磁盘阵列技术详解
容灾备份技巧:磁盘阵列与存储网络配置(一)

容灾备份技巧:磁盘阵列与存储网络配置引言:随着信息技术的快速发展,数据对于企业的重要性日益凸显。
因此,对数据的安全性和可靠性的要求也越来越高。
在面对日益频繁的数据故障和灾难时,一套完善的容灾备份方案显得尤为重要。
本文将重点介绍容灾备份技巧中的磁盘阵列与存储网络配置。
一、磁盘阵列磁盘阵列是指将多个独立的硬盘通过特定的方式连接在一起,形成一个逻辑上的整体。
它具有提高性能和可靠性的优势,可实现数据的快速读写和故障容错。
1. RAID技术RAID(Redundant Array of Independent Disks),即独立磁盘冗余阵列技术,是常用的磁盘阵列技术之一。
它将多个硬盘组织成一个逻辑上的整体,并通过数据分布和冗余技术实现数据的读写性能提升和数据的容错能力。
2. RAID级别RAID技术可以根据不同的要求选择不同的RAID级别。
常见的RAID级别包括RAID 0、RAID 1、RAID 5等。
RAID 0通过数据分布实现读写性能的提升,但无冗余机制;RAID 1通过数据镜像实现数据的冗余备份,但无读写性能提升;RAID 5通过数据分布和奇偶校验实现读写性能提升和数据的容错能力。
3. 热备份和冷备份热备份和冷备份是磁盘阵列中常用的两种备份方式。
热备份指在设备运行期间实时进行备份,对业务的影响较小,但要求硬件设备支持热插拔。
冷备份指在设备停机期间进行备份,对业务有一定的影响,但不要求硬件设备支持热插拔。
二、存储网络配置存储网络配置是容灾备份技巧中另一个重要的方面。
在大规模数据存储和备份中,光纤通道和以太网是常用的存储网络技术。
1. 光纤通道光纤通道是一种基于光纤传输的高速存储网络技术,具有低延迟、高带宽和高可靠性的特点。
它能够满足大规模数据的高速传输和备份需求,并支持多路径冗余、故障自愈等功能。
2. 以太网以太网是一种常见的局域网通信技术,也可以用于存储网络。
采用以太网作为存储网络配置能够降低成本,并支持IP协议,方便管理和监控。
磁盘阵列-RIAD技术讲解

磁盘阵列 >RAIDRAID是英文Redundant Array of Independent Disks的缩写,翻译成中文意思是“独立磁盘冗余阵列”,有时也简称磁盘阵列(Disk Array)。
简单的说,RAID是一种把多块独立的硬盘(物理硬盘)按不同的方式组合起来形成一个硬盘组(逻辑硬盘),从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。
组成磁盘阵列的不同方式成为RAID级别(RAID Levels)。
数据备份的功能是在用户数据一旦发生损坏后,利用备份信息可以使损坏数据得以恢复,从而保障了用户数据的安全性。
在用户看起来,组成的磁盘组就像是一个硬盘,用户可以对它进行分区,格式化等等。
总之,对磁盘阵列的操作与单个硬盘一模一样。
不同的是,磁盘阵列的存储速度要比单个硬盘高很多,而且可以提供自动数据备份。
RAID技术的两大特点:一是速度、二是安全,由于这两项优点,RAID技术早期被应用于高级服务器中的SCSI接口的硬盘系统中,随着近年计算机技术的发展,PC机的CPU的速度已进入GHz 时代。
IDE接口的硬盘也不甘落后,相继推出了ATA66和ATA100硬盘。
这就使得RAID技术被应用于中低档甚至个人PC机上成为可能。
RAID通常是由在硬盘阵列塔中的RAID控制器或电脑中的RAID 卡来实现的。
RAID技术经过不断的发展,现在已拥有了从 RAID 0 到 6 七种基本的RAID 级别。
另外,还有一些基本RAID级别的组合形式,如RAID 10(RAID 0与RAID 1的组合),RAID 50(RAID 0与RAID 5的组合)等。
不同RAID 级别代表着不同的存储性能、数据安全性和存储成本。
但我们最为常用的是下面的几种RAID 形式。
