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塘沽电脑维修:服务器故障及RAID故障
RAID磁盘阵列介绍
RAID,为Redundant Arrays of Independent Disks的简称,中文为廉价冗余磁盘阵列。在1987年由美国柏克莱大学提出 RAID(Redundant Arrayof Inexpensive Disks)理论,作为高性能的存储系统,巳经得到了越来越广泛的应用。RAID的级别 从RAID概念的提出到现在,巳经发展了多个级别,有明确标准级别分别是0、1、2、3、4、5等。但是最常用的是0、1、3、5四 个级别。其他还有6、7、10、30、50等。RAID为使用者降低了成本、增加了执行效率,并提供了系统运行的稳定性。
RAID 磁盘阵列简单的解释,就是将多台硬盘透过RAID Controller(分Hardware,Software )结合成虚拟单台大容量的硬 盘使用,其特色是多台硬盘同时读取速度加快及提供容错性Fault Tolerant,所以RAID是当成平时主要访问Dat a的Storage不是Backup Solution。
RAID磁盘阵列级别
RAID0: RAID0 - Disk Stripping without parity (常用) 又称数据分块,即把数据分成若干相等大小的小块,并把它们写到阵列上不同的硬盘上,这种技术又称“Stripping” (即将数据条带化),这种把数据分布在多个盘上,在读写时是以并行的方式对各硬盘同时进行操作。从理论上讲,其容量和 数据传输率是单个硬盘的N倍。N为构成RAID0的硬盘总数。当然,若阵列控制器有多个硬盘通道时,对多个通道上的硬盘进行 RAID0操作,I/O性能会更高。因此常用于图象,视频等领域,RAID0 I/O传输率较高,但平均故障时间MTTF只有单盘的N分之 一,因此RAID0可靠性最差。 RAID1:RAID 1 - Disk Mirroring(较常用) 又称镜像。即每个工作盘都有一个镜像盘,每次写数据时必须同时写入镜像盘,读数据时只从工作盘读出,一旦工作盘 发生故障立即转入镜像盘,从镜像盘中读出数据。当更换故障盘后,数据可以重构,恢复工作盘正确数据,这种阵列可靠性很 高,但其有效容量减小到总容量一半以下,因此RAID1常用于对容错要求极严的应用场合,如财政、金融等领域。 RAID (0+1): 结合了RAID0和RAID 1 —条块化读写的同时使用镜像操作。RAID (0+1)允许多个硬盘损坏,因为它完全使用硬盘 来实现资料备余。如果有超过两个硬盘做RAID 1,系统会自动实现RAID (0+1)。
RAID2: 又称位交叉,它采用汉明码作盘错校验,采用按位交叉存取,运用于大数据的读写,但冗余信息开销太大(校验盘为 多个),已被淘汰。
RAID3: RAID 3 - Parallel Disk Array 为单盘容错并行传输。即采用Stripping技术将数据分块,对这些块进行异或校验,校验数据写到最后一个硬盘上。它 的特点是有一个盘为校验盘,数据以位或字节的方式存于各盘(分散记录在组内相同扇区的各个硬盘上)。当一个硬盘发生故 障,除故障盘外,写操作将继续对数据盘和校验盘进行操作。而读操作是通过对剩余数据盘和校验盘的异或计算重构故障盘上 应有的数据来进行的。RAID3的优点是并行I/O传输和单盘容错,具有很高可靠性。缺点:每次读写要牵动整个组,每次只能完 成一次I/O。
RAID4: 与RAID3相似,区别是:RAID3是按位或字节交叉存取,而RAID4是按块(扇区)存取,可以单独地对某个盘进行操作, 无须像RAID3那样,哪怕每一次小I/O操作也要涉及全组,只需涉及组中两块硬盘(一块数据盘,一块校验盘)即可,从而提高 了小量数据I/O速度。缺点:对于随机分散的小数据量I/O,固定的校验盘又成为I/O瓶颈,例如:事务处理。作两个很小的写 操作,一个写在drive2的stripe1 上,一个写在drive3的stripe2上,它们都要往校验盘上写,所以发生争用校验盘的问题。
RAID5: RAID 5 - Striping with floating parity drive(最常用) 是一种旋转奇偶校验独立存取的阵列方式,它与RAID3,RAID4不同的是没有固定的校验盘,而是按某种规则把奇偶校 验信息均匀地分布在阵列所属的硬盘上,所以在每块硬盘上,既有数据信息也有校验信息。这一改变解决了争用校验盘的问 题,使得在同一组内并发进行多个写操作。所以RAID5即适用于大数据量的操作,也适用于各种事务处理,它是一种快速、大 容量和容错分布合理的磁盘阵列。当有N块阵列盘时,用户空间为N-1块盘容量。 RAID3、RAID5中,在一块硬盘发生故障后, RAID组从ONLINE变为DEGRADED方式,但I/O读写不受影响,直到故障盘恢复。但如果DEGRADED状态下,又有第二块盘故障,整个RAID组的数据将丢失。
RAID10损失1块硬盘的容量,也就是N-1
RAID30由不超过16块硬盘组成,损失2块硬盘的容量,也就是N-2
RAID50由不超过16块硬盘组成,损失2块硬盘的容量,也就是N-2
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