个磁盘上进行镜像备份来提高数据的可靠性。
RAID 1的优势在于当一个磁盘发生故障时,系统可以从其他磁盘上读取数据,保证数据的完整性。
然而,RAID 1的缺点是存储效率较低,因为每个磁盘都需要存储完整的数据。
RAID 5是一种将数据和校验信息分布在多个磁盘上的方式,通过计算校验信息来实现数据的冗余备份。
RAID 5的优势在于能够提供较高的数据存储效率和较好的读取性能,同时具备一定的容错能力。
当一个磁盘发生故障时,可以通过校验信息恢复数据。
然而,RAID 5的写入性能相对较低。
RAID 10是RAID 1和RAID 0的结合,它将数据分散存储在多个磁盘上,并通过镜像备份提供冗余性。
RAID 10的优势在于能够提供较高的读取和写入性能,同时具备较好的容错能力。
然而,RAID 10的缺点是存储效率较低,因为每个磁盘都需要存储完整的数据。
除了上述常见的RAID级别外,还存在一些其他的RAID级别,如RAID 2、RAID 3、RAID 4和RAID 6等。
储存(磁盘阵列柜)基础知识解读

7
DAS:直接附加存储
的DAS(Driect Attached Storage—直接附件存储)是指将存储设备 通过SAS线缆或光纤通道直接连接到服务器上。
8
DAS:直接附加存储
存储直接连接到一台服务器上 • SCSI, SAS, iSCSI, FC • 块级别 I/O 内部磁盘 • 具备/不具备RAID保护 外部磁盘 • 存储系统 • 基于控制器的RAID引擎
Ethernet to Client workstations
存储的参数
主机通道(主机接口): 几个? 什么类型?
SCSI接口、FC接口、iSCSI接口、SAS接口
磁盘通道(磁盘接口):能接多少块硬盘? 什么接口? SATA、SCSI、FC、SAS 存储连接设备:用于服务器与存储直接连接的设备。 SCSI 卡、SAS卡、RAID卡、FC通道卡、 以太网口、FC交换机、以太网交换机
5
磁盘阵列柜的应用
由于磁盘阵列柜具有数据存储速度快、存储容量大等优点,所以磁盘阵列柜通 常比较适合在企业内部的中小型中央集群网存储区域进行海量数据存储。
6
存储网络的架构
企业存储技术发展日新月异,早期大型服务器的DAS 技术( Direct Attached Storage,直接附加存储,又称直连存储),后 来为了提高存储空间的利用及管理安装上的效率,因而有了SAN( Storage Area Network,存储局域网络)技术的诞生,SAN 可 说是DAS 网络化发展趋势下的产物。早先的SAN 采用的是光纤通 道(FC,Fiber Channel)技术,所以在iSCSI出现以前,SAN 多半 单指FC 而言。一直到iSCSI 问世,为了方便区别,业界才分别以 FC-SAN和IP-SAN。 NAS(Network Attached Storage:网络附 属存储)是一种将分布、独立的数据整合为大型、集中化管理的数 据中心,以便于对不同主机和应用服务器进行访问的技术。
简述raid定义、类型及其特点
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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。
服务器数据存储与备份方案RAIDvs数据库备份
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服务器数据存储与备份方案RAIDvs数据库备份服务器数据存储与备份方案:RAID vs 数据库备份在当今信息化社会中,数据的存储和备份变得更为重要。
无论是个人用户还是企业组织,都需要确保数据的安全性和可靠性。
在数据存储和备份的方案中,RAID和数据库备份是常见的两种选择。
本文将对RAID和数据库备份两种方案进行详细的比较和分析,以帮助读者选择适合自己的数据存储与备份方案。
1. RAID(冗余磁盘阵列)方案RAID是一种通过将多个磁盘组合起来形成一个逻辑存储单元,从而提高数据处理性能和容错能力的技术。
RAID方案通常提供了以下几种级别的选择:1.1 RAID 0RAID 0将数据分布在多个磁盘上,提高了数据的读写速度,但没有提供冗余容错能力。
一旦其中一个磁盘发生故障,所有数据都将会丢失。
