《RAID数据恢复技术揭秘》：第1章 RAID技术详解
1.10
RAID-6技术详解
RAID-6的全称为“IndependentData disks with two independent distributed parity schemes（带有两个独立分布式校验方案的独立数据磁盘）”。
RAID-6是在RAID-5 基础上，为了进一步加强数据保护而设计的一种RAID级别，与RAID-5 的不同之处于在于，RAID-6采用双重校验方式，能够防止两块成员盘故障而引起的数据丢失，因此RAID-6的数据冗余性能相当好。
但是，由于RAID-6增加了一个校验，所以数据写入的效率比RAID-5还要低很多，而且RAID 控制器的设计也更为复杂。另外，RAID-6的磁盘空间利用率也比RAID-5低。
前文介绍过，RAID-6有很多的标准，包括Intel公司的P＋Q双校验RAID-6、NetApp公司的双异或RAID-6（也称为RAID-DP）、X-Code编码RAID-6、ZZS编码RAID-6、Park编码RAID-6、EVENODD编码RAID-6等，本节将介绍这些RAID-6的结构。
1.10.1
P＋Q双校验RAID-6数据组织原理P＋Q双校验RAID-6是指在RAID-6除了采用RAID-5的异或校验以外，还增加了一个“Q”校验位，其数据组织结构如图1-41所示。
图1-41
P＋Q双校验RAID-6数据分布图
在图1-41中，“D0、D1、D2…
”是数据块，“P0、P1、P2…
”是P校验块，“Q0、Q1、Q2 …
”是Q校验块。
P校验依然使用异或算法得出，即P0=D0⊕D1、P1=D2⊕D3。
Q校验使用基于伽罗华域（Galois Field，简写为GF）的里德－所罗门（Reed-Solomon）编码计算得出，即Q0=GF(D0)⊕GF(D1)、Q1=GF(D2)⊕GF(D3)，其中GF(D0)的含义是对D0进行伽罗华域的里德－所罗门编码变换。
里德－所罗门编码是欧文·里德(Irving Reed)和格斯·所罗门(Gus Solomon)于1960年发布的一种纠错编码，它使用伽罗华域运算法则，对于伽罗华域和里德－所罗门编码感兴趣的读者可以查看专业数学书籍。
P＋Q双校验RAID-6在两块成员盘离线的情况下依然能够得到完整数据，具体算法分析如下：
情况一，一块成员盘离线
以图1-41为例，假设“物理盘3”离线，我们对每个条带组的数据分别进行分析：
（1）0号条带组
“物理盘3”离线后，0号条带组中缺失“Q0”校验块，不影响数据块“D0”和“D1”。
（2）1号条带组
“物理盘3”离线后，1号条带组中缺失“D3”数据块，RAID控制器可以通过计算式D2⊕P1的出D3。
（3）2号条带组
“物理盘3”离线后，2号条带组中缺失“D5”数据块，RAID控制器可以通过计算式D4⊕P2的出D5。
（4）3号条带组
“物理盘3”离线后，3号条带组中缺失“P3”校验块，不影响数据块“D6”和“D7”。
情况二，两块成员盘离线
以图1-41为例，假设“物理盘2”和“物理盘3”离线，RAID-6中只剩下“物理盘0”和“物理盘1”，我们对每个条带组的数据分别进行分析：
（1）0号条带组
“物理盘2”和“物理盘3”离线后，0号条带组中缺失“P0”和“Q0”校验块，不影响数据块“D0”和“D1”。
（2）1号条带组
“物理盘2”和“物理盘3”离线后，1号条带组中缺失“Q1”校验块和“D3”数据块，“Q1”校验块不用理会，RAID控制器可以通过计算式D2⊕P1得出D3。
（3）2号条带组
“物理盘2”和“物理盘3”离线后，2号条带组中缺失“D4”和“D5”数据块，只剩下“P2”和“Q2”两个校验块，RAID控制器可以通过以下方程式计算出D4和D5：
（4）3号条带组
“物理盘2”和“物理盘3”离线后，3号条带组中缺失“D7”数据块和“P3”校验块，只剩下“Q3”校验块和“D6”数据块。对于“P3”校验块不用理会，而对于“D7”数据块，RAID控制器先计算
出Q3⊕D6的结果，再通过GF()编码就可以得到D7的值。
1.10.2
NetApp双异或RAID-6数据组织原理NetApp公司推出的双异或RAID-6也称为RAID-DP，它实际上也就是双RAID-4技术，所谓双RAID-4技术主要是说在同一磁盘阵列中组建两个独立的不同算法的校验磁盘，在单校验磁盘下工作原理与RAID-4一样，但增加了一个校验盘之后，则使整个磁盘阵列的安全性得到提高，能够允许两块盘同时离线。
构建RAID-DP最少需要4块物理盘才能实现，下面以6块物理盘为了进行说明，其数据分布情况如图1-42所示：
图1-42
RAID-DP数据分布图
图1-42中“P0、P1、P2、P3”是第一个独立的校验信息，属于横向校验，其中：
P0=D0⊕D1⊕D2⊕D3；
P1=D4⊕D5⊕D6⊕D7；
P2=D8⊕D9⊕D10⊕D11；
P3=D12⊕D13⊕D14⊕D15。
图1-42中“DP0、DP1、DP2、DP3”是第二个独立的校验信息，属于斜向校验，其中：
DP0=D0⊕D5⊕D10⊕D15；
DP1=D1⊕D6⊕D11⊕P3；
DP2=D2⊕D7⊕P2⊕D12；
DP3=D3⊕P1⊕D8⊕D13。
因为有第二个独立的校验信息存在，所以理论上RAID-DP即使两块成员盘同时离线也不会
出现故障。
下面我们来分析在两块成员盘同时离线的情况下，RAID-DP如何保持数据的完整性。
假设成员盘中的硬盘0和硬盘1同时离线，如图1-43所示。
图1-43
硬盘0和硬盘1同时离线的RAID-DP
从图1-43可以看出，硬盘0和硬盘1同时离线后，数据块D0、D1、D4、D5、D8、D9、D12、D13丢失，在RAID-DP运行过程中，RAID控制器将用剩下的数据块和校验块计算出丢失的数据块，计算过程如下：
第一步，计算数据块D1
因为DP1=D1⊕D6⊕D11⊕P3，
所以D1= DP1⊕D6⊕D11⊕P3。
通过这个计算式将得到丢失的数据块D1，如图1-44所示。
图1-44
计算出丢失的数据块D1
第二步，计算数据块D0
因为P0=D0⊕D1⊕D2⊕D3，
所以D0= P0⊕D1⊕D2⊕D3。
通过这个计算式将得到丢失的数据块D0，如图1-45所示。
图1-45
计算出丢失的数据块D0
第三步，计算数据块D5
因为DP0=D0⊕D5⊕D10⊕D15，
所以D5=D0⊕DP0⊕D10⊕D15。
通过这个计算式将得到丢失的数据块D5，如图1-46所示。
图1-46
计算出丢失的数据块D5
第四步，计算数据块D4
因为P1=D4⊕D5⊕D6⊕D7，
所以D4= P1⊕D5⊕D6⊕D7。
通过这个计算式将得到丢失的数据块D4，如图1-47所示。
图1-47
计算出丢失的数据块D4
第五步，计算数据块D12
因为DP2=D2⊕D7⊕P2⊕D12，
所以D12=D2⊕D7⊕P2⊕DP2。
通过这个计算式将得到丢失的数据块D12，如图1-48所示。
图1-48
计算出丢失的数据块D12
第六步，计算数据块D13
因为P3=D12⊕D13⊕D14⊕D15，
所以D13=D12⊕P3⊕D14⊕D15。
通过这个计算式将得到丢失的数据块D13，如图1-49所示。
图1-49
计算出丢失的数据块D13
第七步，计算数据块D8
因为DP3=D3⊕P1⊕D8⊕D13，
所以D8=D3⊕P1⊕DP3⊕D13。
通过这个计算式将得到丢失的数据块D8，如图1-50所示。
图1-50
计算出丢失的数据块D8
第八步，计算数据块D9
现在还剩下最后一个数据块D9需要计算。
因为P2=D8⊕D9⊕D10⊕D11，
所以D9=D8⊕P2⊕D10⊕D11。
通过这个计算式将得到丢失的数据块D9，如图1-51所示。
图1-51
计算出丢失的数据块D9
到此为止，丢失的数据块D0、D1、D4、D5、D8、D9、D12、D13已经全部计算出来，硬盘0和硬盘1中的其他数据块也可以用同样方法算出。
1.10.3