(1) RAID 0(2) RAID 1(3) RAID 0+1(4) RAID 3(5) RAID 5aRAID级别的选择有三个主要因素:可用性(数据冗余)、性能和成本。
最全面的服务器的RAID详解

最全面的服务器的RAID详解磁盘阵列(Redundant Arrays of Independent Disks,RAID),全称独立磁盘冗余阵列。
磁盘阵列是由很多廉价的磁盘,组合成一个容量巨大的磁盘组,利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。
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。
利用同位检查(ParityCheck)的观念,在数组中任意一个硬盘故障时,仍可读出数据,在数据重构时,将数据经计算后重新置入新硬盘中。
相同的数据存储在多个硬盘的不同的地方的方法。
通过把数据放在多个硬盘上(冗余),输入输出操作能以平衡的方式交叠,改良性能。
因为多个硬盘增加了平均故障间隔时间(MTBF),储存冗余数据也增加了容错。
分类:一是外接式磁盘阵列柜、二是内接式磁盘阵列卡,三是利用软件实现。
RAID实现的方式:RAID 0,RAID 1,RAID2,RAID 3,RAID 4,RAID 5,RAID 6,RAID 7,RAID 01,RAID 10,RAID50,RAID 53。
常见的有:RAID 0,RAID 1,RAID 5,RAID 6,RAID 01,RAID 10。
原理剖析:RAID 0:RAID 0又称为Stripe或Striping,中文称之为条带化存储,它代表了所有RAID级别中最高的存储性能。
原理:是把连续的数据分散到多个磁盘上存取,系统有数据请求就可以被多个磁盘并行的执行,每个磁盘执行属于它自己的那部分数据请求。
这种数据上的并行操作可以充分利用总线的带宽,显著提高磁盘整体存取性能。
磁盘空间= 磁盘总量= 100%需要的磁盘数≥2读写性能= 优秀= 磁盘个数(n)*I/O速度= n*100%块大小= 每次写入的块大小= 2的n次方= 一般为2~512KB优点:1、充分利用I/O总线性能使其带宽翻倍,读/写速度翻倍。
2、充分利用磁盘空间,利用率为100%。
缺点:1、不提供数据冗余。
阵列技术RAID0、1、3、5、10、30、50介绍

附录A Disk Array磁盘阵列基本原理 A.1 我们为什幺需要磁盘阵列 目前人们逐渐认识了磁盘阵列技术。
磁盘阵列技术可以详细地划分为若干个级别0-5 RAID技术,并且又发展了所谓的 RAID Level 10, 30, 50的新的级别,本章节都会一一介绍。
RAID是廉价冗余磁盘阵列(Redundant Array of Inexpensive Disk)的简称。
用RAID的好处简单的说就是: 安全性高,速度快,数据容量超大 某些级别的RAID技术可以把速度提高到单个硬盘驱动器的400%。
磁盘阵列把多个硬盘驱动器连接在一起协同工作,大大提高了速度,同时把硬盘系统的可靠性提高到接近无错的境界。
这些“容错”系统速度极快,同时可靠性极高。
这本小册子将讨论这些新技术,以及不同级别RAID的优缺点。
我们并不想涉及那些关键性的技术细节问题,而是将磁盘阵列和RAID技术介绍给对它们尚不熟悉的人们。
相信这将帮助你选用合适的RAID技术。
A.2 RAID级别的定义 下表提供了6级RAID的简单定义,本书其后部分将对各级RAID进行更详尽的描述。
RAID级别 描述 速度* 容错性能 RAID 0 硬盘分段 硬盘并行输入/出 无 RAID 1 硬盘镜像 没有提高 有(允许单个硬盘错) RAID 2 硬盘分段加汉明码纠错 没有提高 有(允许单个硬盘错) RAID 3 硬盘分段加专用 奇偶校验盘 硬盘并行输入/出 有(允许单个硬盘错) RAID 4 硬盘分段加专用 奇偶校验盘需异步硬盘 硬盘并行输入/出 有(允许单个硬盘错) RAID 5 硬盘分段加奇偶校验 分布在各硬盘 硬盘并行输入/出比 RAID0稍慢 有(允许单个硬盘错) *对于单一容量昂贵硬盘(SLED)的性能提高 A.3 硬盘数据跨盘(Spanning) 数据跨盘技术使多个硬盘像一个硬盘那样工作,这使用户通过组合已有的资源或增加一些资源来廉价地突破现有的硬盘空间限制。