1.2 RAID 1RAID 1采用镜像技术,将数据实时复制到多个硬盘上,提供了冗余容错能力。
当其中一块硬盘发生故障时,系统仍然可以从备份的硬盘上读取数据。
然而,RAID 1需要较多的硬盘空间,容量利用率较低。
1.3 RAID 5RAID 5通过将数据和校验信息分布存储在不同的磁盘上,提供了较高的容错能力和读写性能。
当其中一块硬盘发生故障时,系统可以通过校验信息恢复数据。
RAID 5通常需要至少3块硬盘,并且需要较为复杂的计算操作。
1.4 RAID 6RAID 6在RAID 5的基础上增加了额外的校验信息,提供了更高的冗余容错能力。
RAID 6至少需要4块硬盘,并且可以同时容忍两块硬盘的故障。
然而,RAID 6的写入性能较低,对系统的性能要求较高。
2. 数据库备份方案数据库备份是一种将数据库的数据和架构信息复制到备份存储介质上的方法。
数据库备份方案通常有以下几种选择:2.1 完全备份完全备份是指将整个数据库的所有数据和架构信息进行一次备份。
这种备份方式最为简单,恢复速度也最快,但对存储空间和备份时间要求较高。
2.2 增量备份增量备份是指只备份数据库中自上次完全备份以来发生变化的数据和相关日志信息。
DDP的优势
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综合优势1.优秀的性能:使用了100%的以太网带宽。
DDP12D是唯一的IPSAN产品,可以实现实时录制和播放10Bit 高清无压缩视频6个DNXHD220 流,或者150路音频轨文件(24bit,48khz)。
2.MCS-美国Session支持多个连接。
使用2个1GBE,读写带宽可以达到200MB/S,足够的带宽可以支持10Bit高清无压缩视频。
3.优秀的扩充性:DDP可以通过DDP16EX 扩展箱实现存储的扩容,在存储扩充的同事也总价了系统的带宽,从而也允许播放录制更多的音频和视频流。
4.非常容易集成,您可以将任何采集和MAM产品和DDP进行连接,比如EVS,Tools onAiir,Telestream Pipeline,Amber Technologies,Interplay,Final Cut Server,Glue Tools。
5.文件层面的共享DDP采用单一的IscsiSAN和A VFS文件系统(综合文件管理系统),从而允许多个客户端同时访问同一个目录和文件。
您不需要额外的设置,就可以打通您的工作流程。
6.工程文件的共享,,多个客户端可以同时工作在同一个工程的同一个文件上,共享素材和创意。
作为在后台运行的存储管理,使得编辑、总监、制作者更关心在他们的工作上,而不是文件的拷贝、迁移等工作。
7.预先读取、对于APPLE和FCP,A VFS有预先读取缓存的工程,大大提高您的操作响应。
8.硬盘编组,DDP可以实现将不同的硬盘编组到不同的硬盘组,这样任何硬盘的超载不会影响到其他的硬盘组。
9.带宽限制,可以实现对每个客户端进行读写带宽的限制,从而保证读写的效率和稳定性。
10.支持通用命名规则(UNC)。
11.RAID基本可以调整,所有DDP存储的产品都是用了工业基本的RAID-5或者RAID-6数据保护机制,而且用户可以根据需要进行着两种方式的选择。
12.强大的同步和备份机制,支持用户复制文件到两台或者多台服务器,服务器可以在世界的任何地方。
RAID-介绍
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硬盘的阵列附加技术:RAID发布: 2007-5-12 13:29 | 作者: piaolin | 来源: | 查看: 292次石头,陈建明对于硬盘的历史发展来说,还有各种硬盘的附加技术,如硬盘数据保护技术和防震技术,以及降噪技术,它们也随着硬盘的发展而不断更新,但一般而言,不同硬盘厂商都有自己的一套硬盘保护技术,如昆腾的数据保护系统DPS、震动保护系统SPS;迈拓的数据保护系统MaxSafe、震动保护系统ShockBlock;西部数据公司的数据保护系统Data SafeGuide(数据卫士)等等。
这些保护技术都是在原有技术的基础上推出第二代、第三代…等技术。
此外硬盘的数据缓存也随着硬盘的不断发展而不断增大,早期IDE硬盘的数据缓存只有128KB甚至更小,而那时2MB的数据的只能在高端的SCSI硬盘上看到。