X-Code编码RAID-6数据组织原理X-Code编码RAID-6也是一种双异或RAID-6，不过它的异或值是竖向放置，所以也称为垂直异或。
构建X-Code编码RAID-6最少需要4块物理盘才能实现，下面以5块物理盘为了进行说明，
其数据分布情况如图1-52所示：
图1-52
X-Code编码RAID-6数据分布图
图1-52中“P0、P1、P2、P3”是第一个独立的校验信息，属于斜向校验，其中：
P3=D0⊕D6⊕D12；
P4=D1⊕D7⊕D13；
P0=D2⊕D8⊕D14；
P1=D3⊕D9⊕D10；
P2=D4⊕D5⊕D11；
图1-52中“DP0、DP1、DP2、DP3”是第二个独立的校验信息，属于另一个方向的斜向校验，其中：
DP0=D3⊕D7⊕D11；
DP1=D4⊕D8⊕D12；
DP2=D0⊕D9⊕P13；
DP3=D1⊕P5⊕D14；
DP4=D2⊕P6⊕D10。
从以上的分析可以看出，X-Code编码RAID-6的异或算法对称度很高，各成员盘负载比较均衡。图1-52是以5块成员盘为例的X-Code编码RAID-6结构，阵列在运行时，以5个条带组为一个单元进行数据处理，如果是6块成员盘为例的X-Code编码RAID-6结构，则以6个条带组为一个单元进行数据处理，以此类推。
因为有二个独立的校验信息存在，所以理论上X-Code编码RAID-6即使两块成员盘同时离线也不会出现故障。
不过X-Code编码RAID-6也存在很多问题，比如数据的重复异或运算较多，这就导致RAID 控制器的计算量大以及磁盘空间浪费比较多。
1.10.4
ZZS编码RAID-6数据组织原理ZZS是三个俄罗斯人名的首字母，这三个俄罗斯人在1983年共同提出了一种编码形式，被命名为ZZS编码，也称为俄罗斯编码。
将ZZS编码用于RAID-6中，要求成员盘的数目至少为4块，并且盘数必须为素数，所以ZZS编码RAID-6的成员盘数只能是5、7、11、13、17、19等数值。
不过，ZZS编码的算法中允许其中一块成员盘中数据全部为0，这样就可以在RAID控制器中虚拟一块全空的成员盘，从而使ZZS编码RAID-6的成员盘数目也可以是4、6、10、12、16、18等数值，即素数减去1。
ZZS编码的RAID-6规定：在成员盘数为n时，(n-1)/2个条带组作为一个运算单元。所以由7块成员盘组成的ZZS编码RAID-6，运算单元为3个条带组，其结构如图1-53所示。
图1-53
ZZS编码RAID-6数据分布图
ZZS编码RAID-6属于垂直校验形式，图1-53中3个条带组为一个运算单元，其中“Z0、Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6”分别是同一块成员盘中下面两个数据块经过ZZS算法计算出的校验值。
ZZS编码RAID-6中两块成员盘同时离线也不会影响数据的完整性，并且其数据重复计算量比X-Code编码RAID-6少一些。
1.10.5
Park编码RAID-6数据组织原理Park是IBM公司的工程师，他通过计算机程序找到了一种应用于RAID-6的编码方式，能够支持的成员盘数是3到38，这种编码被命名为Park编码。Park编码RAID-6都是以3个条带组为一个运算单元，下面以4块成员盘为例，其结构如图1-54所示。
图1-54
Park编码RAID-6数据分布图
Park编码RAID-6也属于垂直校验形式，图1-54中3个条带组为一个运算单元，其中“P0、P1、P2、P3”分别是同一块成员盘中下面两个数据块经过Park编码算法计算出的校验值，不过Park编码的各种分布方法之间没有任何联系，其具体数值只能在给定磁盘数量的情况下去查看Park编码表。
1.10.6
RAID-6故障原因分析这里说的RAID-6故障，是指RAID-6逻辑盘丢失或不可访问。导致RAID-6故障的原因主要有以下几种：
（1）RAID控制器出现物理故障
RAID控制器如果出现物理故障，将不能被计算机识别，也就无法完成对RAID-6中各个物理成员盘的控制，在这种情况下，通过RAID控制器虚拟出来的逻辑盘自然就不存在了。
（2）RAID信息出错
RAID控制器将物理盘配置为RAID-6后，会生成一些参数，包括该RAID-6的盘序、条带大小、RAID在每块物理盘中的起始地址、校验的排列方式等，还会记录该RAID-6的相关信息，包括组成该RAID-6的物理盘数目、物理盘的容量大小等，所有这些信息和参数就被称为RAID信息，也称为RAID元数据，它们会被保存到RAID控制器中，有时候也会保存到RAID-6的成员盘中。
RAID信息出错就是指该RAID-6的配置信息和参数出现错误，导致RAID程序不能正确地组织管理RAID-6中的成员盘，从而导致RAID-6逻辑盘丢失或不能访问。
（3）RAID-6成员盘出现物理故障
RAID-6可以允许其中两块成员盘离线而不影响数据的完整性，如果RAID-6中的某两块成员盘相继出现物理故障，剩下的成员盘可以利用校验值运算计算出离线成员盘中的数据，所以RAID-6还不会崩溃。
如果系统管理员没有及时替换出现故障的成员盘，当第三块成员盘再出现故障离线后，RAID-6将彻底崩溃。
（4）人为误操作
如果误将RAID-6中三块以上成员盘同时拔出、或者给RAID-6除尘时将成员盘拔出后忘了原来的顺序、以及不小心删除RAID-6的配置信息等，都会造成RAID-6崩溃。
（5）RAID控制器的稳定性
RAID-6的数据分布结构中有两个校验值存在，当RAID-6中有成员盘离线时，尤其是当两块成员盘离线后，算法将变得非常复杂，RAID控制器将会工作在很吃力的状态。而RAID 控制器的负载太重便会极大地增加数据读写时出现I/O滞留的可能性，从而导致更多成员盘离线，或者导致RAID信息出错。
1.10.7
RAID-6数据恢复思路这里以商业应用比较多的P＋Q双校验RAID-6为例分析其数据恢复的思路。
RAID-6中数据的分布与RAID-5相比，每个条带组中多出一个Q校验，如图1-55中的“Q0、Q1、Q2、Q3”就是Q校验。
图1-55
RAID-6的结构图
对RAID-6的数据进行重组，需要先把物理盘去RAID化，作为单盘进行分析，如图1-55中的四块物理盘，把四块物理盘中的数据按照“D0、D1、D2、D3……”的顺序拼接好，就是RAID-5逻辑盘中完整的数据。
因为RAID-5的每块物理盘中都有P校验块和Q校验块，所以分析RAID-6就需要比RAID-5多一个因素，即Q校验块的位置。另外，RAID-6与RAID-5一样，也有左异步、左同步、右异步、右同步之分，也就是说，RAID-6有五个因素需要分析，第一个是RAID中每个条带的大小，也就是
“D0”或“D1”
这些数据块所占用的扇区数；第二个因素是RAID中硬盘的排列顺序，也就是盘序；第三个因素是P校验块的循环方向；第四个因素是数据块的走向；第五个因素是Q校验块的位置。
以图1-55中四块物理盘组成的RAID-6为例，假设条带的大小为32个扇区，物理盘的顺序就按照图中的排列顺序，那么只要到硬盘0中取0-31扇区的信息，再到硬盘1中取0-31扇区的信息，硬盘2的0-31扇区是P校验块，跳过不取，硬盘3中0-31扇区的信息是Q校验块，也跳过不取。接下来再回到硬盘0中取32-63扇区的信息，就这样依次按顺序取下去，把所有取出来的数据按照顺序衔接成一个镜像文件或者是镜像盘，这就成为完整的原RAID-6逻辑盘的结构了，直接访问这个重组出来的镜像文件或镜像盘，就得到了原RAID-6
逻辑盘中的数据。
1.11
JBOD技术详解
JBOD即“Just BundleOf Disks”，中文含义为“简单磁盘捆绑”，有时候也被称为“磁盘簇”，它还有一个英文名称叫做“Span”。
JBOD不是标准的RAID级别，仅仅在近几年才被一些服务器厂家提出，并被广泛采用。1.11.1
JBOD数据组织原理构建JBOD至少需要两块物理盘，它的做法是将多个物理磁盘一个接一个串联到一起，从而组建为一个大的逻辑盘。
