RAID技术详解

第1章RAID技术详解

自从计算机问世以来,存储技术就伴随着计算机的发展而飞速发展,但从重要性和影响力方面来说,没有哪项存储技术的发明能够与RAID相提并论,RAID技术理念引发了数据存储的重大变革,也成为现在虚拟化存储技术的奠基石。

RAID技术有各种级别之分,包括RAID-0、RAID-1、RAID-10、RAID-1E、RAID-2、RAID-3、RAID-4、RAID-5、RAID-5E、RAID-5EE、RAID双循环、RAID-6、JBOD等,本章将详细讲解各个级别RAID的数据组织原理、故障原因分析及其数据恢复思路。

1.1 什么是RAID

这一节首先对RAID做一个基本介绍,包括RAID的概念、RAID的作用、RAID级别的分类、软RAID和硬RAID的组建方法,同时还会对RAID中常用的一些专业术语进行讲解。

1.1.1 RAID基础知识

RAID最初是1987年在加利福尼亚大学进行的一个科研项目,后来由伯克利分校的D.A. Patterson教授在1988年正式提出。

RAID(Redundant Array of Inexpensive Disks),直译为“廉价冗余磁盘阵列”,最初是为了组合多块小容量的廉价磁盘来代替大容量的昂贵磁盘,同时希望在磁盘失效时不会对数据造成影响而开发出的一种磁盘存储技术。

后来随着硬盘研发技术的不断提升,硬盘的容量越来越大,成本却在不断下降,所以RAID中Inexpensive(廉价)一词已经失去意义,于是将这个词用Independent(独立)来替代,RAID就成了“独立冗余磁盘阵列”,也简称为“磁盘阵列”,但这只是名称的变化,实质性的内容并没有改变。

1.1.2 RAID能解决什么问题

通俗地说,RAID就是通过将多个磁盘按照一定的形式和方案组织起来,通过这样的形式能够获取比单个硬盘更高的速度、更好的稳定性、更大的存储能力的存储解决方案,用户不必关心磁盘阵列究竟由多少块硬盘组成,使用中整个阵列就如同一块硬盘一样。所以,RAID技术能够为计算机系统提供以下三个方面的优异性能:

1.提供更大的存储空间

目前容量为2TB的硬盘已经在市场上销售,2TB的存储空间对于个人用户来说已经很大了,但对于企业用户来说,还远远不够,那么使用RAID技术,就可以把多块硬盘组成一个更大的存储空间供用户使用。比如,利用RAID-0技术把5块2TB的硬盘组织起来,能够提供10TB的存储空间。

2.提供更快的传输速度

从计算机问世以来的这几十年间,CPU的处理速度以几何数量级迅猛增长,著名的摩尔定律告诉我们,CUP的性能每隔18个月就会提高一倍,可见其速度增长之快。然而,硬盘作为计算机中最重要的存储设备,在容量飞速增长的同时,速度却提高缓慢,已经成为计算机速度发展的瓶颈。

如果采用RAID技术,可以让很多硬盘同时传输数据,而这些硬盘在逻辑上又表现为一块硬盘,所以使用RAID可以达到单个硬盘几倍,甚至几十倍的速率。

也就是说,RAID技术可以通过在多个硬盘上同时存储和读取数据的方式来大幅提高存储系统的数据吞吐量。

3.提供更高的安全性

RAID可以通过数据校验提供容错功能,在很多RAID模式中都有较为完备的冗余措施,甚至是直接相互的镜像备份,从而大大提高了RAID系统的容错性,让系统的稳定性更好、安全性更高。

1.1.3 RAID级别简介

RAID技术针对不同的应用需求而使用不同的技术类别,这些类别被称为RAID级别,每一种级别代表一种技术。目前业界公认的标准是RAID-0级、RAID-1级、RAID-2级、RAID-3级、RAID-4级、RAID-5级,这些不同的级别并不代表技术的高低,也就是说,RAID-5并不高于RAID-0,RAID-1也不低于RAID-4,至于该选择哪一种RAID级别的产品,需要根据用户的操作环境和应用需求而定,与级别的高低没有必然的关系。

在上面提到的RAID-0~RAID-5这6个级别之间,还可以互相组合出新的RAID形式,如RAID-0与RAID-1组合成为RAID-10;RAID-0与RAID-5组合成为RAID-50等。

除了RAID-0~RAID-5这6个级别以及它们之间的组合以外,目前很多服务器和存储厂商还发布了很多非标准RAID,例如,IBM公司研发的RAID-1E、RAID-5E、RAID-5EE;康柏公司研发的双循环RAID-5,因康柏公司已被惠普公司收购,所以这种RAID级别也被称为惠普双循环。

