服务器存储系统技术raid

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1、服务器存储系统技术RAID摘要：廉价磁盘冗余阵列(RAID)因为能够有效提高计算机数据传输率和容错性，已成力在各种服务器存储系统上广泛使用的磁盘技术。本文由RAID技术带来的这两点性能改善切入，主要介绍了KAID技术的基本思想，详细说明了分级原则并对不同级别的主要特性及适用环境进行了阐述。关键字：RAID；数据传输率；容错性1前言在互联网的世界里，服务器是重要的组成部分，它的主要任务是实时响应用户请求，可靠的向用户提供共享数据。然而随着计算机处理速度呈几何级数的跃升及内存存取速度的改善，磁盘缓慢的存取速度、较低的I/O吞吐量己日渐成

2、为整个服务器系统的瓶颈。同时，服务器数据的安全性也有了更高的要求。为了解决处理器与I/O子系统的速度差异，提高服务器的数据容错率，现在较多的服务器磁盘均采用了RAID技术。2RAID技术简介RAID是RedundantArrayOfInexpensiveDisks的缩写，即廉价磁盘冗余阵列。RAID技术的主要思想是利用多个低成本、低容量、低效率的磁盘机组成阵列，模拟高成木、大容量、高效率的昂贵单一硬盘，通过对多个磁盘进行条带化处理,将有效数据和校验数据均匀的分布到多个磁盘上，从然构成高I/O性能、容错能力强的磁盘储存器系统。条带存放

3、可以使多个数据读写请求并行的被处理，如多个独立请求可以由多个磁盘并行处理，这减少了I/O请求的排队等待时间，或一个需要访问多块的请求，可以交由多个磁盘并行处理，这提高了单个请求的数据传输率。RAID的的条带存放，并行处理方式，充分利用了SCSI总线的带宽，能够大幅提高系统的I/O性能。RAID技术通过在磁盘阵列中设罝冗余信息盘来保证储存系统的容错性与可靠性。当服务器有硬盘损坏时，失效的信息可以通过冗余盘中的校验信息进行重新构建，并且在恢复过程中不影响提供服务。3RAID的分级原则及各级特性RAID是一种工业标准，现共分为0至7八个级

4、别，其中RAIDO、RAID1、RAID5和RAID7获得丫业界的广泛认同和应用。RAID分级的主要原则可以由以下两个特征来区分：(1)数据条带化储存粒度。数据条带化储存可以是细粒度的，如将数据按位分别均匀储存于不同磁盘上，也可以是粗粒度的，即将数据一较大的块进行存储。采用细粒度存储时，所有的I/O请求都会访问磁盘阵列的所有磁盘，虽然能够获得很高的数据传输率，但同时只能有一个I/O请求得到处理。对于粗粒度储存，较小规模的请求只需访问较少儿个硬盘，所以能够同时接受多个小规模I/O请求，处理较大规模的请求时，又能获得较高的数据传输率。(

5、2)冗余数据的计算方法及存放方式。现今大多数磁盘阵列均采用奇偶校验码，但也有采用海明码，如RAID2o冗余信息可以集中存放在专门的校验盘中，也可以条带化的均匀存放于所有盘中，为避免校验盘出现错误导致整个系统的不可靠，现在很多储存系统都采用了第二种冗余数据存放方式。各级RAID的实现方式和性能各不相同，下面列出了各级RAID的特性一览表，并着重介绍了现在广泛得到认同和应用的儿种RAID标准。RAID级别主要特点描述速度容错性能RAIDO无并行处理I/O请求无RAID1磁盘镜像没有提高允许一个故障RAID2汉明码纠错没有提高允许一个故障

6、RAID3专用位交叉奇偶校验盘大规模请求带宽高允许一个故障RAID4专用块交叉奇偶校验盘小规模请求带宽高允许一个故障RAID5块交叉分布奇偶校验小规模请求带宽高允许一个故障RAID6P+Q分布双校验写操作需多次访盘允许两个故障RAID7专用操作系统和总线速率较高允许一个故障各级RAID的特性对比3.1RAIDO：无差错控制的条带化储存RAIDO实现了条带化储存，数据并不是保存在一个硬盘上，而是由RAID控制器分割成大小相同的数据块，均匀分布在不同磁盘上。在读取数据吋，也是顺序从阵列磁盘中读取后再由RAID控制器进行组合，这样，数据就

7、等于并行地写入和读取，所以数据吞吐率大大提高，磁盘的负载也比较平衡。它不需要计算校验码，实现容易，在所奋的级别中，RA1D0的速度是最快的。但RAIDO不能算是真正的RAID,因为它没有数据冗余能力。由于没有备份或校验恢复设计，在阵列中任何一个磁盘损坏就可导致整个阵列数据的损坏，所以不应将它用于对数据稳定性要求高的场合。如果用户需要进行图象(包括动画)编辑和苏它要求数据传输率比较大的场合，使用RAIDO比较合适。3.2RAID1：镜象结构对于使用RAID1结构的储存系统来说，RAID控制器必须能够同时对主盘和镜像盘进行读操作和写操作

8、。它比较容易设计和实现。每读一次磁盘只能读出一块数据，也就是说数据块传送速率与单独磁盘的读取速率相同。因为RAID1的校验十分完备，因此对系统的处理能力有很大的影响，通常的RAID功能由软件实现，而这样的实现方法在服务器负载比较重的时