JBOD上的数据组织也很简单，它从第一个成员盘开始存储，当第一个成员盘的存储空间用完后，再依次从后面的成员盘开始存储数据。
以三块成员盘为例，其结构如图1-56所示。
图1-56
JBOD数据分布图
JBOD的读写性能完全等同于对单一物理盘的存取操作，同时JBOD也不提供数据安全保障，因为它没有任何冗余，它只是提供一种简单的利用磁盘空间的方法。JBOD的逻辑盘容量等于组成JBOD的所有物理盘的容量总和。
1.11.2
JBOD故障原因分析这里说的JBOD故障，是指JBOD逻辑盘丢失或不可访问。导致JBOD 故障的原因主要有以下几种：
（1）RAID控制器出现物理故障
RAID控制器如果出现物理故障，将不能被计算机识别，也就无法完成对JBOD中各个物理成员盘的控制，在这种情况下，通过RAID控制器虚拟出来的逻辑盘自然就不存在了。
（2）RAID信息出错
虽然JBOD不是真正意义上的RAID，但RAID控制器将物理盘配置为JBOD，也会生成一些参数，包括该JBOD的盘序、JBOD在每块物理盘中的起始地址、该JBOD的物理盘数目、物理盘的容量大小等，所有这些信息和参数会被保存到RAID控制器中，有时候也会保存到JBOD的成员盘中。
RAID信息出错就是指该JBOD的配置参数或者相关信息出现错误，导致RAID程序不能正确地组织JBOD中的成员盘，从而导致JBOD逻辑盘丢失或不能访问。
（3）JBOD成员盘出现物理故障
JBOD不允许任何一块成员盘离线，如果JBOD中的某一块成员盘出现物理故障，比如电路损坏、磁头损坏、固件损坏、出现坏扇区等，该成员盘就不能正常使用，从而导致JBOD崩溃。
（4）人为误操作
如果误将JBOD中的成员盘拔出、或者给JBOD除尘时将成员盘拔出后忘了原来的顺序、以及不小心删除了JBOD的配置信息等，都会造成JBOD崩溃。
1.11.3
JBOD数据恢复思路JBOD没有任何冗余性，其中任意一块成员盘出现故障，都会导致所有数据丢失，所以使用JBOD的风险很大。
JBOD出现故障后，要恢复其中的数据，必须先修复有故障的成员盘，或者将其做出完整的磁盘镜像，也就是说在恢复JBOD的数据时，全部成员盘不能有任何缺失。
这里以一个三块物理盘组成的JBOD为例，讲解JBOD出现故障后数据恢复的思路，该JBOD 的结构如图1-57所示。
图1-57
JBOD结构图
对JBOD原逻辑盘中的数据进行恢复，必须要把所有物理盘重组，因为JBOD已经不可用，所以先把物理盘从RAID控制器中取出来，即“去RAID化”，作为单盘进行分析。
JBOD结构并没有对数据进行条带化，所以不必分析条带大小，只需要分析成员盘的盘序即可，分析出成员盘的盘序后用程序将各成员盘按顺序首尾相接，就可以衔接成原有JBOD逻辑盘了。
不过在很多JBOD中，数据在每块物理盘的起始位置并不是硬盘的第一个扇区，数据在每块物理盘的结束位置也不是硬盘的最后一个扇区，往往在物理盘的前部会留有一些扇区，如图1-57中的“F0、F1、F2”部分；在物理盘的尾部也会留有一些扇区，如图1-57中的“B0、B1、B2”部分，中间的“D0、D1、D2”才是真正的数据。
对于这种情况，必须分析出“F0、F1、F2”和“B0、B1、B2”部分的扇区数，把物理盘掐头去尾，只把中间的“D0、D1、D2”按照盘序衔接起来，做成一个镜像文件，或者是镜像盘，这就成为完整的原JBOD逻辑盘的结构了，直接访问这个重组出来的镜像文件或镜像盘，就得到了原JBOD逻辑盘中的数据。
本章介绍了各种级别RAID的数据结构、RAID故障的原因及RAID数据恢复的基本思路，RAID数据恢复的主要方法是将物理盘去RAID化后的虚拟重组，在重组之前最重要的工作是RAID结构分析，这也是RAID数据恢复中难道最大的工作，如果能够正确分析出RAID 结构，虚拟重组这一步就可以交给工具软件去完成了，本书第二章将介绍RAID数据恢复的各种实用工具。
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RAID10的恢复方案
RAID 0+1(RAID 10)数据恢复方案简介 RAID 0和RAID 1的组合称为RAID 0+1，或称为RAID 10。如下所述，它具有一些有趣的优越性。通过将RAID 0分块的速度和RAID 1镜像的冗余进行组合，结果产生了一个快速、没有写开销、具有极好冗余性质的子系统。图6 - 3 5给出了一种RAID 0+1/RAID 10的配置，此处，R A I D 0部分处于最高位置，而RAID 1阵列处于最低位置。 值得注意的是，只要磁盘不属于同样的低位置镜像对，它们就被阵列丢失。因为阵列可能因镜像磁盘对丢失而消除，所以，它不能像RAI D 6那样防止两个磁盘的失败。同时，由于该阵列的1 0 0 %磁盘冗余开销，它的价格也比校验R A I D阵列更昂贵。 无论如何，RAID 0+1/RAID 10正变得越来越流行，其背后的原因如下： ?操作量减少了，但性能并未减少。
?与校验R A I D相比较，它的写开销最小。 ?一个带有x个虚拟成员驱动器的阵列，在所有x个驱动器失败之前，它还能够继续工作。 ?阵列容量的扩展并不减少M T D L。 ? MTDL取决于单个的磁盘，而不是多个磁盘。 ?容易使用多个产品实现。 镜像的分条还是分块的镜像 对于RAID 0+1/RAID 10，有两种可能的配置，最高位置既可以是RA ID 0，也可以是R A I D 1，相应地，最低位置则是RAID 1或RAID 0。这是一个值得思考的、有趣的事情，但两者之间存在着重要的差别：当一个磁盘从RAID 0阵列中丢失，整个阵列就停止工作。事实上，单个磁盘的失败等价于多个磁盘的失败。 所以，假如RAID 0功能在最低位置实现，驱动器的失败将导致最高
Raid教程：全程图解手把手教你做RAID磁盘阵列
Raid教程：全程图解手把手教你做RAID磁盘阵列 一、磁盘阵列实现方式 磁盘阵列有两种方式可以实现，那就是“软件阵列”与“硬件阵列”。 软件阵列是指通过网络操作系统自身提供的磁盘管理功能将连接的普通SCSI卡上的多块硬盘配置成逻辑盘，组成阵列。如微软的Windows NT/2000 Server/Server 2003和NetVoll的NetWare两种操作系统都可以提供软件阵列功能，其中Windows NT/2000 Server/Server 2003可以提供RAID 0、RAID 1、RAID 5；NetWare操作系统可以实现RAID 1功能。软件阵列可以提供数据冗余功能，但是磁盘子系统的性能会有所降低，有的降代还比较大，达30%左右。 硬件阵列是使用专门的磁盘阵列卡来实现的，这就是本文要介绍的对象。现在的非入门级服务器几乎都提供磁盘阵列卡，不管是集成在主板上或非集成的都能轻松实现阵列功能。硬件阵列能够提供在线扩容、动态修改阵列级别、自动数据恢复、驱动器漫游、超高速缓冲等功能。它能提供性能、数据保护、可靠性、可用性和可管理性的解决方案。磁盘阵列卡拥有一个专门的处理器，如Intel的I960芯片，HPT370A/372 、Silicon Image SIL3112A等，还拥有专门的存贮器，用于高速缓冲数据。这样一来，服务器对磁盘的操作就直接通过磁盘阵列卡来进行处理，因此不需要大量的CPU及系统内存资源，不会降低磁盘子系统的性能。阵列卡专用的处理单元来进行操作，它的性能要远远高于常规非阵列硬盘，并且更安全更稳定。 二、几种磁盘阵列技术 RAID技术是一种工业标准，各厂商对RAID级别的定义也不尽相同。目前对RAID 级别的定义可以获得业界广泛认同的有4种，RAID 0、RAID 1、RAID 0＋1和RAID 5。 RAID 0是无数据冗余的存储空间条带化，具有成本低、读写性能极高、存储空间利用率高等特点，适用于音、视频信号存储、临时文件的转储等对速度要求极其严格的特殊应用。但由于没有数据冗余，其安全性大大降低，构成阵列的任何一块硬盘的损坏都将带来灾难性的数据损失。这种方式其实没有冗余功能，没有安全保护，只是提高了磁盘读写性能和整个服务器的磁盘容量。一般只适用磁盘数较少、磁盘容易比较紧缺的应用环境中，如果在RAID 0中配置4块以上的硬盘，对于一般应用来说是不明智的。 RAID 1是两块硬盘数据完全镜像，安全性好，技术简单，管理方便，读写性能均好。因为它是一一对应的，所以它无法单块硬盘扩展，要扩展，必须同时对镜像的双方进行同容量的扩展。因为这种冗余方式为了安全起见，实际上只利用了一半的磁盘容量，数据空间浪费大。 RAID 0＋1综合了RAID 0和RAID 1的特点，独立磁盘配置成RAID 0，两套完整