当然随着存储技术及高速存储器价格的降低,IDE硬盘的数据缓存增加到了256KB,而接下来就是512KB了,目前主流的IDE硬盘数据缓存则为2MB或8M。
接下来,让我们一起关注RAID(磁盘阵列)。
RAID的英文全称为:Redundant Array of Independent Disks。
翻译成中文即为独立磁盘冗余阵列,或简称磁盘阵列。
由美国加州大学在1987年开发成功。
RAID的初衷主要是为大型服务器提供高端的存储功能和冗余的数据安全。
我们可以这样来理解,RAID是一种把多块独立的硬盘(物理硬盘)按不同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冗余的技术。
组成磁盘阵列的不同方式成为RAID级别(RAID Levels)。
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,磁盘阵列的存储性能要比单个硬盘高很多,而且在很多RAID模式中都有较为完备的相互校检/恢复的措施,甚至是直接相互的镜象备份,从而大大提高了RAID系统的容错度,提高了系统的稳定冗余性,这也是Redundant一词的由来。
raid的工作原理及应用
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RAID的工作原理及应用1. 什么是RAID?RAID(Redundant Array of Independent Disks)即磁盘阵列技术,是一种将多个独立磁盘组合起来,作为一个逻辑磁盘单元进行数据存储和管理的技术。
RAID技术通过数据冗余、数据分布和并行读写等方式,提高了系统的性能和可靠性。
下面将详细介绍RAID的工作原理和应用。
2. RAID的工作原理RAID通过将多个独立磁盘组合成一个逻辑磁盘单元,有效地利用了多个磁盘的存储容量和读写能力。
RAID技术的工作原理主要包括以下几个方面:2.1. 数据冗余RAID技术通过将数据冗余存储在多个磁盘上,提高了数据的可靠性和容错能力。
常见的RAID级别中,RAID 1和RAID 5都是采用了数据冗余的方式。
RAID 1将数据同时写入两个磁盘,实现了数据的镜像备份,当任意一个磁盘出现故障时,系统可以从另一个磁盘读取数据。
RAID 5将数据和校验信息分别存储在多个磁盘上,通过校验信息可以实现数据的恢复和修复。
2.2. 数据分布RAID技术通过将数据分布在多个磁盘上,提高了系统的读写性能。
常见的RAID级别中,RAID 0和RAID 10采用了数据分布的方式。
RAID 0将数据均匀地分散在多个磁盘上,充分利用了磁盘的读写能力,提高了系统的读写速度。
RAID 10将数据进行分区,同时采用了数据镜像的方式,既提高了系统的性能,又实现了数据的冗余备份。
2.3. 并行读写RAID技术通过将读写操作并行地分配给多个磁盘,提高了系统的并发性能。
当系统进行读取操作时,RAID可以同时从多个磁盘读取数据,提高了读取速度。
当系统进行写入操作时,RAID可以将数据并行地写入多个磁盘,提高了写入速度。
3. RAID的应用场景RAID技术广泛应用于数据存储和服务器领域,提高了数据存储和管理的可靠性和性能。
以下是RAID的几个常见应用场景:3.1. 数据中心在大规模的数据中心中,RAID技术被广泛应用于服务器和存储系统。
电脑硬盘RAID配置与管理技巧
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电脑硬盘RAID配置与管理技巧RAID(Redundant Array of Independent Disks,磁盘冗余阵列)是一种通过将多个磁盘组合起来形成一个逻辑驱动器来提高磁盘性能和数据可靠性的技术。
在本文中,我们将探讨电脑硬盘RAID的配置和管理技巧,帮助您充分利用和保护您的数据。
一、RAID级别的选择RAID技术有不同的级别,每个级别都有其特定的优点和应用场景。
以下是一些常见的RAID级别及其特征:1. RAID 0:该级别提供了高性能和可用存储空间,通过将数据块分散到多个磁盘上并并行读写,从而提高了读写速度。
然而,RAID 0没有冗余功能,如果其中一个磁盘发生故障,所有数据都将丢失。
2. RAID 1:该级别提供了高数据冗余性,通过将数据同时写入两个磁盘来实现镜像。
