0级RAID

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廉价磁盘冗余阵列 Redundant Arrays of Inexpensive Disks(RAID)   

RAID是一个驱动器阵列,作为一个单驱动器使用。数据通过一种“分拆(striping)”技术均匀地写在每一个驱动器上,分拆技术把数据分别放在两个或多个驱动器上。数据分拆可在位级或扇区级进行,一个扇区是一个磁盘数据块。分拆提高了吞吐量并且提供了一种冗余的形式,可以保证磁盘阵列中一个磁盘出现故障时不影响系统正常工作,这是通过把分散的数据编码到一个称为奇偶驱动器的备份驱动器来实现的。   

在RAID系统中,磁盘控制器是很重要的硬件部份,因为它影响性能和容错。常用几个控制器来预防控制器故障。小型计算机系统接口(SCSI)适配器具有非常好的读写性能,所以在RAID系统中几乎都使用SCSI。一个驱动器发出读写命令后,SCSI控制器便能与它断连而转向其它驱动器操作,而这个驱动器继续自己的操作。   

RAID提供了与磁盘镜象和磁盘双工类似的冗余。冗余的级别取决于所使用的RAID级,(下面介绍了“RAID级”)。在一般的磁盘镜象配置中,一个备份驱动器对应一个主驱动器。在三级RAID中一个奇偶驱动器为两个或多个主驱动器提供镜象,使用一个编码方案向奇偶驱动器写入信息,这些信息与写在其它驱动器上的数据有某种联系。若一个驱动器出故障,奇偶码和其它驱动器一起用来生成丢失的数据部分。   

购买一个奇偶驱动器比为每一个主驱动器都配置一个备份镜像驱动器便宜得多。然而,奇偶驱动器仅在每次只有一个驱动器出现故障时起作用。若两个或多个主驱动器故障,奇偶驱动器无法提供足够的信息重构数据。但是,只要防止了电源浪涌电压发生,两个驱动器同时出故障几乎不可能。   

许多RAID系统允许磁盘的热更换,也就是说在系统运行时磁盘能更换。当磁盘更换后,用奇偶信息来重构磁盘的数据。重构发生在操作系统正处理其它操作时,所以在重构操作期间,性能会有些损失。   

RAID Levels RAID级别

  

RAID有多级,当购买使用RAID系统时,需要检查一下RAID的级别是否符合系统需要。   

0级RAID(RAID level0) 数据被分拆至多个驱动器,但无冗余驱动器,不提供数据保护功能。   

1级RAID(RAID level1) 数据被分拆到一个驱动器阵列上,每个驱动器与一个备份驱动器形成镜象。在4个驱动器的阵列中,2个用作主驱动器,2个用作镜像驱动器。1级RAID同时具有分拆的优点和最高级别的数据保护功能,因为所有主驱动器都有镜像。   

2级RAID(RAID level 2) 这一级一般不采用。它把数据按位分拆至阵列中各驱动器上。3级RAID与之类似,但使用得更广。   

3级RAID(RAID leve1 3)数据按位或按字节(可选择)分拆至阵列中的各个驱动器(除了一个作为奇偶驱动器的驱动器以外)。在4个驱动器的阵列中,数据分拆在3个驱动器上,奇偶信息写在第4个驱动器上,此级提供良好的读性能,但写操作相对较慢。因为每次写操作时都要写奇偶驱动器。   

4级RAID(RAID level 4) 此级与3级RAID相似,但数据是按扇区不是按位或字节分拆的。读的次数减少了,因为每个驱动器能读一整个磁盘扇区。   

5级RAID(RAID level 5) 数据以扇区为单位写到驱动器阵列中所有的驱动器上,同时纠错码也写入所有的驱动器。这一级写操作较快,因为奇偶信息写到各驱动器上的而不是象3级RAID 写到一个驱动器上,磁盘读性能也提高了。因为每驱动器可以以磁盘块读取。   

市场上为服务器设计的RAID系统大部分是4级RAID或5级 RAID。Compaq SYSTEMPRO使用4级RAID,但提供了在5级RAID上使用的升级软件驱动程序,能获得更好的性能。这种磁盘阵列较贵,你需要在价格和你对持续联机数据保护的需要中权衡。你还必须考虑的是RAID系统的性能和价格与很多网络0S提供的标准磁盘镜象和磁盘双工技术孰优孰劣,另外要考虑的是RAID系统一般是有专利的,所以你必须和制造商经常联系以获得未来的支持和服务。   

相关条目:Disaster Recovery灾害恢复;Disk Mirroringand Duplexing磁盘镜像和双工;DiskStorage Systenm磁盘存储系统;Fau1t Management故障管理。