磁盘阵列原理

磁盘阵列原理磁盘阵列(RAID)是一种通过将多个磁盘驱动器合并成一个逻辑单元来提供数据冗余和性能提升的技术。
磁盘阵列利用磁盘级别的冗余来提供数据的备份和恢复能力,并通过将数据分布在多个磁盘上来提高数据访问速度。
在本文中,我们将探讨磁盘阵列的原理以及它是如何工作的。
1. 磁盘阵列的概念和分类磁盘阵列是一种将多个独立的磁盘驱动器组合在一起,形成一个逻辑单元的技术。
根据不同的需求,磁盘阵列可以被划分为多个级别,常见的包括RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6等级别。
每个级别都有其特定的数据保护和性能特性。
2. RAID 0RAID 0将数据分块并分布到多个磁盘上,以提高数据的读写性能。
它通过在多个磁盘上同时读取和写入数据来实现并行访问。
然而,RAID 0没有冗余机制,一旦其中一个磁盘损坏,所有数据将会丢失。
3. RAID 1RAID 1通过将数据复制到多个磁盘上来提供冗余能力。
每个数据块都会被复制到两个或更多的磁盘上,以确保数据的完整性。
当其中一个磁盘发生故障时,系统可以从其他磁盘中恢复数据。
4. RAID 5RAID 5采用分布式奇偶校验的方式来提供冗余能力。
它将数据分块并分布到多个磁盘上,同时计算奇偶校验信息并存储在不同的磁盘上。
当其中一个磁盘损坏时,系统可以通过计算奇偶校验信息来恢复数据。
5. RAID 6RAID 6在RAID 5的基础上增加了第二个奇偶校验信息。
这意味着RAID 6可以容忍两个磁盘的故障,提供更高的数据可靠性。
6. 磁盘阵列的工作原理磁盘阵列通过控制器来管理和操作多个磁盘驱动器。
控制器负责将数据分块并分布到多个磁盘上,同时监测磁盘的状态。
当磁盘发生故障时,控制器可以根据不同的级别(如RAID 1、RAID 5等)来执行数据的恢复操作。
7. 磁盘阵列的优势和应用磁盘阵列提供了数据的冗余和性能提升能力,可以提高数据的可靠性和访问速度。
它广泛应用于服务器、存储系统、数据库等需要高可靠性和高性能的场景。
硬盘RADE技术详解

硬盘RAID技术详解一.Raid定义RAID(Redundant Array of Independent Disk 独立冗余磁盘阵列)技术是加州大学伯克利分校1987年提出,最初是为了组合小的廉价磁盘来代替大的昂贵磁盘,同时希望磁盘失效时不会使对数据的访问受损失而开发出一定水平的数据保护技术。
RAID就是一种由多块廉价磁盘构成的冗余阵列,在操作系统下是作为一个独立的大型存储设备出现。
RAID可以充分发挥出多块硬盘的优势,可以提升硬盘速度,增大容量,提供容错功能够确保数据安全性,易于管理的优点,在任何一块硬盘出现问题的情况下都可以继续工作,不会受到损坏硬盘的影响。
二、RAID的几种工作模式1、RAID0即Data Stripping数据分条技术。
RAID 0可以把多块硬盘连成一个容量更大的硬盘群,可以提高磁盘的性能和吞吐量。
RAID 0没有冗余或错误修复能力,成本低,要求至少两个磁盘,一般只是在那些对数据安全性要求不高的情况下才被使用。
(1)、RAID 0最简单方式就是把x块同样的硬盘用硬件的形式通过智能磁盘控制器或用操作系统中的磁盘驱动程序以软件的方式串联在一起,形成一个独立的逻辑驱动器,容量是单独硬盘的x倍,在电脑数据写时被依次写入到各磁盘中,当一块磁盘的空间用尽时,数据就会被自动写入到下一块磁盘中,它的好处是可以增加磁盘的容量。