即使其中一个磁盘故障,数据仍然可以从另一个磁盘恢复。
然而,RAID 1的存储容量只有单个磁盘的一半。
3. RAID 5:该级别通过将数据和校验信息分块分散到多个磁盘上来提供高性能和数据冗余性。
校验信息可用于从任何一个磁盘故障中恢复数据。
RAID 5的读性能良好,写性能略低于RAID 0,但对存储容量的损失有限。
4. RAID 6:该级别类似于RAID 5,但具有双重冗余性。
RAID 6需要在每个数据块上使用两个校验信息,以实现更高的数据可靠性。
然而,RAID 6对写入性能和存储空间的损失更大。
5. RAID 10:该级别结合了RAID 1和RAID 0的特点,提供了高性能和高冗余性。
RAID 10将数据分成多个块并进行镜像,并在镜像上进行条带化。
RAID 10的优点在于提供了更好的数据保护和更高的性能,但需要更多的磁盘。
根据您的需求和预算,选择适合您的RAID级别非常重要。
二、RAID的配置RAID的配置可以通过硬件或软件实现。
硬件RAID使用独立的RAID控制器,而软件RAID则依赖于操作系统来处理RAID功能。
硬件RAID通常性能更好,由于RAID控制器的专门设计,可以提供更高的读/写速度和更可靠的数据保护。
raid技术及其应用
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RAID(Redundant Array of Independent Disks,独立磁盘冗余阵列)技术是一种将多个独立的磁盘组合起来形成一个逻辑硬盘的方法。
这种技术通过不同的组合方式,可以提高磁盘的读取性能和数据安全性。
根据不同的组合方式,RAID可以分为不同的级别。
以下是其中一些常见的RAID级别:1. RAID 0:条带化(Striped)RAID。
它将数据分割成多个块,并将这些块分布在多个磁盘上。
这样,数据可以从多个磁盘同时读取,从而提高了读取性能。
但是,如果任何一个磁盘出现故障,整个逻辑硬盘上的数据都会丢失。
2. RAID 1:镜像(Mirrored)RAID。
它将数据复制到两个或更多的磁盘上,这样即使其中一个磁盘出现故障,数据仍然可以从另一个磁盘读取。
虽然读写性能与单个磁盘相同,但磁盘利用率较低。
3. RAID 5:分布式奇偶校验(Distributed Parity)RAID。
它将数据和奇偶校验信息分布在多个磁盘上。
如果其中一个磁盘出现故障,可以通过其他磁盘上的数据和奇偶校验信息来恢复数据。
与RAID 1相比,RAID 5的磁盘利用率更高,但恢复过程可能需要更长时间。
RAID技术的应用非常广泛,包括但不限于以下领域:1. 服务器:服务器通常使用RAID技术来提高数据的安全性和读取性能。
2. 工作站:工作站中的硬盘也经常使用RAID技术来提高性能和可靠性。
3. 存储设备:如NAS(网络附加存储)和SAN(存储区域网络)等存储设备也经常使用RAID技术来提供高可靠性的存储服务。
总的来说,RAID技术是一种非常有用的存储技术,可以提高硬盘的读写性能和数据安全性,并在多个领域得到广泛应用。
RAID知识介绍RAID卡原理设置与使用实例
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RAID的全称是廉价磁盘冗余阵列(Redundant Array of Inexpensive Disks),于1987年由美国Berkeley 大学的两名工程师提出的RAID出现的,最初目的是将多个容量较小的廉价硬盘合并成为一个大容量的“逻辑盘”或磁盘阵列,实现提高硬盘容量和性能的功能。
随着RAID技术的逐渐普及应用,RAID技术的各方面得到了很大的发展。
现在,RAID 从最初的RAID0-RAID5,又增加了RAID0+1和RAID0+5等不同的阵列组合方式,可以根据不同的需要实现不同的功能,扩大硬盘容量,提供数据冗余,或者是大幅度提高硬盘系统的I/0吞吐能力。
RAID技术主要有三个特点:第一、通过对硬盘上的数据进行条带化,实现对数据成块存取,减少硬盘机械寻道时间,提高数据存取速度。
第二、通过对一阵列中的几块硬盘同时读取,减少硬盘的机械寻道时间,提高数据存取速度。
第三、通过镜像或者存储奇偶校验信息的方式,实现对数据的冗余保护。