服务器之磁盘阵列RAID——配置方法(图解)
磁盘阵列可以在安装系统之前或之后产生，系统会视之为一个（大型）硬盘，而它具有容错及冗余的功能。磁盘阵列不单只可以加入一个现成的系统，它更可以支持容量扩展，方法也很简单，只需要加入一个新的硬盘并执行一些简单的指令，系统便可以实时利用这新加的容量。 ·RAID 的种类及应用 IDE和SCSI是计算机的两种不同的接口，前者普遍用于PC机，后者一般用于服务器。基于这两种接口，RAID分为两种类型：基于IDE接口的RAID应用，称为IDE RAID；而基于SCSI接口的RAID应用则相应称为SCSI RAID。 基于不同的架构，RAID 又可以分为: ● 软件RAID (软件RAID) ● 硬件RAID (硬件RAID) ● 外置RAID (External RAID) ·软件RAID很多情况下已经包含在系统之中，并成为其中一个功能，如Windows、Netware及Linux。软件RAID中的所有操作皆由中央处理器负责，所以系统资源的利用率会很高，从而使系统性能降低。软件RAID是不需要另外添加任何硬件设备，因为它是靠你的系统——主要是中央处理器的功能——提供所有现成的资源。 ·硬件RAID通常是一张PCI卡，你会看到在这卡上会有处理器及内存。因为这卡上的处理器已经可以提供一切RAID所需要的资源，所以不会占用系统资源，从而令系统的表现可以大大提升。硬件RAID可以连接内置硬盘、热插拔背板或外置存储设备。无论连接何种硬盘，控制权都是在RAID卡上，亦即是由系统所操控。在系统里，硬件RAID PCI卡通常都需要安驱动程序，否则系统会拒绝支持。
·外置式RAID也是属于硬件RAID的一种，区别在于RAID卡不会安装在系统里，而是安装在外置的存储设备内。而这个外置的储存设备则会连接到系统的SCSI卡上。系统没有任何的RAID功能，因为它只有一张SCSI卡；所有的RAID功能将会移到这个外置存储里。好处是外置的存储往往可以连接更多的硬盘，不会受系统机箱的大小所影响。而一些高级的技术，如双机容错，是需要多个服务器外连到一个外置储存上，以提供容错能力。 ·配置RAID磁盘阵列 一、为什么要创建逻辑磁盘？ 当硬盘连接到阵列卡（RAID）上时，操作系统将不能直接看到物理的硬盘，因此需要创建成一个一个的被设置为RAID0,1和5等的逻辑磁盘（也叫容器），这样系统才能够正确识别它。 逻辑磁盘（Logic Drive）、容器(Container)或虚拟磁盘(Virtual Drive)均表示一个意思，他们只是不同阵列卡产商的不同叫法。 二、创建逻辑磁盘的方式 使用阵列卡本身的配置工具，即阵列卡的BIOS。（一般用于重装系统或没有安装操作系统的情况下去创建容器（Adaptec阵列卡）/逻辑驱动器（AMI/LSI 阵列卡）。 使用第三方提供的配置工具软件去实现对阵列卡的管理。如Dell Array Manager。（这些软件用于服务器上已经安装有操作系统） 三、正确识别您的阵列卡的型号（本文以Dell为例，其实都大同小异） 识别您的磁盘阵列控制器（磁盘阵列控制器为可选项, 如果没有购买磁盘阵列控制器的话以该步骤可以省去） 如果您有一块Adaptec磁盘阵列控制器（PERC 2,PERC2/SI,PERC3/SI,PERC3/DI）,在系统开机自检的时候您将看到以下信息: Dell PowerEdge Expandable RAID Controller 3/Di, BIOS V2.7-x [Build xxxx](c) 1998-2002 Adaptec, Inc. All Rights Reserved. <<< Press CTRL+A for Configuration Utility! >>>
RAID磁盘阵列数据恢复
RAID磁盘阵列数据恢复 数据恢复软件 https://www.360docs.net/doc/de12220111.html, 1.为什么需要磁盘阵列? 如何增加磁盘的存取(access)速度,如何防止数据因磁盘的故障而失落及如何有效的利用磁盘空间,一直是电脑专业人员和用户的困扰;而大容量磁盘的价格非常昂贵,对用户形成很大的负担。磁盘阵列技术的产生一举解决了这些问题。 过去十几年来,CPU的处理速度增加了五十倍有多,内存(memory)的存取速度亦大幅增加,而数据储存装置--主要是磁盘(hard disk)--的存取速度只增加了三、四倍,形成电脑系统的瓶颈,拉低了电脑系统的整体性能(through put),若不能有效的提升磁盘的存取速度,CPU、内存及磁盘间的不平衡将使CPU及内存的改进形成浪费。 目前改进磁盘存取速度的的方式主要有两种。一是磁盘快取控制(disk cache controller),它将从磁盘读取的数据存在快取内存(cache memory)中以减少磁盘存取的次数,数据的读写都在快取内存中进行,大幅增加存取的速度,如要读取的数据不在快取内存中,或要写数据到磁盘时,才做磁盘的存取动作。这种方式在单工环境(single- tasking envioronment)如DOS之下,对大量数据的存取有很好的性能(量小且频繁的存取则不然),但在多工(multi-tasking)环境之下(因为要不停的作数据交换(swapping) 的动作)或数据库(database)的存取(因为每一记录都很小)就不能显示其性能。这种方式没有任何安全保障。其二是使用磁盘阵列的技术。磁盘阵列是把多个磁盘组成一个阵列,当作单一磁盘使用,它将数据以分段(striping)的方式储存在不同的磁盘中,存取数据时,阵列中的相关磁盘一起动作,
磁盘阵列技术详解
由磁盘阵列角度来看 磁盘阵列的规格最重要就在速度，也就是CPU的种类。我们知道SCSI的演变是由SCSI 2 (Narrow, 8 bits, 10MB/s), SCSI 3 (Wide, 16bits, 20MB /s), Ultra Wide (16bits, 40MB/s), Ultra 2 (Ultra Ultra Wide, 80MB /s), Ultra 3 (Ultra Ultra Ultra Wide, 160MB/s)，在由SCSI到Serial I/O，也就是所谓的 Fibre Channel (FC- AL, Fibre Channel - Arbitration Loop, 100 – 200MB/s), SSA (Serial Storage Architecture, 80 – 16 0 MB /s), 在过去使用 Ultra Wide SCSI, 40MB/s 的磁盘阵列时，对CPU的要求不须太快，因为SCSI本身也不是很快，但是当SCSI演变到Ultra 2, 80MB/s时，对CPU的要求就非常关键。一般的CPU, (如 586)就必须改为高速的RISC CPU, (如 Intel RISC CPU, i960RD 32bits, i960RN 64 bits)，不但是RISC CPU, 甚至于还分 32bits, 64 bits RISC CPU 的差异。586 与 RISC CPU 的差异可想而知 ! 这是由磁盘阵列的观点出发来看的。 由服务器的角度来看 服务器的结构已由传统的 I/O 结构改为 I2O ( Intelligent I/O, 简称 I2O ) 的结构，其目的就是为了减少服务器CPU的负担，才会将系统的 I/O 与服务器CPU负载分开。Intel 因此提出 I2O 的架构，I2O 也是由一颗 RISC CPU ( i960RD 或I960RN ) 来负责 I/O 的工作。