速度与其中任何一块磁盘的速度相同,如果其中的任何一块磁盘出现故障,整个系统将会受到破坏,可靠性是单独使用一块硬盘的1/n。
(2)、RAID 0的另一方式是用n块硬盘选择合理的带区大小创建带区集,最好是为每一块硬盘都配备一个专门的磁盘控制器,在电脑数据读写时同时向n块磁盘读写数据,速度提升n倍。
提高系统的性能。
2、RAID 1RAID 1称为磁盘镜像:把一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘上,在不影响性能情况下最大限度的保证系统的可靠性和可修复性上,具有很高的数据冗余能力,但磁盘利用率为50%,故成本最高,多用在保存关键性的重要数据的场合。
磁盘阵列的工作原理及应用

磁盘阵列的工作原理及应用什么是磁盘阵列?磁盘阵列是一种将多个磁盘组合起来的存储系统,可以提供更高的存储容量、更高的性能和更高的可靠性。
它是一种通过分布式数据存储的方式来提高磁盘系统性能和可靠性的技术。
磁盘阵列的工作原理磁盘阵列通过将多个独立的磁盘驱动器组合在一起,形成一个逻辑的存储单元,称为阵列。
这个阵列可以被操作系统视为一个单独的磁盘驱动器,从而简化了数据管理和存取操作。
磁盘阵列通常由控制器、磁盘驱动器和磁盘阵列的管理软件组成。
控制器是磁盘阵列的核心部分,负责管理和控制磁盘阵列的工作。
磁盘驱动器是存储数据的硬件设备,而磁盘阵列的管理软件则负责分配和管理磁盘阵列中的数据。
磁盘阵列采用一种称为“数据条带化”的技术来提高性能。
数据条带化是将数据划分为固定大小的条带,并将这些条带分散存储在磁盘阵列的不同磁盘驱动器中。
这样可以同时从多个磁盘驱动器中读取数据,从而提高读取性能。
此外,磁盘阵列还可以通过冗余数据存储来提高可靠性。
冗余数据存储是将数据的多个副本存储在不同的磁盘驱动器中,以便在某个磁盘驱动器发生故障时可以从其他磁盘驱动器中恢复数据。
磁盘阵列的应用磁盘阵列在存储系统中有着广泛的应用。
以下是一些磁盘阵列应用的常见场景:1.数据中心:磁盘阵列可以用于构建大规模的数据中心存储系统,提供高容量和高性能的存储服务,以满足大规模数据处理和存储的需求。
2.企业存储:磁盘阵列可以用于构建企业级存储系统,为企业提供高可靠性和高性能的存储服务,以支持企业的业务运营和数据管理。
3.多媒体存储:磁盘阵列可以用于存储和管理大型多媒体文件,如音频、视频和图像等。
通过多个磁盘驱动器的并行工作,可以提供更高的数据传输速度和更快的文件访问速度。
4.数据备份与恢复:磁盘阵列可以用于构建备份和恢复系统,可以将数据备份到多个磁盘驱动器中,以提高数据的安全性和可靠性。
在数据丢失或系统故障时,可以从备份磁盘中快速恢复数据。
5.虚拟化存储:磁盘阵列可以与虚拟化技术结合使用,提供给虚拟机高性能和高可靠性的存储服务。
raid技术的概念

景区经营权租赁合同3篇篇1景区经营权租赁合同一、合同双方:甲方:(出租方名称)注册地址:法定代表人:电话:传真:乙方:(承租方名称)注册地址:法定代表人:电话:传真:二、合同项目:甲方将位于(景区名称)内的(景区内具体位置)景区经营权出租给乙方。
具体包括景区内(列举出承租方可以经营的项目或空间,比如商店、景点等)。
三、租赁期限:合同期限为(具体年限),自(开始日期)至(结束日期)止。
甲方在租赁期满时可根据实际情况继续与乙方合作,续租期为(具体年限)。
四、租金及支付方式:乙方应当按照每(具体时间,比如月)支付给甲方(具体金额)的租金。
支付方式为(具体方式,比如银行转账、现金等)。
五、保证金:乙方应当在签订合同之日起(具体天数内)支付给甲方(具体金额)的保证金,保证金在租赁期内不可转让或使用。
租赁期满后,经检查无争议,保证金将在(具体时间)内全额退还给乙方。
六、经营范围:乙方应当按照景区管理方的规定经营承租项目,不得擅自添加或变更,严禁销售假冒伪劣产品,如有违反将被责令停业整顿或解除合同。
七、维护管理:乙方对承租项目的维护管理应当及时有效,保持清洁卫生,确保景区环境整洁有序。
