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確保數(shù)據(jù)安全 Raid 1磁盤陣列技術(shù)解析

2020-07-21 19:28:33
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供稿:網(wǎng)友
RAID是“Redundant Array of Independent Disk”的縮寫,中文意思是獨立冗余磁盤陣列。冗余磁盤陣列技術(shù)誕生于1987年,由美國加州大學(xué)伯克利分校提出。
簡單地解釋,就是將N臺硬盤通過RAID Controller(分Hardware,Software)結(jié)合成虛擬單臺大容量的硬盤使用,其特色是N臺硬盤同時讀取速度加快及提供容錯性Fault Tolerant,所以RAID是當(dāng)成平時主要訪問Data的Storage不是Backup Solution。
在RAID有一基本概念稱為EDAP(Extended Data Availability and Protection),其強(qiáng)調(diào)擴(kuò)充性及容錯機(jī)制, 也是各家廠商如:Mylex,IBM,HP,Compaq,Adaptec,Infortrend等訴求的重點,包括在不須停機(jī)情況下可處理以下動作:
RAID 磁盤陣列支援自動檢測故障硬盤;
RAID 磁盤陣列支援重建硬盤壞軌的資料;
RAID 磁盤陣列支援支持不須停機(jī)的硬盤備援 Hot Spare;
RAID 磁盤陣列支援支持不須停機(jī)的硬盤替換 Hot Swap;
RAID 磁盤陣列支援?dāng)U充硬盤容量等。
一旦RAID陣列出現(xiàn)故障,硬件服務(wù)商只能給客戶重新初始化或者REBUILD,這樣客戶數(shù)據(jù)就會無法挽回。因此對RAID0、RAID1、RAID5以及組合型的RAID系列磁盤陣列數(shù)據(jù)恢復(fù),出現(xiàn)故障以后只要不對陣列作初始化操作,就有機(jī)會恢復(fù)出故障RAID磁盤陣列的數(shù)據(jù)。
技術(shù)規(guī)范
(1)RAID技術(shù)規(guī)范簡介
冗余磁盤陣列技術(shù)最初的研制目的是為了組合小的廉價磁盤來代替大的昂貴磁盤,以降低大批量數(shù)據(jù)存儲的費用,同時也希望采用冗余信息的方式,使得磁盤失效時不會使對數(shù)據(jù)的訪問受損失,從而開發(fā)出一定水平的數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù),并且能適當(dāng)?shù)奶嵘龜?shù)據(jù)傳輸速度。
過去RAID一直是高檔服務(wù)器才有緣享用,一直作為高檔SCSI硬盤配套技術(shù)作應(yīng)用。近來隨著技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)品成本的不斷下降,IDE硬盤性能有了很大提升,加之RAID芯片的普及,使得RAID也逐漸在個人電腦上得到應(yīng)用。
那么為何叫做冗余磁盤陣列呢?冗余的漢語意思即多余,重復(fù)。而磁盤陣列說明不僅僅是一個磁盤,而是一組磁盤。這時你應(yīng)該明白了,它是利用重復(fù)的磁盤來處理數(shù)據(jù),使得數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性得到提高。

確保數(shù)據(jù)安全 Raid 1磁盤陣列技術(shù)解析

(2)RAID的工作原理
RAID如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲的高穩(wěn)定性呢?我們不妨來看一下它的工作原理。RAID按照實現(xiàn)原理的不同分為不同的級別,不同的級別之間工作模式是有區(qū)別的。整個的RAID結(jié)構(gòu)是一些磁盤結(jié)構(gòu),通過對磁盤進(jìn)行組合達(dá)到提高效率,減少錯誤的目的,不要因為這么多名詞而被嚇壞了,它們的原理實際上十分簡單。為了便于說明,下面示意圖中的每個方塊代表一個磁盤,豎的叫塊或磁盤陣列,橫稱之為帶區(qū)。
(3)RAID規(guī)范
主要包含RAID 0~RAID 7等數(shù)個規(guī)范,它們的側(cè)重點各不相同,RAID 1就是其中的一種。
對于使用這種RAID1結(jié)構(gòu)的設(shè)備來說,RAID控制器必須能夠同時對兩個盤進(jìn)行讀操作和對兩個鏡象盤進(jìn)行寫操作。通過下面的結(jié)構(gòu)圖您也可以看到必須有兩個驅(qū)動器。因為是鏡象結(jié)構(gòu)在一組盤出現(xiàn)問題時,可以使用鏡象,提高系統(tǒng)的容錯能力。它比較容易設(shè)計和實現(xiàn)。每讀一次盤只能讀出一塊數(shù)據(jù),也就是說數(shù)據(jù)塊傳送速率與單獨的盤的讀取速率相同。因為RAID1的校驗十分完備,因此對系統(tǒng)的處理能力有很大的影響,通常的RAID功能由軟件實現(xiàn),而這樣的實現(xiàn)方法在服務(wù)器負(fù)載比較重的時候會大大影響服務(wù)器效率。當(dāng)您的系統(tǒng)需要極高的可靠性時,如進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計,那么使用RAID1比較合適。而且RAID1技術(shù)支持“熱替換”,即不斷電的情況下對故障磁盤進(jìn)行更換,更換完畢只要從鏡像盤上恢復(fù)數(shù)據(jù)即可。當(dāng)主硬盤損壞時,鏡像硬盤就可以代替主硬盤工作。鏡像硬盤相當(dāng)于一個備份盤,可想而知,這種硬盤模式的安全性是非常高的,RAID 1的數(shù)據(jù)安全性在所有的RAID級別上來說是最好的。

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