第1页:了解磁盘阵列

　　数据安全是中小型企业信息安全工作的重中之重,企业数据的可用性、安全性成为工作的焦点问题。在保护企业数据的过程中,磁盘阵列技术(也称为raid(redundant array of inexpensive disks))目前已经广泛的用于中小型企业,或做磁盘的容错和备份,或用作构建san存储等等,是保证数据安全的一项重要技术。并且,raid的门类非常多,企业在如何选择合适的磁盘阵列的问题上需要做好决策。本文将选取raid1、raid-5这两种磁盘阵列的创建过程来介绍开源系统linux下硬件磁盘阵列的使用。

　　一、了解磁盘阵列

　　raid按照实现原理的不同分为不同的级别,不同的级别之间工作模式是有区别的,分别可以提供不同的速度,安全性和性价比。在业界,常见的几种raid如下所示:

　　raid0:又称为stripe或striping(条带),它代表了所有raid级别中最高的存储性能。raid0提高存储性能的原理是把连续的数据分散到多个磁盘上存取,这样,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。

　　raid1:raid1通过数据镜像实现数据冗余,在两对分离的磁盘上产生互为备份的数据。raid1可以提高读的性能,当原始数据繁忙时,可直接从镜像拷贝中读取数据。raid1是磁盘阵列中费用最高的,但提供了最高的数据可用率。当一个磁盘失效,系统可以自动地交换到镜像磁盘上,而不需要重组失效的数据。

　　raid2:从概念上讲,raid2同raid3类似,两者都是将数据条块化分布于不同的硬盘上,条块单位为位或字节。然而raid2使用称为“加重平均纠错码”的编码技术来提供错误检查及恢复。这种编码技术需要多个磁盘存放检查及恢复信息,使得raid2技术实施更复杂。因此,在商业环境中很少使用。

　　raid3:不同于raid2,raid3使用单块磁盘存放奇偶校验信息。如果一块磁盘失效,奇偶盘及其他数据盘可以重新产生数据。如果奇偶盘失效,则不影响数据使用。raid3对于大量的连续数据可提供很好的传输率,但对于随机数据,奇偶盘会成为写操作的瓶颈。

　　raid4:同raid2、raid3一样,raid4也同样将数据条块化并分布于不同的磁盘上,但条块单位为块或记录。raid4使用一块磁盘作为奇偶校验盘,每次写操作都需要访问奇偶盘,成为写操作的瓶颈。

　　raid5:raid5没有单独指定的奇偶盘,而是交叉地存取数据及奇偶校验信息于所有磁盘上。在raid5上,读/写指针可同时对阵列设备进行操作,提供了更高的数据流量。raid5更适合于小数据块,随机读写的数据。raid3与raid5相比,重要的区别在于raid3每进行一次数据传输,需涉及到所有的阵列盘。而对于raid5来说,大部分数据传输只对一块磁盘操作,可进行并行操作。在raid5中有“写损失”现象发生,即每一次写操作,将产生四个实际的读/写操作,其中两次读旧的数据及奇偶信息,两次写新的数据及奇偶信息。它可能是目前世界上最常见的raid产品,最适合于事务性处理应用,如erp、crm和e-mail等。

　　raid6:raid6与raid5相比,增加了第二个独立的奇偶校验信息块。两个独立的奇偶系统使用不同的算法,数据的可靠性非常高。即使两块磁盘同时失效,也不会影响数据的使用。但需要分配给奇偶校验信息更大的磁盘空间,相对于raid5有更大的“写损失”。raid6的写性能非常差,较差的性能和复杂的实施,以及实现代价非常昂贵,使得raid6很少使用。

　　raid7:它有一个实时嵌入操作系统用作控制器,一个高速总线用于缓存。它提供快速的i/o,但是价格昂贵,应用性稍差。

　　raid10:它由数据条阵列组成,其中每个条都是驱动器的一个raid1阵列。它与raid1的容错能力相同,面向需要高性能和冗余,但不需要高容量的数据库服务器。

　　raid53:其实施情况同raid0数据条阵列,其中,每一段都是一个raid3阵列。它的冗余与容错能力同raid3。这对需要具有高数据传输率的raid3配置的it系统有益,但是它价格昂贵、效率偏低。

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