经常应用的RAID阵列主要分为RAID 0,RAID 1,RAID 5,RAID 3 和 RAID 0+1。
1.1 RAID0:条带化RAID 0 也叫条带化,它将数据象条带一样写到多个磁盘上,这些条带也叫做“块”。
条带化实现了可以同时访问多个磁盘上的数据,平衡I/O负载,加大了数据存储空间和加快了数据访问速度。
RAID 0是唯一的一个没有冗余功能的RAID技术,但RAID0 的实现成本低。
如果阵列中有一个盘出现故障,则阵列中的所有数据都会丢失。
如要恢复RAID 0,只有换掉坏的硬盘,从备份设备中恢复数据到所有的硬盘中。
硬件和软件都可以实现RAID0。
实现RAID0最少用2个硬盘。
对系统而言,数据是采用分布方式存储在所有的硬盘上,当某一个硬盘出现故障时数据会全部丢失。
RAID 0 能提供很高的硬盘I/O性能,可以通过硬件或软件两种方式实现。
RAID 0是最简单的一种形式。
第3章数据保护RAID

此外,镜像能提高读访问的性能,因为两块磁盘可以同时响应 一个读请求。但是,每个写访问导致两次写硬盘操作,其写访问 性能实际上会有下降。
奇偶校验
奇偶校验是一种既能为分条RAID提供数据保护,又能避免镜 像所需开销的方法。我们往分条中增加一个硬盘(分条宽度加1) 来存储校验值。通过数学方法构造的校验值能够重建丢失的数据, 这种冗余校验能够提供完全的数据保护,而且不需要完整的数据 副本。
数据组织:分条
Stripe
Strip
Stripe 1 Stripe 2
Strip 1
Stripe Strip 2
Strip 3
Strips
数据镜像
镜像技术将同一数据存储在两个不同的硬盘上,从而产生该数 据的两个副本。当其中一块硬盘发生故障时,另一块硬盘上保存 的副本依然能幸存下来,因而控制器仍然能够利用幸存磁盘上的 数据镜像对外提供服务。
-性能:软件RAID将影响系统的整体性能,因为与RAID相关 的计算会带来额外的CPU开销。对于一些复杂的RAID实现, 这个性能开销会更加显著。
-功能:软件RAID不能支持所有的RAID级别
-操作系统兼容性:软件RAID和宿主操作系统相互捆绑,限 制数据处理环境的灵活性。
硬件RAID 是通过集成在主机或存储阵列上的专用硬件控制 器(Controller)来实现的。不同的实现在存储阵列与主机的 交互形式上有很大的不同。
Raid技术术语
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技术术语解释硬盘镜像(Disk Mirroring):硬盘镜像最简单的形式是,一个主机控制器带两个互为镜像的硬盘。
数据同时写入两个硬盘,两个硬盘上的数据完全相同,因此一个硬盘故障时,另一个硬盘可提供数据。
硬盘数据跨盘(Disk Spanning):利用这种技术,几个硬盘看上去像是一个大硬盘;这个虚拟盘可以把数据跨盘存储在不同的物理盘上,用户不需关心哪个盘上存有他需要的数据。
硬盘数据分段(Disk Striping):数据分散存储在几个盘上。
数据的第一段放在盘0,第2段放在盘1,……直至达到硬盘链中的最后一个盘,然后下一个逻辑段将放在硬盘0,再下一个逻辑段放在盘1,如此循环直至完成写操作双控(Duplexing):这里指的是用两个控制器来驱动一个硬盘子系统。
一个控制器发生故障,另一个控制器马上控制硬盘操作。
此外,如果编写恰当的控制器软件,可实现不同的硬盘驱动器同时工作。
容错(Fault Tolerant):具有容错功能的机器有抗故障的能力。
例如RAID 1镜像系统是容错的,镜像盘中的一个出故障,硬盘子系统仍能正常工作。
主机控制器(Host Adapter):这里指的是使主机和外设进行数据交换的控制部件(如SCSI控制器)51热修复(Hot Fix):指用一个硬盘热备份来替换发生的故障的硬盘。
要注意故障盘并不是真正地被物理替换了。
用作热备份的盘被加载上故障盘原来的数据,然后系统恢复工作。
热补(Hot Patch):具有硬盘热备份,可随时替换故障盘的系统。
热备份(Hot Spare):与CPU系统电连接的硬盘,它能替换下系统中的故障盘。
与冷备份的区别是,冷备份盘平时与机器不相连接,硬盘故障时才换下故障盘。
平均数据丢失时间(MTBDL-Mean Time Between Data Loss):发生数据丢失的事件间的平均时间。
