廉价冗余磁盘阵列.ppt

廉价冗余磁盘阵列6.4廉价磁盘冗余阵列RAID1.各级RAID的结构特点2.各级RAID的共性
◆RAID由一组物理磁盘驱动器组成，操作系统
视之为一个逻辑驱动器；
◆数据分布在一组物理磁盘上；
◆冗余信息被存储在冗余磁盘空间中，保证磁
盘在万一损坏时可以恢复数据；
◆其中第2、3个特性在不同的RAID级别中的表
现不同，RAID0不支持第3个特性。
3.有关RAID的几个问题
(1)关键问题：如何发现磁盘的失效
磁盘技术提供了故障检测操作的信息。
(2)设计的另一个问题
如何减少平均修复时间MTTR
典型的做法：在系统中增加热备份盘
(3)热切换技术
与热备份盘相关的一种技术6.4.1RAID0
◆数据分块，即把数据分布在多个盘上。
◆非冗余阵列、无冗余信息。
◆严格地说，它不属于RAID系列。6.4.2RAID1
亦称镜像盘，使用双备份磁盘。
每当数据写入一个磁盘时，将该数据也写
到另一个冗余盘，形成信息的两份复制品。1.RAID1的特点
◆读性能好
RAID1的性能能够达到RAID0性能的两倍。
◆写性能由写性能最差的磁盘决定。相对以后
各级RAID来说，RAID1的写速度较快。
◆可靠性很高
◆最昂贵的解决方法，物理磁盘空间是逻辑磁
盘空间的两倍。3.RAID2特点
◆并行存取，各个驱动器同步工作。
◆使用海明编码来进行错误检测和纠正，数据
传输率高。
◆需要多个磁盘来存放海明校验码信息，冗余
磁盘数量与数据磁盘数量的对数成正比。
◆是一种在多磁盘易出错环境中的有效选择。
并未被广泛应用，目前还没有商业化产品。6.4.4RAID3
1.位交叉奇偶校验盘阵列
2.单盘容错并行传输：数据以位或字节交叉存储，
奇偶校验信息存储在一台专用盘上。
3.RAID3特点
◆将磁盘分组，读写要访问组中所有盘，每
组中有一个盘作为校验盘。
◆校验盘一般采用奇偶校验。
◆简单理解：先将分布在各个数据盘上的一
组数据加起来，将和存放在冗余盘上。一
旦某一个盘出错，只要将冗余盘上的和减
去所有正确盘上的数据，得到的差就是出
错的盘上的数据。
◆缺点：恢复时间较长。6.4.5RAID4
1.专用奇偶校验独立存取盘阵列
2.数据以块（块大小可变）交叉的方式存于各盘，
奇偶校验信息存在一台专用盘上。3.RAID4特点
◆冗余代价与RAID3相同
◆访问数据的方法与RAID3不同6.4.6RAID5
1.块交叉分布式奇偶校验盘阵列
2.数据以块交叉的方式存于各盘，无专用冗余盘，
奇偶校验信息均匀分布在所有磁盘上。3.RAID4和RAID5中的信息分布3.RAID6特点
◆写入数据要访问1个数据盘和2个冗余盘；
◆可容忍双盘出错；
◆存储开销是RAID5的两倍，RAID6的写过
程需要6次磁盘操作。
6.4.9RAID的实现与发展
1.实现盘阵列的方式主要有三种
◆软件方式：阵列管理软件由主机来实现
优点：成本低
缺点：过多地占用主机时间，并且带宽指
标上不去。
◆阵列卡方式：把RAID管理软件固化在I/O控制
卡上，从而可不占用主机时间，一般用于工作
站和PC机。◆子系统方式：这是一种基于通用接口总线
的开放式平台，可用于各种主机平台和网
络系统。