试想想若服务器内都已是由 RISC i960 CPU 来负责 I/O，结果磁盘阵列上却仍是用 586 CPU，速度会快吗 ? 由操作系统的角度来看 在操作系统都已由 32 bits 转到 64 bits，磁盘阵列上的CPU 必须是 Intel i960 RISC CPU 才能满足速度的要求。586 CPU 是无法满足的! 磁盘阵列的功能 使用磁盘阵列的好处，在于数据的安全、存取的速度及超大的存储容量。如何确保数据的安全，则取决于磁盘阵列的设计与品质。其中几个功能是必须考虑的：是否有环境监控器针对温度、电压、电源、散热风扇、硬盘状态等进行监控。磁盘阵列内的硬盘连接方式是用SCA-II整体后背板还是只是用SCSI 线连的？在 SCA-II整体后背板上是否有隔绝芯片以防硬盘在热插拔时所产生的高/低电压，使系统电压回流，造成系统的不稳定，产生数据丢失的情形。我们一定要重视这个问题，因为在磁盘阵列内很多硬盘都是共用这同一SCSI 总线！一个硬盘热插拔，可不能引响其它的硬盘！甚幺是热插拔或带电插拔？硬盘有分热插拔硬盘， 80针的硬盘是热插拔硬盘，68针的不是热插拔硬盘，有没有热插拔，在电路上的设计差异就在于有没有保护线路的设计，同样的硬盘拖架也是一样有分真的热插拔及假的热插拔的区别。磁盘阵列内的硬盘是否有顺序的要求？也就是说硬盘可否不按次序地插回阵列中，数据仍能正常的存取？很多人认为不是很重要，不太会发生，但是可能会发生的，我们就要防止它发生。假如您用六个硬盘做阵列，在最出初始化时，此六个硬盘是有顺序放置在磁盘阵列内，分为第一、第二…到第六个硬盘，是有顺序的，如果您买的磁盘阵列是有顺序的要求，则您要注意了：有一天您将硬盘取出，做清洁时一定要以原来的摆放顺序插
DELL R720服务器RAID卡配置图解
DELL R720服务器RAID卡配置图解 RAID卡是服务器上的重要设备，其配置操作可以说是安装一台服务器的基本操作，不一样服务器型号raid卡，操作方式会有一些分别，但总体都是区别不大。服务器RAID卡如何配置呢？下面以DELL最新型号R720 12G H310为例，给大家介绍一下DELL R720服务器RAID卡配置方法。 RAID卡配置涉及的一些名称解释： Disk Group ：磁盘组，这里相当于是阵列，例如配置了一个Raid 1 ，就是一个磁盘组；VD（virtual Disk）：虚拟磁盘，虚拟磁盘可以不运用阵列的所有容量，也就是说一个可以分为多个VD； PD（physical disk）：故名思义，主是物理硬盘； HS：Hot Spare ，热备盘 注：在RAID的操作过程中，有可能导致数据遗失，所以务必请备份数据。 1、在开机自检时按提示选择Ctrl+R 进入配置界面： 服务器RAID卡如何配置？DELL R720服务器RAID卡配置图解图1 初始界面默认没有配置，可以从上图看到服务器安装了8块物理磁盘。按照屏幕下方的虚拟磁盘管理器提示，在VD Mgmt菜单（可以通过CTRL+P/CTRL+N切换菜单）。
2、按F2展开虚拟磁盘创建菜单，在虚拟磁盘创建窗口，按回车键选择“Create New Vd”创建新虚拟磁盘。 服务器RAID卡如何配置？DELL R720服务器RAID卡配置图解图2 3、创建一个RAID 5 (云桌面服务器，RAID0；DNS服务器，RAID1 ) 服务器RAID卡如何配置？DELL R720服务器RAID卡配置图解图3
Raid教程：全程图解手把手教你做RAID
Raid教程：全程图解手把手教你做RAID 说到磁盘阵列（RAID，Redundant Array of Independent Disks），现在几乎成了网管员所必须掌握的一门技术之一，特别是中小型企业，因为磁盘阵列应用非常广泛，它是当前数据备份的主要方案之一。然而，许多网管员只是在各种媒体上看到相关的理论知识介绍，却并没有看到一些实际的磁盘阵列配置方法，所以仍只是一知半解，到自己真正配置时，却无从下手。本文要以一个具体的磁盘阵列配置方法为例向大家介绍磁盘阵列的一些基本配置方法，给出一些关键界面，使各位对磁盘阵列的配置有一个理性认识。当然为了使各位对磁盘阵列有一个较全面的介绍，还是先来简要回顾一下有关磁盘阵列的理论知识，这样可以为实际的配置找到理论依据。 一、磁盘阵列实现方式 磁盘阵列有两种方式可以实现，那就是“软件阵列”与“硬件阵列”。 软件阵列是指通过网络操作系统自身提供的磁盘管理功能将连接的普通SCSI卡上的多块硬盘配置成逻辑盘，组成阵列。如微软的Windows NT/2000 Server/Server 2003和NetVoll的NetWare两种操作系统都可以提供软件阵列功能，其中Windows NT/2000 Server/Server 2003可以提供RAID 0、RAID 1、RAID 5；NetWare操作系统可以实现RAID 1功能。软件阵列可以提供数据冗余功能，但是磁盘子系统的性能会有所降低，有的降代还比较大，达30%左右。 硬件阵列是使用专门的磁盘阵列卡来实现的，这就是本文要介绍的对象。现在的非入门级服务器几乎都提供磁盘阵列卡，不管是集成在主板上或非集成的都能轻松实现阵列功能。硬件阵列能够提供在线扩容、动态修改阵列级别、自动数据恢复、驱动器漫游、超高速缓冲等功能。它能提供性能、数据保护、可靠性、可用性和可管理性的解决方案。磁盘阵列卡拥有一个专门的处理器，如Intel 的I960芯片，HPT370A/372 、Silicon Image SIL3112A等，还拥有专门的存贮器，用于高速缓冲数据。这样一来，服务器对磁盘的操作就直接通过磁盘阵列卡来进行处理，因此不需要大量的CPU及系统内存资源，不会降低磁盘子系统的性能。阵列卡专用的处理单元来进行操作，它的性能要远远高于常规非阵列硬盘，并且更安全更稳定。 二、几种磁盘阵列技术 RAID技术是一种工业标准，各厂商对RAID级别的定义也不尽相同。目前对RAID级别的定义可以获得业界广泛认同的有4种，RAID 0、RAID 1、RAID 0+1和RAID 5。 RAID 0是无数据冗余的存储空间条带化，具有成本低、读写性能极高、存储空间利用率高等特点，适用于音、视频信号存储、临时文件的转储等对速度要求极其严格的特殊应用。但由于没有数据冗余，其安全性大大降低，构成阵列的任何一块硬盘的损坏都将带来灾难性的数据损失。这种方式其实没有冗余功能，
RAID5扩容与数据还原
RAID5扩容与数据还原 RAID 5使用至少三块硬盘来实现阵列，它既能实现RAID 0的加速功能也能够实现RAID 1的备份数据功能，在阵列当中有三块硬盘的时候，它将会把所需要存储的数据按照用户定义的分割大小分割成文件碎片存储到两块硬盘当中，此时，阵列当中的第三块硬盘不接收文件碎片。 RAID 5也被叫做带分布式奇偶位的条带。每个条带上都有相当于一个“块”那么大的地方被用来存放奇偶位。与RAID 3不同的是，RAID 5把奇偶位信息也分布在所有的磁盘上，而并非一个磁盘上，大大减轻了奇偶校验盘的负担。尽管有一些容量上的损失，RAID 5却能提供较为完美的整体性能，因而也是被广泛应用的一种磁盘阵列方案。它适合于输入/输出密集、高读/写比率的应用程序，如事务处理等。 RAID 5使用至少三块硬盘来实现阵列，它既能实现RAID 0的加速功能也能够实现RAID 1的备份数据功能，在阵列当中有三块硬盘的时候，它将会把所需要存储的数据按照用户定义的分割大小分割成文件碎片存储到两块硬盘当中，此时，阵列当中的第三块硬盘不接收文件碎片，它接收到的是用来校验存储在另外两块硬盘当中数据的一部分数据，这部分校验数据是通过一定的算法产生的，可以通过这部分数据来恢复存储在另外两个硬盘上的数据。另外，这三块硬盘的任务并不是一成不变的，也就是说在这次存储当中可能是1号硬盘和2好硬盘用来存储分割后的文件碎片，那么在下次存储的时候可能就是2号硬盘和3号硬盘来完成这个任务了。可以说，在每次存储操作当中，每块硬盘的任务是随机分配的，不过，肯定是两块硬盘用来存储分割后的文件碎片另一块硬盘用来存储校验信息。 这个校验信息一般是通过RAID控制器运算得出的，通常这些信息是需要一个RAID控制器上有一个单独的芯片来运算并决定将此信息发送到哪块硬盘存储。 RAID 5同时会实现RAID 0的高速存储读取并且也会实现RAID 1的数据恢复功能，也就是说在上面所说的情况下，RAID 5能够利用三块硬盘同时实现RAID 0的速度加倍功能也会实现RAID 1的数据备份功能，并且当RAID 5当中的一块硬盘损坏之后，加入一块新的硬盘同样可以实现数据的还原。 RAID5读写过程 用简单的语言来表示，至少使用3块硬盘（也可以更多）组建RAID5磁盘阵列，当有数据写入硬盘的时候，按照1块硬盘的方式就是直接写入这块硬盘的磁道，如果是RAID5的话这次数据写入会分根据算法分成3部分，然后写入这3块硬盘，写入的同时还会在这3块硬盘上写入校验信息，当读取写入的数据的时候会分别从3块硬盘
