存储基础知识 RAID磁盘阵列简介

知识小贴士 2013-01-08 2020 0 1690字

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如今磁盘阵列中针对不同的应用使用的不同技术,使用这些技术可在磁盘阵列受到灾害时保护数据丢失,这种技术就硬盘数据恢复是我们常说的RAIDlevel技术(简称RAID)。

RAID是RedundantArrayofInexpensiveDisks的缩写,而每一level代表一种技术,目前业界公认的标准是         RAID0~RAID5。这个level并不代表技术的高低,level5并不高于level3,level1也不低过level4,至于要选择那一种RAIDlevel的产品,纯视用户的操作环境(operatingenvironment)及应用(application)而定,与level的高低没有必然的关系。RAID0及RAID1适用于PC及PC相关的系统如小型的网络服务器(networkserver)及需要高磁盘容量与快速磁盘存取的工作站等,因为比较便宜,但因一般人对磁盘阵列不了解,没有看到磁盘阵列对他们价值,市场尚未打开;RAID2及RAID3适用于大型电脑及影像、CAD/CAM等处理;RAID5多用于OLTP,因有金融机构及大型数据处理中心的迫切需要,故使用较多而较有名气,但也因此形成很多人对磁盘阵列的误解,以为磁盘阵列服务器数数据恢复据恢复非要RAID5不可;RAID4较少使用,因为两者有其共同之处,而RAID4有其先天的限制。其他如RAID6,RAID7,乃至RAID10等,都是厂商各做各的,并无一raid数据恢复致的标准,在此不作说明。介绍各个RAIDlevel之前,先看看形成磁盘阵列的两个基本技术:

磁盘延伸(DiskSpanning):

译为磁盘延伸,能确切的表示diskspanning这种技术的含义。四个磁盘形成一个阵列(array),而磁盘阵列的服务器数据恢复控制器(RAIDcontroller)是将此四个磁盘视为单一的磁盘,如DOS环境下的C:盘。这是diskspanning的意义,因为把小容量的磁盘延伸为大容量的单一磁盘,用户不必规raid数据恢复划数据在各磁盘的分布,而且提高了磁盘空间的使用率。DFTraid的SCSI磁盘阵列更可连接几十个磁盘,形成数十GB到数百GB的阵列,使磁盘容量几乎可硬盘数据恢复作无限的延伸;而各个磁盘一起作取存的动作,比单一磁盘更为快捷。很明显的,有此阵列的形成而产生RAI数据恢复D的各种技术。我们也可从上图看出inexpensive(便宜)的意义,因为四250MBbytes的磁盘比一个1GBytes的磁盘要便宜,尤其以服务器数据恢复前大磁盘的价格非常昴贵,但在磁盘越来越便宜的今天,inexpensive已非磁盘阵列的重点,虽然对于需要大磁盘容量的系统,仍是考虑的要点。
磁盘或数据分段(DiskStripingorDataStriping):

因为磁盘阵列是将同一阵列的多个磁盘视为单一的虚拟磁盘(virtualdisk),所以其数据是以分段(blockorsegment)的方式顺序存放在磁盘阵列中
数据按需要分段,从第一个磁盘开始放,放到最後一个磁盘再回到第一个磁盘放起,直到数据分布完毕。至于分段的大小视系统而定,有的系统或以1KB最有效 率,或以4KB,或以6KB,甚至是4MB或8MB的,但除非数据小于一个扇区(sector,即521bytes),否则其分段应是512byte的倍 数。因为磁盘的读写是以一个扇区为单位,若数据小于512bytes,系统读取该扇区后,还要做组合或分组(视读或写而定)的动作,浪费时间。从上图我们 可以看出,数据以分段于在不同的磁盘,整个阵列的各个磁盘可同时作读写,故数据分段使数据的存取有最好的效率,服务器数据恢复理论上本来硬盘数据恢复读一 个包含四个分段的数据所需要的时间约=(磁盘的accesstime+数据的transfertime)X4次,现在只要一次数据恢复就可以完成。
若以N表示磁盘的数目,R表示读取,W表示写入,S表示可使用空间,则数据分段的性能为:

R:N(可同时读取所有磁盘)

W:N(可同时写入所有磁盘)

S:N(可利用所有的磁盘,并有最佳的使用率)

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