平均无故障工作时间(MTBF-Mean Time Between Failure或MTIF):设备平均无故障运行时间。
raid方案
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raid方案RAID 方案:保障数据的冗余与可靠性随着信息技术的迅速发展,数据的重要性越来越被人们所认识和重视。
无论是企业、机构还是普通个人用户,都会面临着海量数据的存储和管理问题。
然而,数据的丢失或损坏是一个无法避免的问题,因此,实施一套有效的数据保护方案变得至关重要。
在这方面,RAID方案是一种备受赞誉的解决方案。
RAID,即磁盘阵列(Redundant Array of Independent Disks),是一种由多个硬盘组成的存储系统。
通过将数据分布在多个硬盘上,RAID 方案可以提供冗余性和高可靠性,以保障数据的安全性。
在实际应用中,RAID方案按照不同的级别被分为RAID 0、RAID 1、RAID 5等几种。
下面将逐一介绍这几种常见的RAID方案,以及其适用场景和优缺点。
RAID 0是一种基本的RAID方案,它通过将数据块分散存储在多个硬盘上,从而提高了数据的读写性能。
RAID 0不提供冗余性,也就是说,如果其中的一个硬盘发生故障,所有的数据都将不可恢复。
尽管如此,由于其出色的性能表现,RAID 0在对速度要求较高且不需要数据备份的场合中得到了广泛应用。
例如,在视频编辑或大规模数据处理中,RAID 0可以提供更高效的工作环境。
相比之下,RAID 1则专注于数据的冗余性。
RAID 1通过实时复制数据,将数据写入两个以上的硬盘中,从而保障在任何一个硬盘故障的情况下,数据仍然可读取。
RAID 1存在着数据备份和读写性能降低的缺点,因为数据需要同时写入多个硬盘。
然而,这种冗余性对于存储关键数据至关重要。
常见的应用场景包括金融机构,医疗机构以及个人用户存储重要文件和相册等。
RAID 5则是RAID方案中更为复杂和成熟的一种形式。
RAID 5通过将数据和奇偶校验位(Parity)分布在多个硬盘上,业务性能不会因磁盘带宽的限制而有所影响。
在发生硬盘故障后,RAID 5可以根据奇偶校验位进行数据的恢复和重建。
服务器硬盘RAID模式详解与选择
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服务器硬盘RAID模式详解与选择在服务器硬盘的存储方案中,RAID(Redundant Array of Independent Disks)技术是一种常见且重要的选择。
RAID技术通过将多个硬盘组合在一起,实现数据的冗余备份、提升性能或者两者兼顾。
不同的RAID级别有着不同的特点和适用场景,因此在选择服务器硬盘RAID模式时,需要根据实际需求进行详细的考量。
本文将对常见的RAID级别进行详细解析,并提供选择建议。
一、RAID 0RAID 0是一种条带化(Striping)的RAID级别,它将数据分散存储在多个硬盘中,提升了数据的读写速度。
RAID 0不具备冗余备份功能,因此在一定程度上增加了数据丢失的风险。
然而,由于数据被分散存储在多个硬盘中,RAID 0能够充分利用硬盘的性能,适用于对数据安全性要求不高但对性能要求较高的场景,如视频编辑、实时数据处理等。
二、RAID 1RAID 1是一种镜像化(Mirroring)的RAID级别,它将数据同时写入两个硬盘中,实现了数据的冗余备份。
RAID 1能够提供较高的数据安全性,即使一块硬盘发生故障,数据仍然可以从另一块硬盘中恢复。
然而,由于数据需要同时写入两块硬盘,RAID 1的读写速度通常会略低于单块硬盘的速度。
RAID 1适用于对数据安全性要求较高的场景,如数据库服务器、文件存储等。
三、RAID 5RAID 5是一种条带化带奇偶校验(Striping with Parity)的RAID级别,它将数据和奇偶校验信息分散存储在多个硬盘中,实现了数据的冗余备份和读写性能的提升。
RAID 5至少需要三块硬盘来组建,其中任意一块硬盘发生故障时,数据仍然可以通过奇偶校验信息进行恢复。
RAID 5在提升性能的同时也保证了一定程度的数据安全性,适用于中小型企业的文件服务器、邮件服务器等场景。
四、RAID 6RAID 6是在RAID 5的基础上增加了第二个奇偶校验信息的RAID级别,提供了比RAID 5更高的数据冗余能力。