磁盘阵列的关键技术
磁盘阵列的关键技术 黄设星 存储技术在计算机技术中受到广泛关注，服务器存储技术更是业界关心的热点。一谈到服务器存储技术，人们几乎立刻与SCSI（Small Computer Systems Interface）技术联系在一起。尽管廉价的IDE硬盘在性能、容量等关键技术指标上已经大大地提高，可以满足甚至超过原有的服务器存储设备的需求。但由于Internet的普及与高速发展，网络服务器的规模也变得越来越大。同时，Internet不仅对网络服务器本身，也对服务器存储技术提出了苛刻要求。无止境的市场需求促使服务器存储技术飞速发展。而磁盘阵列是服务器存储技术中比较成熟的一种，也是在市场上比较多见的大容量外设之一。 在高端，传统的存储模式无论在规模上，还是安全上，或是性能上，都无法满足特殊应用日益膨胀的存储需求。诸如存储局域网（SAN）等新的技术或应用方案不断涌现，新的存储体系结构和解决方案层出不穷，服务器存储技术由直接连接存储（DAS）向存储网络技术（NAS）方面扩展。在中低端，随着硬件技术的不断发展，在强大市场需求的推动下，本地化的、基于直接连接的磁盘阵列存储技术，在速度、性能、存储能力等方面不断地迈上新台阶。并且，为了满足用户对存储数据的安全、存取速度和超大的存储容量的需求，磁盘阵列存储技术也从讲求技术创新、重视系统优化，以技术方案为主导的技术推动期逐渐进入了强调工业标准、着眼市场规模，以成熟产品为主导的产品普及期。 磁盘阵列又叫RAID（Redundant Array of Inexpensive Disks——廉价磁盘冗余阵列），是指将多个类型、容量、接口，甚至品牌一致的专用硬磁盘或普通硬磁盘连成一个阵列，使其能以某种快速、准确和安全的方式来读写磁盘数据，从而达到提高数据读取速度和安全性的一种手段。因此，磁盘阵列读写方式的基本要求是，在尽可能提高磁盘数据读写速度的前提下，必须确保在一张或多张磁盘失效时，阵列能够有效地防止数据丢失。磁盘阵列的最大特点是数据存取速度特别快，其主要功能是可提高网络数据的可用性及存储容量，并将数据有选择性地分布在多个磁盘上，从而提高系统的数据吞吐率。另外，磁盘阵列还能够免除单块硬盘故障所带来的灾难后果，通过把多个较小容量的硬盘连在智能控制器上，可增加存储容量。磁盘阵列是一种高效、快速、易用的网络存储备份设备。 回顾磁盘阵列的发展历程，一直和SCSI技术的发展紧密关联，一些厂商推出的专有技术，如IBM的SSA（Serial Storage Architecture）技术等，由于兼容性和升级能力不尽如人意，在市场上的影响都远不及SCSI技术广泛。由于SCSI技术兼容性好，市场需求旺盛，使得SCSI技术发展很快。从最原始5MB/s传输速度的SCSI-1，一直发展到现在LVD接口的160MB/s传输速度的Ultra 160 SCSI，320MB/s传输速度的Ultra 320 SCSI接口也将在2001年出现（见表1）。从当前市场看，Ultra 3 SCSI技术和RAID（Redundant Array of Inexpensive Disks）技术还应是磁盘阵列存储的主流技术。 1SCSI技术 SCSI本身是为小型机（区别于微机而言）定制的存储接口，SCSI协议的Version 1 版本也仅规定了5MB/s传输速度的SCSI-1的总线类型、接口定义、电缆规格等技术标准。随着技术的发展，SCSI协议的Version 2版本作了较大修订，遵循SCSI-2协议的16位数据带宽，高主频的SCSI存储设备陆续出现并成为市场的主流产品，也使得SCSI技术牢牢地占
DELL服务器RAID配置详细教程
DELL服务器RAID配置教程 在启动电脑的时候按CTRL+R 进入 RAID 设置见面如下图 名称解释： Disk Group：磁盘组，这里相当于是阵列，例如配置了一个RAID5，就是一个磁盘组VD(Virtual Disk)：虚拟磁盘，虚拟磁盘可以不使用阵列的全部容量，也就是说一个磁盘组可以分为多个VD PD(Physical Disk)：物理磁盘 HS：Hot Spare 热备 Mgmt：管理 【一】创建逻辑磁盘 1、按照屏幕下方的虚拟磁盘管理器提示，在VD Mgmt菜单（可以通过CTRL+P/CTRL+N 切换菜单），按F2展开虚拟磁盘创建菜单 2、在虚拟磁盘创建窗口，按回车键选择”Create New VD”创建新虚拟磁盘
3、在RAID Level选项按回车，可以出现能够支持的RAID级别，RAID卡能够支持的级别有RAID0/1/5/10/50，根据具体配置的硬盘数量不同，这个位置可能出现的选项也会有所区别。 选择不同的级别，选项会有所差别。选择好需要配置的RAID级别（我们这里以RAID5为例），按回车确认。
4、确认RAID级别以后，按向下方向键，将光标移至Physical Disks列表中，上下移动至需要选择的硬盘位置，按空格键来选择（移除）列表中的硬盘，当选择的硬盘数量达到这个RAID级别所需的要求时，Basic Settings的VD Size中可以显示这个RAID的默认容量信息。有X标志为选中的硬盘。 选择完硬盘后按Tab键，可以将光标移至VD Size栏，VD Size可以手动设定大小，也就是说可以不用将所有的容量配置在一个虚拟磁盘中。如果这个虚拟磁盘没有使用我们所配置的RAID5阵列所有的容量，剩余的空间可以配置为另外的一个虚拟磁盘，但是配置下一个虚拟磁盘时必须返回VD Mgmt创建（可以参考第13步，会有详细说明）。VD Name根据需要设置，也可为空。 注：各RAID级别最少需要的硬盘数量，RAID0=1，RAID1=2，RAID5=3，RAID10=4，RAID50=6 5、修改高级设置，选择完VD Size后，可以按向下方向键，或者Tab键，将光标移至Advanced Settings处，按空格键开启（禁用）高级设置。如果开启后（红框处有X标志为开启），可以修改Stripe Element Size大小，以及阵列的Read Policy与Write Policy，Initialize处可以选择是否在阵列配置的同时进行初始化。 高级设置默认为关闭（不可修改），如果没有特殊要求，建议不要修改此处的设置。
磁盘阵列简介
