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计算机革命/硬件/RAID

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RAID(独立磁盘冗余阵列)是一种将数据存储在多个硬盘驱动器上的方法。它可用于提高性能,并且最常用于保护存储服务器上的关键数据。RAID 通常涉及记录存储数据的副本,这些副本可在必要时使用并用于重建丢失的数据。它有助于提高容错能力,例如存储系统崩溃。例如,RAID 使用条带化,将文件分散到两个或多个硬盘驱动器上。另一种 RAID 技术是磁盘镜像,即数据同时写入两个重复的硬盘驱动器上。

RAID 使用磁盘条带化,可以将文件分散到 2 个或多个硬盘驱动器上。磁盘条带化可提高性能并从多个硬盘驱动器中检索数据。RAID 还使用磁盘镜像,允许同时写入两个硬盘驱动器,这在其中一个硬盘驱动器发生故障时可以提供备份。如果硬盘驱动器发生故障,磁盘镜像允许系统切换到另一个硬盘驱动器,而不会丢失任何数据。RAID 目前正在与名为 Drobo 的新型存储系统一起工作,该系统连接到计算机和外部硬盘驱动器。该系统无需升级,易于管理和维修。

RAID 设计

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将两个磁盘从驱动器 0 镜像到驱动器 1 的 RAID

有几种不同的 RAID 设计或级别使用 RAID 技术的不同组合,例如

  • RAID 0 使用磁盘条带化,将文件分散到两个或多个硬盘驱动器上
  • RAID 1 技术是磁盘镜像,数据同时写入两个重复的硬盘驱动器上。
  • RAID 5

磁盘镜像

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磁盘镜像的目的是提高容错能力。例如,如果其中一个硬盘驱动器发生故障,系统将立即切换到另一个硬盘驱动器,而不会丢失任何数据。

虽然 RAID1(镜像)最初是作为一种提高可靠性的方法而开发的,无论对性能的影响如何,事实证明,现代 N 磁盘 RAID1 实现的读取性能比单个磁盘快 N 倍,写入性能与单个磁盘相同。[1][2][3][4][5]

RAID 5 在字节级别提供数据条带化,还提供条带错误纠正信息。RAID 5 非常受欢迎,因为它速度相对较快,并提供优越的数据保护,也称为高容错能力。如果阵列中的任何驱动器发生故障,系统会自动使用奇偶校验数据及其关联的数学代码重建数据。奇偶校验本质上是写入阵列单独驱动器的数据集之间的比较的最终结果。重建所需的代码来自奇偶校验位和使用简单公式执行的数学计算,该公式包含在 XOR 表中使用的逻辑中。使用奇偶校验可以提高系统的可靠性,以实现完整无误的备份。RAID 5 的使用成本会更高,部分原因是它需要至少三个硬盘驱动器才能工作,部分原因是需要一个完整的驱动器来启用修复数据丢失所需的数据。使用 4 个驱动器设置的 RAID 5 非常常见,其容量是 Disk1+Disk2+Disk 3 上可用空间的总和。磁盘 4 提供了提供 RAID 5 系统高容错能力所需的冗余。因此,如果所有驱动器都是 3TB,则系统的最大数据容量为 9TB。系统中任何一个驱动器的故障都不会造成后果,因为奇偶校验位记录在每个驱动器上,可以从那里重建。

使用 4 个磁盘驱动器的 RAID 5 阵列

使用的参考资料

http://www.serverwatch.com/tutorials/article.php/3618421/Understanding-RAID.htm

http://www.webopedia.com/TERM/R/RAID.html

http://www.youtube.com/watch?v=LTq4pGZtzho&feature=related

系统管理员通常会先将所有硬件组装在一起,其中只包含空白硬盘驱动器;然后打开系统并设置 RAID 作为操作系统安装的一部分。[6][7][8][9]

进一步阅读

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参考文献

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华夏公益教科书