RAID-DP原理技术详解
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RAID-DP原理技术详解导读:Intel的Dual-XOR理论意义大于实际意义,但其改良的版本RAID-DP却已经被NetApp产品化。
NetApp之所以喜欢这个类似Dual-XOR的RAID-DP算法,原因也很简单。
除了P+Q RAID6,还要好多种办法可以实现对两颗磁盘掉线的容错。
Intel提到一种Dual-XOR算法,这种方法就是取横向和斜向两个方向进行XOR运算,这样每个应用数据都在两个校验中留下痕迹,当两颗磁盘掉线时,就可以恢复数据。
但是Dual-XOR的恢复工作异常复杂艰苦,并不实用。
很多技术人员研究这种算法的意义,完全是把它当作未经优化的原型思想。
如图,Pa是横向的校验,跟RAID5完全一样:Pa1 = 数据a XOR 数据bPa2 = 数据c XOR 数据d…………Pa6 = 数据k XOR 数据lPb是斜向校验,定义为:Pb4 = 数据a XOR Pa2 XOR数据fPb5 = 数据c XOR 数据e XOR Pa4Pb6 = Pa3 XOR数据h XOR 数据j可以看出Dual-XOR的校验生成过程比P+Q要简单,但是根据“麻烦守恒定律”,正向工作简单的事情,一般反向工作都会复杂。
备份和恢复一般也遵循这个规律。
(别跟我提CDP,那东西是遵循的是广义麻烦守恒定律。
每个I/O都打个时间标签,还都当宝贝存着不扔,这能是个不麻烦的事吗?Sorry,又扯远了。
)当两颗磁盘掉线的时候,Dual-XOR的算法只能支持逐个数据块的恢复,而且不同条带之间还要共同参与计算。
比如图中的磁盘1和2掉线,恢复数据e的时候,就要至少动用到数据f、Pb3、Pa4和Pb5。
而数据c和Pa3的恢复还要依赖数据e的恢复。
总之恢复起来是件贼头痛的事情!五、NetApp RAID-DP虽然Intel的Dual-XOR理论意义大于实际意义,但其改良的版本RAID-DP却已经被NetApp 产品化。
NetApp之所以喜欢这个类似Dual-XOR的RAID-DP算法,原因也很简单。
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1
SANtricity RAID Protection
Host LUNs Volumes Volume Groups SSDs
Volume groups
– RAID 0, 1, 10, 5, 6 – Intermix RAID levels – Various group sizes
RAID-6
SSDs operated independently with user data and redundant information (dual parity) are striped across the SSDs. The equivalent capacity of two SSDs is used for redundant information. 5 30 60% to 93% IOPS | MB/s Good for reads, small IOPS, many concurrent IOPS and random I/Os. Parity utilizes small portion of raw capacity. Writes are particularly demanding
NetApp Confidential
11
DDP: Simplicity, Performance, Protection
Simplified administration
―With Dynamic Disk Pools, you can add or lose disk drives without impact, reconfiguration, or headaches.‖
Combining effort: All drives in the pool sustain the workload— perfect for virtual mixed workloads or fast reconstruction if needed.