如有损坏或意外事故,应当及时向景区管理方报告并协助处理。
八、其他条款:1. 甲方有权对承租方的经营情况进行监督检查,并提供必要的帮助和支持。
2. 乙方应当遵守景区管理方的各项规章制度,如有违反将面临相应的处罚。
3. 本合同未尽事宜由双方协商解决。
九、违约责任:任何一方未履行本合同规定,均视为违约,对方有权要求违约方立即补正,并承担相应的违约责任。
十、合同终止:本合同在任何一方未按照协议履行或发生违约情况时,对方有权解除合同并要求违约方承担相应的违约责任。
合同期满未续租的,合同自动终止。
十一、争议解决:本合同如发生争议,双方应友好协商解决,协商不成的,应向有管辖权的法院提起诉讼。
十二、本合同一式两份,甲方和乙方各执一份,具有同等法律效力。
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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回磁盘阵列中,否则您的数据可能因硬盘顺序与原来的不苻,磁盘阵列上的控制器不认而数据丢失!因为您的硬盘的SCSI ID号乱掉所致。
现在的磁盘阵列产品都已有这种不要求硬盘有顺序的功能,为了防止上述的事件发生,都是不要求硬盘有顺序的。
我们为什幺需要磁盘阵列目前人们逐渐认识了磁盘阵列技术。
磁盘阵列技术可以详细地划分为若干个级别0-5 RAID技术,并且还发展了所谓的 RAID Level 10, 30, 50的新的级别。
RAID是廉价冗余磁盘阵列(Redundant Array of Inexpensive Disk)的简称。
用RAID的好处简单的说就是:安全性高,速度快,数据容量超大某些级别的RAID技术可以把速度提高到单个硬盘驱动器的400%。
磁盘阵列把多个硬盘驱动器连接在一起协同工作,大大提高了速度,同时把硬盘系统的可靠性提高到接近无错的境界。
这些“容错”系统速度极快,同时可靠性极高。
本节将讨论这些新技术,以及不同级别RAID的优缺点。
我们并不想涉及那些关键性的技术细节问题,而是将磁盘阵列和RAID技术介绍给对它们尚不熟悉的人们。
相信这将帮助你选用合适的RAID技术。
RAID级别的定义下表提供了6级RAID的简单定义,本书其后部分将对各级RAID进行更详尽的描述。
RAID级别,描述,速度* ,容错性能RAID 0,硬盘分段,硬盘并行输入/出,无RAID 1,硬盘镜像,没有提高,有(允许单个硬盘错)RAID 2,硬盘分段加汉明码纠错,没有提高,有(允许单个硬盘错)RAID 3,硬盘分段加专用,奇偶校验盘,硬盘并行输入/出,有(允许单个硬盘错)RAID 4,硬盘分段加专用,奇偶校验盘需异步硬盘,硬盘并行输入/出,有(允许单个硬盘错)RAID 5,硬盘分段加奇偶校验,分布在各硬盘,硬盘并行输入/出比RAID0稍慢,有(允许单个硬盘错)*对于单一容量昂贵硬盘(SLED)的性能提高硬盘数据跨盘(Spanning)数据跨盘技术使多个硬盘像一个硬盘那样工作,这使用户通过组合已有的资源或增加一些资源来廉价地突破现有的硬盘空间限制。
4个300兆字节的硬盘驱动器连结在一起,构成一个SCSI系统。
用户只看到一个有1200兆字节的C盘,而不是看到C, D, E, F, 4个300兆字节的硬盘。
在这样的环境中,系统管理员不必担心某个硬盘上会发生硬盘安全检空间不够的情况。
因为现在1200兆字节的容量全在一个卷(Volume)上(例如硬盘C 上)。
系统管理员可以安全地建立所需要的任何层次的文件系统,而不需要在多个单独硬盘环境的限制下,计划他的文件系统。
硬盘数据跨盘本身并不是RAID,它不能改善硬盘的可靠性和速度。
但是它有这样的好处,即多个小型廉价硬盘可以根据需要增加到硬盘子系统上。