磁盘阵列简介 磁盘阵列简称RAID（Redundant Arrays of Inexpensive Disks，RA ID），有“价格便宜且多余的磁盘阵列”之意。其原理是利用数组方式来作磁盘组，配合数据分散排列的设计，提升数据的安全性。磁盘阵列主要针对硬盘，在容量及速度上，无法跟上CPU及内存的发展，提出改善方法。磁盘阵列是由很多便宜、容量较小、稳定性较高、速度较慢磁盘，组合成一个大型的磁盘组，利用个别磁盘提供数据所产生的加成效果来提升整个磁盘系统的效能。同时，在储存数据时，利用这项技术，将数据切割成许多区段，分别存放在各个硬盘上。 磁盘阵列还能利用同位检查（Parity Check）的观念，在数组中任一颗硬盘故障时，仍可读出数据，在数据重构时，将故障硬盘内的数据，经计算后重新置入新硬盘中。 磁盘阵列的由来： 由美国柏克莱大学（University of California-Berkeley）在1987年，发表的文章：“A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks”。文章中，谈到了RAID这个字汇，而且定义了RAID的5层级。柏克莱大学研究其研究目的为，反应当时CPU快速的性能。CPU效能每年大约成长3 0～50%，而硬磁机只能成长约7%。研究小组希望能找出一种新的技术，在短期内，立即提升效能来平衡计算机的运算能力。在当时，柏克莱研究小组的主要研究目的是效能与成本。 另外，研究小组也设计出容错（fault-tolerance），逻辑数据备份（lo gical data redundancy），而产生了RAID理论。研究初期，便宜（Inexp ensive）的磁盘也是主要的重点，但后来发现，大量便宜磁盘组合并不能适用于现实的生产环境，后来Inexpensive被改为independence，许多独立的磁盘组。 磁盘阵列，时势所趋： 自有PC以来，硬盘是最常使用的储存装置。但在整个计算机系统架构中，跟CPU与RAM来比，硬盘的速度是PC中最弱的设备之一。所以，为了加速计算机整体的数据流量，增加储存的吞吐量，进阶改进硬盘数据的安全，磁盘阵列的设计因应而生。 硬盘随着科技的日新月异，现在其容量已达1500GB以上，转速到了1万转，甚至15000转，而且价格实在是很便宜，再加现在企业流行建造网络，企业资源计划（Enterprise Resource Planning：ERP）是每个公司建构网络的主要目标。所以，利用局域网络来传递数据，服务器所使用的硬盘显得非常重要，除了容量大、速度快之外，稳定更是基本要求。基于此因，磁盘阵列开始被广泛的应用在个人计算机上。 磁盘阵列其样式有三种，一是外接式磁盘阵列柜、二是内接式磁盘阵列卡，三是利用软件来仿真。外接式磁盘阵列柜最常被使用大型服务器上，
RAID5数据恢复
RAID5数据恢复 step by step 一、准备知识 RAID-5是数据和奇偶校验间断分布在三个或更多物理磁盘上的、具有容错功能的阵列方式。如果物理磁盘的某一部分失败，您可以用余下的数据和奇偶校验重新创建磁盘上失败的那一部分上的数据。对于多数活动由读取数据构成的计算机环境中的数据冗余来说，RAID-5是一种很好的解决方案。 有一些服务器或者磁盘阵列柜会将RAID信息存储在磁盘的某些地方，一般是阵列内每块磁盘的最前面的一些扇区或者位于磁盘最后的一些扇区内。当RAID信息存储在每块磁盘的前面的扇区时，在分析与重组RAID的时候就需要人为的去掉这些信息，否则就会得到错误的结果。 在做RAID5的数据恢复的时候，除了需要知道RAID内数据的起始扇区，还需要了解（数据）块大小（也称深度，depth）、数据与校验的方式等。 在实际应用中，阵列控制器一般要先把磁盘分成很多条带（Stripe，如图1上绿色线框起来的部分就是一个条带），然后再对每组条带做校验。每个条带上有且仅有一个磁盘上存放校验信息，其他的磁盘上均存放数据。数据被控制器划分为相等的大小，分别写在每一块硬盘上面。每一个数据块的长度或者说数据块的容量就被称为块大小或者叫（条带）深度。在阵列内，条带大小一般是相同的，即在每个磁盘内的数据块的大小和校验块的大小是一致的。 图1 每一个条带内的校验盘上的内容是通过这个条带上其他磁盘上的数据做异或而来，如P1=D1 XOR D2 XOR D3（见图2）。一般来说，在盘序是正确的情况下，校验块在RAID5内每块磁盘的写入顺序都是从第一块盘到最后一块盘或者从最后一块盘到第一块盘（如图2）。从图上看，校验的排列总是从图的左上角到右下角，或者从图的有上
RAID技术概述
RAID技术概述
RAID技术概述 RAID的形式是多种多样的，它们都是高可用性和高性能存储的骨干力量。RAID设备的最初应用可以追溯到上世纪80年代末，而在今天，RAID已经成为我们IT生活中一个应用广泛且非常重要部分，以至于很多人已经忘记RAID这个缩写到底是什么意思。 RAID是Redundent Array of Inexpensive Disks的缩写，直译为“廉价冗余磁盘阵列”，也简称为“磁盘阵列”。后来RAID中的字母I被改作了Independent，RAID就成了“独立冗余磁盘阵列”，但这只是名称的变化，实质性的内容并没有改变。简单地讲，RAID技术就是利用多个硬盘的组合提供高效率及冗余的功能。 RAID这个概念最早是由1987年加州伯克利大学的David Patterson，Garth Gibson, Randy Katz提出的，他们的目标是展示一个RAID的性能可以达到或超过当时的一个单一的，大容量的，昂贵的磁盘。在项目开发的过程中，随着频繁的磁盘失败，通过磁盘的冗余来避免磁盘数据的丢失已经是必须的了。这样一来，该项目的研究对于将来的RAID变得至关重要。 一、RAID 的优点 RAID的采用为存储系统（或者服务器的内置存储）带来巨大利益，其中提高传输速率和提供容错功能是最大的优点。 RAID通过同时使用多个磁盘，提高了传输速率。RAID通过在多个磁盘上同时存储和读取数据来大幅提高存储系统的数据吞吐量（Throughput）。在RAID 中，可以让很多磁盘驱动器同时传输数据，而这些磁盘驱动器在逻辑上又是一个磁盘驱动器，所以使用RAID可以达到单个磁盘驱动器几倍、几十倍甚至上百
RAID卡配置说明
此文档为自行整理，非官方提供资料，仅供参考。疏漏之处敬请反馈。 对RAID进行操作很可能会导致数据丢失，请在操作之前务必将重要数据妥善备份，以防万一。 名称解释： Disk Group：磁盘组，这里相当于是阵列，例如配置了一个RAID5，就是一个磁盘组 VD(Virtual Disk)：虚拟磁盘，虚拟磁盘可以不使用阵列的全部容量，也就是说一个磁盘组可以分为多个VD PD(Physical Disk)：物理磁盘 HS：Hot Spare 热备 Mgmt：管理 【一】，创建逻辑磁盘 1、按照屏幕下方的虚拟磁盘管理器提示，在VD Mgmt菜单（可以通过CTRL+P/CTRL+N切换菜单），按F2展开虚拟磁盘创建菜单 2、在虚拟磁盘创建窗口，按回车键选择”Create New VD”创建新虚拟磁盘
3、在RAID Level选项按回车，可以出现能够支持的RAID级别，RAID卡能够支持的级别有 RAID0/1/5/10/50，根据具体配置的硬盘数量不同，这个位置可能出现的选项也会有所区别。 选择不同的级别，选项会有所差别。选择好需要配置的RAID级别（我们这里以RAID5为例），按回车确认。
4、确认RAID级别以后，按向下方向键，将光标移至Physical Disks列表中，上下移动至需要选择的硬盘位置，按空格键来选择（移除）列表中的硬盘，当选择的硬盘数量达到这个RAID级别所需的要求时，Basic Settings的VD Size中可以显示这个RAID的默认容量信息。有X标志为选中的硬盘。 选择完硬盘后按Tab键，可以将光标移至VD Size栏，VD Size可以手动设定大小，也就是说可以不用将所有的容量配置在一个虚拟磁盘中。如果这个虚拟磁盘没有使用我们所配置的RAID5阵列所有的容量，剩余的空间可以配置为另外的一个虚拟磁盘，但是配置下一个虚拟磁盘时必须返回VD Mgmt创建（可以参考第13步，会有详细说明）。VD Name根据需要设置，也可为 空。 注：各RAID级别最少需要的硬盘数量，RAID0=1 RAID1=2 RAID5=3 RAID10=4 RAID50=6
RAID5数据恢复的两种办法