Large pool of spindles for every volume reduces hot spots
Each volume spread across all drives in pool
Dynamic distribution/redistribution is a nondisruptive background operation
Performance drop is minimized following drive failure Dynamic rebalance completes up to 8x faster than traditional RAID in random environments and up to 2x faster in sequential environments
– All drives are active (no idle hot spares) – Spare capacity is available to all volumes
Data is dynamically recreated/redistributed whenever pools grows or shrinks
2 System max 50% IOPS Performance as multiple requests can be fulfilled simultaneously. Also offers the highest data availability Storage costs are doubled
RAID 0 – striped
Data Data Data Data
RAID 1 (10) – mirrored and striped
Data Data disks and rotating parity
Data Data Data Data Data Parity Parity Data
24-drive system with 2 10-drive groups (8+2) and 4 hot spares
5
The Problem
The Large-Disk-Drive Challenge
Staggering amounts of data to store, protect, access
4TB+
Larger drives equal longer rebuilds—anywhere from 10+ hours to several days
6
Dynamic Disk Pools
Maintain SLAs during drive failure
Stay in the green
Some sites have thousands of large-capacity drives Drive failures are continual, particularly with NL-SAS drives
Production I/O is impacted during rebuilds
Hot spares sit idle until a drive fails
24-drive system with 2 10-drive groups (8+2) and 4 hot spares
4
Traditional RAID—Drive Failure
Data is reconstructed onto hot spare
Advantages
Performance due to parallel operation of the access
No redundancy. One drive fails, data is lost
Disadvantages
Dynamic Disk Pools Overview
DDP dynamically distributes data, spare capacity, and parity information across a pool of SSDs
Flexible: Add ANY* number of drives for additional capacity— system automatically rebalances data for optimal performance.
* After the minimum of 11.
8
Data Rebalancing in Minutes vs. Days
NetApp Confidential
3 30 67% to 97% IOPS | MB/s Good for reads, small IOPS, many concurrent IOPS and random I/Os. Parity utilizes small portion of raw capacity. Writes are particularly demanding
RAID 6 (P+Q) – data disks and rotating dual parity
Data Data Data Data Data Parity Parity Q Parity Q Parity Data
Data
Parity
Q Parity
Data
Data
Block-level striping with a distributed parity
Performance Impact of a Disk Failure
Maintain business SLAs with a drive failure
Optimal Acceptable
120 100
DDP
RAID 6
Performance
80
RAID
Time
DDP
60
2.5 Days
More than 4 Days
7
Traditional Dynamic RAID Technology Innovative Disk Pools
Balanced: Algorithm randomly spreads data across all drives, balancing workload and rebuilding if necessary. Easy: No RAID or idle spares to manage— active spare capacity on all drives.
10
Description
Data is striped across multiple SSDs.
Min # of SSDs Max # of SSDs Usable capacity as % of raw capacity Application
1 System max 100% IOPS | MB/s
RAID-5
SSDs operated independently with user data and redundant information (parity) are striped across the SSDs. The equivalent capacity of one SSD is used for redundant information.
Single drive responsible for all writes (bottleneck) Reconstruction happens linearly (one stripe at a time)
All volumes in that group are significantly impacted