关于raid技术浅析

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1、关于RAID技术浅析  [论文关键词]RAID模式应用功能  [论文摘要]随着计算机技术的发展,使存储数据的技术手段也发生很大变化。存储信息并且防止信息丢失就成为了一个首要问题。利用RAID技术可以把数据分布到多个硬盘上,从而取得更好的稳定性和性能。  一、引言    随着计算机技术的快速发展和计算机应用的不断深入,计算机已经逐渐介入了我们的生活的方方面面,同时各个方面对计算机技术提出了更高的要求,为了适应人们的需要,计算机技术不断的在各个方面变革着。Inter的普及更加剧了信息的几何化增长,于是存储信息并且防止信息丢失就成为了一

2、个首要问题。当然用于存储信息数据的设备就是关键了:比如对于一个大型的网站来说,因为存储设备的故障导致网站的片刻的瘫痪,也可能带来巨大的损失。那么,如何解决这一问题呢?很显然单靠用多个硬盘简单的备份不能从根本上解决问题。这时一种叫做独立冗余磁盘阵列(RAID)的技术就应运而生了,这种技术可以把数据分布到多个硬盘上,从而取得更好的稳定性和性能。    二、RAID技术    (一)RAID技术简介。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

3、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。  数据冗余的功能可以保证用户数据一旦发生损坏,就可利用冗余信息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,磁盘阵列的存储性能要比单个硬盘高很多,而且可以提供数据冗余。  (二)RAID的几种模式。RAID的级别从RAID概念的提出到现在,已经发展了多个级别,有明确标

4、准级别分别是0、1、2、3、4、5等。但是最常用的是0、1、3、5四个级别。其他还有6、7、10、30、50等。  1.RAID0。RAID0又称为Stripe或Striping,即DataStripping数据分条技术,它代表了所有RAID级别中最高的存储性能。RAID0是由多个硬盘并发协同工作完成数据的读写,数据被均匀分布在各个硬盘上,一般情况下,使用的硬盘越多,读写的速度越快。RAID0的特点是读写速度快,并且价格便宜;缺点是安全性相对较差,因为在RAID0中的一个硬盘出现故障时,整个阵列的数据将会丢失。RAID0是最快和最

5、有效的磁盘阵列类型,但没有容错功能。因此,RAID0不能应用于数据安全性要求高的场合。  2.RAID1。RAID1称为磁盘镜像。原理是在两个硬盘之间建立完全的镜像,即所有数据会被同时存放到两个物理硬盘上,当一个磁盘出故障时,仍可从另一个硬盘中读取数据,因此安全性得到保障。但系统的成本大大提高,因为系统的实际有效硬盘空间仅为所有硬盘空间的一半。  3.RAID3。RAID3是把数据分成多个“块”,按照一定的容错算法,存放在N+1个硬盘上,实际数据占用的有效空间为N个硬盘的空间总和,而第N+1个硬盘上存储的数据是校验容错信息,当这N

6、+1个硬盘中的其中一个硬盘出现故障时,从其它N个硬盘中的数据也可以恢复原始数据,这样,仅使用这N个硬盘也可以带伤继续工作(如采集和回放素材),当更换一个新硬盘后,系统可以重新恢复完整的校验容错信息。由于在一个硬盘阵列中,多于一个硬盘同时出现故障率的几率很小,所以一般情况下,使用RAID3,安全性是可以得到保障的。与RAID0相比,RAID3在读写速度方面相对较慢。  4.RAID4。RAID4即带奇偶校验码的独立磁盘结构,RAID4和RAID3很像,它对数据的访问是按数据块进行的,也就是按磁盘进行的,每次是一个盘,RAID4的特点

7、和RAID3也挺象,不过在失败恢复时,它的难度可要比RAID3大得多了,控制器的设计难度也要大许多,而且访问数据的效率不怎么好。  5.RAID5。RAID5把校验块分散到所有的数据盘中。RAID5使用了一种特殊的算法,可以计算出任何一个带区校验块的存放位置。这样就可以确保任何对校验块进行的读写操作都会在所有的RAID磁盘中进行均衡,从而消除了产生瓶颈的可能。RAID5的读出效率很高,写入效率一般,块式的集体访问效率不错。RAID5提高了系统可靠性,但对数据传输的并行性解决不好,而且控制器的设计也相当困难。  6.RAID6。RA

8、ID6即带有两种分布存储的奇偶校验码的独立磁盘结构,它是对RAID5的扩展,主要是用于要求数据绝对不能出错的场合,使用了二种奇偶校验值,所以需要N+2个磁盘,同时对控制器的设计变得十分复杂,写入速度也不好,用于计算奇偶校验值和验证数据正确性所花费的

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