RAID5数据恢复的两种办法 RAID5发生故障的原因可能有很多种，或者是RAID控制器故障，或者是突然断电导致的RAID信息出错，也有可能RAID5的一块硬盘出错，没及时更换，等到第二块硬盘出错时，造成RAID5失效。第一种情况，RAID5发生硬件故障，那么本文也无能为力，但是后两种情况，只要掌握了方法，操作得当，数据还是能被找回来的。 无敌数据恢复 本文案例中的RAID5是由RAID卡/芯片生成的（硬RAID5）并且文件系统是NTFS。在讲述具体案例前，我们先介绍一下RAID5有五个关键参数：阵列起始扇区、每块扇区数、盘序、校验（用P代表）块走向、数据块走向！如果这五个参数计算正确，就可成功raid5恢复数据。 扇区编号一律从“0”开始。 空扇区：512个字节全是00的扇区！ 平行扇区：一个RAID5由若干块硬盘组成，不同硬盘上的同一编号的扇区之间互成“平行扇区”。平行扇区的扇区编号相同，只是在不同的硬盘上！在一组平行扇区中，总有一个也只有一个扇区是P扇区！ 好了，了解以上的背景知识后，我们就可以来看看恢复数据的具体操作了。
方法1：确定所有磁盘的首个校验块 dsk的3145857号扇区是P扇区。3145793MOD96=65，65号扇区隶属于2.img上的首个P块，所以2.img上的首个P块是第三个块； 3145825MOD96=1，1号扇区隶属于3.img上的首个P块，3.img的首个P块是第一个块； 3145857MOD96=33，33号扇区隶属于1.dsk上的首个P 块，所以1.img上的首个P块第二个块。 方法2：判断P块走向 如果阵列上存有数据，假设D1是首个数据块，那么它的首个扇区就应该是阵列的起始扇区，也是所在硬盘的0号扇区。内容是MBR、EBR、DBR三者中的一种。 下面我们需要先假设一种“P块走向”，先假定“P块走向”是1、2、3，因为1.dsk的首个P块第二个块，所以1.dsk就是第二块盘，根据P块走向图，1.dsk的0扇区应该是阵列的起始扇区，内容应该是EBR，但实际上却是空扇区。所以我们可以否定1，2，3的P块顺序了。 确定P块走向为3，2，1，再结合已知的“各个硬盘上首个P 块的位置”得出正确的盘序：第一块是2.img，第二块是1.img，第三块是3.img。 带颜色的是校验块。因为每块扇区数是32（编号0~31）。2号块总是第二块盘（1.img）的首个块。3号块不论在哪个硬
全程图解--教你如何做RAID磁盘阵列1
全程图解--教你如何做RAID磁盘阵列 本文将以一款服务器的磁盘阵列配置实例向大家介绍磁盘阵列的具体配置方法。当然，不同的阵列控制器的具体配置方法可能不完全一样，但基本步骤绝大部分是相同的，完全可以参考。 说到磁盘阵列(RAID，Redundant Array of Independent Disks)，现在几乎成了网管员所必须掌握的一门技术之一，特别是中小型企业，因为磁盘阵列应用非常广泛，它是当前数据备份的主要方案之一。然而，许多网管员只是在各种媒体上看到相关的理论知识介绍，却并没有看到一些实际的磁盘阵列配置方法，所以仍只是一知半解，到自己真正配置时，却无从下手。 在本文中给出一些关键界面，使各位对磁盘阵列的配置有一个理性认识。当然为了使各位对磁盘阵列有一个较全面的介绍，还是先来简要回顾一下有关磁盘阵列的理论知识，这样可以为实际的配置找到理论依据。 一、磁盘阵列实现方式 磁盘阵列有两种方式可以实现，那就是“软件阵列”与“硬件阵列”。 软件阵列是指通过网络操作系统自身提供的磁盘管理功能将连接的普通SCSI卡上的多块硬盘配置成逻辑盘，组成阵列。如微软的Windows NT/2000 Server/Server 2003和NetVoll的NetWare两种
操作系统都可以提供软件阵列功能，其中Windows NT/2000 Server/Server 2003可以提供RAID 0、RAID 1、RAID 5;NetWare 操作系统可以实现RAID 1功能。软件阵列可以提供数据冗余功能，但是磁盘子系统的性能会有所降低，有的降代还比较大，达30%左右。 硬件阵列是使用专门的磁盘阵列卡来实现的，这就是本文要介绍的对象。现在的非入门级服务器几乎都提供磁盘阵列卡，不管是集成在主板上或非集成的都能轻松实现阵列功能。硬件阵列能够提供在线扩容、动态修改阵列级别、自动数据恢复、驱动器漫游、超高速缓冲等功能。它能提供性能、数据保护、可靠性、可用性和可管理性的解决方案。 磁盘阵列卡拥有一个专门的处理器，如Intel的I960芯片，HPT370A/372 、Silicon Image SIL3112A等，还拥有专门的存贮器，用于高速缓冲数据。这样一来，服务器对磁盘的操作就直接通过磁盘阵列卡来进行处理，因此不需要大量的CPU及系统内存资源，不会降低磁盘子系统的性能。阵列卡专用的处理单元来进行操作，它的性能要远远高于常规非阵列硬盘，并且更安全更稳定。 二、几种磁盘阵列技术 RAID技术是一种工业标准，各厂商对RAID级别的定义也不尽相同。目前对RAID级别的定义可以获得业界广泛认同的有4种，RAID 0、RAID 1、RAID 0+1和RAID 5。
磁盘阵列详解配置
磁盘阵列(Disk Array) 1.为什么需要磁盘阵列 如何增加磁盘的存取(access)速度,如何防止数据因磁盘的故障而失落及如何有效的利用磁盘空间,一直是电脑专业人员和用户的困扰;而大容量磁盘的价格非常昂贵,对用户形成很大的负担。磁盘阵列技术的产生一举解决了这些问题。 1 过去十年来,CPU的处理速度增加了五十倍有多,内存(memory)的存取速度亦大幅增加,而数据储存装置--主要是磁盘(hard disk)--的存取速度只增加了三、四倍,形成电脑系统的瓶颈,拉低了电脑系统的整体性能(throughput),若不能有效的提升磁盘的存取速度,CPU、内存及磁盘间的不平衡将使CPU及内存的改进形成浪费。 目前改进磁盘存取速度的的方式主要有两种。一是磁盘快取控制(disk cache controller),它将从磁盘读取的数据存在快取内存(cache memory)中以减少磁盘存取的次数,数据的读写都在快取内存中进行,大幅增加存取的速度,如要读取的数据不在快取内存中,或要写数据到磁盘时,才做磁盘的存取动作。这种方式在单工环境(single-tasking environment)如DOS之下,对大量数据的存取有很好的性能(量小且频繁的存取则不然),但在多工(multi-tasking)环境之下(因为要不停的作数据交换(swapping)的动作)或数据库(database)的存取(因为每一记录都很小)就不能显示其性能。这种方式没有任何安全保障。其二是使用磁盘阵列的技术。磁盘阵列是把多个磁盘组成一个阵列,当作单一磁盘使用,它将数据以分段(striping)的方式储存在不同的磁盘中,存取数据时,阵列中的相关磁盘一起动作,大幅减低数据的存取时间,同时有更佳的空间利用率。磁盘阵列所利用的不同的技术,称为RAID level,不同的level针对不同的系统及应用,以解决数据安全的问题。 一般高性能的磁盘阵列都是以硬件的形式来达成,进一步的把磁盘快取控制及磁盘阵列结合在一个控制器(RAID controller)?或控制卡上,针对不同的用户解决人们对磁盘输出入系统的四大要求: (1)增加存取速度, (2)容错(fault tolerance),即安全性 (3)有效的利用磁盘空间; (4)尽量的平衡CPU,内存及磁盘的性能差异,提高电脑的整体工作性能。 2.磁盘阵列原理 磁盘阵列中针对不同的应用使用的不同技术,称为RAID level, RAID是Redundant Array of Inexpensive Disks的缩写,而每一level代表一种技术,目前业界公认的标准是RAID 0~RAID 5。这个level并不代表技术的高低,level 5并不高于level 3,level 1也不低过level 4,至于要选择那一种RAID level的产品,纯视用户的操作环境(operating environment)及应用(application)而定,与level的高低没有必然的关系。RAID 0及RAID 1适用于PC及PC相关的系统如小型的网络服务器(network server)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