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RAID技术深度剖析


作者:  来源:  添加日期:2006-9-24 18:16:47 

   RAID 3:利用专门奇偶校验实现的字节层延展技术。换句话说,就是应用延展技术将数据分布到阵列的各个驱动器上,同时用专门的驱动器存储用于校验的冗余信息。这种形式的优点就是既通过延展技术提高了性能,又利用专门奇偶校验驱动器容纳冗余信息,以保证数据的安全。一般至少需要3块硬盘:两块用于延展,一块做为专门奇偶校验驱动器。不过虽然利用延展技术提高的性能,可以因为奇偶校验在写入数据时又抵消了一部分性能——因为校验信息同时也需要写入校验驱动器。因为需要进行大量的计算,所以需要硬件RAID控制器,软件RAID几乎没有什么实际意义。RAID 3因为延展容量小,所以适于经常处理大文件的应用。

    RAID 4:RAID 4同RAID 3很相似。唯一的区别就是使用块层延展技术(block level striping),而不是使用的字节层延展技术(byte level striping)。优点是可以通过更改延展容量大小来适用于不同应用。RAID 4也可以看作是RAID 3和RAID 5的混和——既有RAID 3专门奇偶校验驱动器,也有RAID 5的块层延展技术。另外仍然需要硬件RAID控制器。当然专门奇偶校验驱动器还是会降低一些性能。

    RAID 5:RAID 5使用块层延展技术和分布式奇偶校验来实现。它主要针对专门奇偶校验驱动器所带来的瓶颈而产生的解决方案。利用分布式奇偶校验运算法则,把数据和校验数据写在所有的驱动器中。本技术的要旨在于相对于块数据产生校验块(parity blocks)同时存储于阵列当中——解决了专么校验驱动器所带来的瓶颈问题。不过,校验信息是在写入过程中计算出来的,所以对于写入性能仍有影响。当一个硬盘驱动器出现故障,可以从其它的驱动器之中的数据块分离出校验信息从而恢复数据。由于分布式校验本身属性,恢复数据会比其它的形式复杂。RAID 5也可以通过更改延展容量的大小来满足不同应用的需要,另外还需要硬件RAID控制器。RAID 5是目前最流行的RAID应用形式,因为它综合最好的性能、冗余能力、存储能力为一体。当然价格也是不菲的。

    七、复合RAID模式

    单一的RAID模式肯定不能使用当前各种应用的需要,为了得到更多的性能,人们将各种RAID模式联合起来使用。那么将其中两种模式用在会有什么好处呢?可以得到功能更多、性能更好的RAID模式。一般符合RAID模式需要硬件控制器。因为对于如此复杂的应用软件RAID控制器显然是不现实的。RAID 0在各个单一模式中是速度最快的,所以在符合RAID模式中它也是最常用的。最长常用的符合RAID模式是0+1和1+0。 0+1和1+0是有细微区别的,不过有的公司对这个名词是不加以区分的——其实它们的主要区别在于容错能力。这两种复合RAID模式都至少需要4块硬盘。

    首先让我们看看RAID 0+1模式。复合使用RAID 0是为了提高磁盘性能,使用RAID 1为了提高容错性能。假设你有8块硬盘,将它们4个一组分成两个阵列——我将其称为基阵列,每个基阵列用RAID 0模式连接。然后你就有了两个延展模式的基阵列。然后你将这两个基阵列用RAID 1模式连接——也就是让其中一个基阵列作为另一个的镜像。如果一个延展模式的基阵列中的硬盘出现故障了,那么这个延展阵列也将全部瘫痪。不过另一个延展阵列仍然可以维持系统工作,并且可以利用其来恢复数据

    RAID 1+0是先组合RAID 1阵列,然后把它们组成RAID 0模式。仍然使用刚才的例子:将8块硬盘分成4组,每组2块硬盘组成一个基阵列,然后将每个基阵列用RAID 1模式连接,也就是让其中一个硬盘作为另一个的镜像。然后把这4个RAID 1模式的基阵列用RAID 0模式连接。这个模式比RAID 0+1有更好的容错能力。任意的一个硬盘驱动器出现故障,因为有镜像驱动器的存在,所以整个阵列将能继续正常工作。

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