硬盘分段(Disk Striping, RAID 0)硬盘分段的方法把数据写到多个硬盘,而不是只写到一个盘上,这也叫作RAID O,在磁盘阵列子系统中,数据按系统规定的“段” (Segment)为单位依次写入多个硬盘,例如数据段1写入硬盘0,段2写入硬盘1,段3写入硬盘2等等。
当数据写完最后一个硬盘时,它就重新从盘0的下一可用段开始写入,写数据的全过程按此重复直至数据写完。
段由块组成,而块又由字节组成。
因此,当段的大小为4个块,而块又由256个字节组成时,依字节大小计算,段的大小等于1024个字节。
第1~1024字节写入盘0,第1025~2048字节写盘1等。
假如我们的硬盘子系统有5个硬盘,我们要写20,000个字节,则数据将采用硬盘分段方式存储。
总之,由于硬盘分段的方法,是把数据立即写入(读出)多个硬盘,因此它的速度比较快。
实际上,数据的传输是顺序的,但多个读(或写)操作则可以相互重迭进行。
这就是说,正当段1在写入驱动器0时,段2写入驱动器1的操作也开始了;而当段2尚在写盘驱动器1时,段3数据已送驱动器2;如此类推,在同一时刻有几个盘(即使不是所有的盘)在同时写数据。
因为数据送入盘驱动器的速度要远大于写入物理盘的速度。
因此只要根据这个特点编制出控制软件,就能实现上述数据同时写盘的操作。
遗憾的是RAID 0不是提供冗余的数据,这是非常危险的。
因为必须保证整个硬盘子系统都正常工作,计算器才能正常工作,例如,假使一个文件的段1(在驱动器0),段2(在驱动器1),段3(在驱动器2),则只要驱动器0, 1, 2 中有一个产生故障,就会引起问题;如果驱动器1故障,则我们只能从驱动器物理地取得段1和段3的数据。
幸运的是可以找到一个解决办法,这就是硬盘分段和数据冗余。
下面一小节将讨论这个问题。
硬盘镜像(RAID 1)硬盘镜像(RAID 1)是容错磁盘阵列技术最传统的一种形式,在工业界中相对地最被了解,它最重要的优点是百分之百的数据冗余。
RAID 0通过简单地将一个盘上的所有数据拷贝到第二个盘上(或等价的存储设备上)来实现数据冗余,这种方法虽然简单且实现起来相对较容易,但它的缺点是要比单个无冗余硬盘贵一倍,因为必须购买另一个硬盘用作第一个硬盘的镜像。
硬盘镜像最简单的形式,是通过把二个硬盘连结在一个控制器上来实现的。
数据写在某一硬盘上时,它同时被写在相应的镜像盘上。
当一个盘驱动器发生故障,计算器系统仍能正常工作,因为它可以在剩下的那块好盘上操作数据。
因为二个盘互为镜像,哪个盘出故障都无关紧要,二是盘在任何时间都包含相同的数据,任何一个都可以当作工作盘。
在硬盘镜像这个简单的RAID方式中,仍能采用一些优化速度的方法,例如平衡读请求负荷。
当多个用户同时请求得到数据时,可以将读数据的请示分散到二个硬盘中去,使读负荷平均地分布在二个硬盘上。
这种方法可观地提高了读数据的性能,因为二个硬盘在同一时刻读取不同的数据片。
但是硬盘镜像不能改善写数据的性能。
被“镜像”的硬盘也可被镜像到其它存储设备上,例如可擦写光盘驱动器,虽然以光盘作镜像盘没有用硬盘的速度快,但这种方法比没有使用镜像盘毕竟减少了丢失数据的危险性。
总之,镜像系统容错性能非常好,并可以提高读数据的速度;它的缺点是需要双份硬盘,因此价格较高。
硬盘分段和数据冗余(RAID2~5)硬盘分段改善了硬盘子系统的性能,因为向硬盘读写数据的速度与硬盘子系统中硬盘数目成正比地增加,但它的缺点是硬盘子系统中任一硬盘的故障都会导致整个计算器系统失败。
整个分段的硬盘子系统部能作镜像,如果已经用了4个硬盘进行分段,我们可以再增加4个分段的硬盘作为原来4个硬盘的镜像。
很明显这是昂贵的(虽然可能比镜像一个昂贵的大硬盘来得便宜)。
可以不用镜像而用其它数据冗余的方法来提供高容错性能。
可以选择一神奇偶码模式来实现上述方法,可以外加一个专作奇偶校验用的硬盘(如在RAID 3中),或者可把奇偶校验数据分散分布在磁盘阵列的全部硬盘中。
不管用何种级别的RAID,磁盘阵列总是用异或(XOR)操作来产生奇偶数据,当子系统中有一个硬盘发生故障时,也是用异或操作重建数据。