近几年很多厂商又推出一种新的RAID级别,即RAID-6,因为RAID-6也不是标准RAID,所以厂商各有各的标准,其中包括Intel公司的P+Q双校验RAID-6、惠普公司的RAID-ADG、NetApp公司的双异或RAID-6(也称为RAID-DP),另外还有X-Code编码RAID-6、ZZS编码RAID-6、Park编码RAID-6、EVENODD编码RAID-6等。

从上面的介绍可以看出,RAID-6确实有太多的标准,但除了P+Q双校验RAID-6以

外,其他形式的RAID-6都应该看作是“准RAID6”。

另外,有些RAID控制器厂商还支持一种叫做JBOD的结构,严格地说这种结构不能算作RAID,仅仅是把多块硬盘捆绑起来使用。

对于上文提到的各种级别的RAID形式,1.1.4节将详细讲述。

1.1.4 如何实现RAID

前文介绍了RAID的基础知识和级别,那么RAID是如何构建出来的呢?有两种方法可以实现RAID,一种是使用RAID控制器组建RAID,称为硬RAID;另外一种是直接用程序创建RAID,称为软RAID,下面分别介绍。

1.硬RAID创建方法

硬RAID需要RAID控制器才能实现,RAID控制器也称为RAID卡。在前些年RAID 卡的价格是很高昂的,并且只能支持SCSI接口的硬盘,往往只在高档服务器上才能使用。近来随着技术的发展和产品成本的不断下降,IDE硬盘和SATA硬盘的性能都有了很大提升,加之RAID芯片的普及,使得RAID技术也应用到了IDE硬盘和SATA硬盘上。

图1-1是一个4通道的IDE-RAID卡,可连接8块IDE硬盘。

图1-2是一个4通道的SATA-RAID卡,可连接4块SATA硬盘。

图1-1 4通道的IDE-RAID卡图1-2 4通道的SATA-RAID卡

随着SAS硬盘的普及,其优越的性能使

SAS硬盘逐渐替代了专业的SCSI硬盘,成为服

务器的主流硬盘,图1-3是一个4通道的

SAS-RAID卡,它也可以向下兼容SATA硬盘。

有了RAID卡,把RAID卡插到计算机主板

上,再连接几块硬盘,就可以配置RAID了,下

面演示一下这个过程。

首先启动计算机并进入RAID配置界面,如

图1-4所示。

选择Configure下的New Configuration

,开

图1-3 4通道的SAS-RAID卡

始一个新的配置。如果原先已经配置过RAID,新的配置将会破坏原有配置,所以系统会询问是否继续,如图1-5所示。

图1-4 RAID配置界面

图1-5 询问是否继续

选择Yes继续进行,然后进入通道的选择,该RAID卡支持双通道,选“通道-0”,并把该通道的四块硬盘加入进来,如图1-6所示。

图1-6 将四块硬盘加入通道-0

选中通道和硬盘后,按F10键进行配置,将这四块盘配置为RAID-5的类型,如图1-7所示。

图1-7 配置为RAID-5

设置好配置项目后选Accept并按Enter键,一个四块盘的RAID-5就配置好了,这时可以按F3键查看一下配置好的逻辑盘,如图1-8所示。

图1-8 查看逻辑盘

RAID-5配置好以后,还需要做一下Initialize(初始化),逻辑盘就可以使用了。

另外,除了可以用RAID卡创建RAID,目前还有很多主机板集成RAID功能,也可以创建RAID,其功能相当于RAID卡,但占CPU资源很严重,所以这种不能算纯粹的硬RAID,可以算半软半硬吧。

2.软RAID创建方法

除了使用RAID卡或者主板所带的芯片实现磁盘阵列外,还可以在一些操作系统中直接利用软件方式实现RAID功能,例如Windows 2000/XP/2003等系统中都内置了RAID 功能。

为了使用软件RAID功能,首先必须将基本磁盘转换为动态磁盘(动态磁盘的详细讲解请参见第3章),下面以三块硬盘为例,讲解创建软RAID-5的过程。

(1)连接硬盘。

创建RAID-5卷至少需要三块硬盘,先在计算机上连接三块硬盘,连接好以后启动系统进入“磁盘管理”,可以看到三块新接的4.3GB的硬盘,如图1-9所示。

图1-9 三块新的4.3GB硬盘

(2)将基本磁盘转换为动态磁盘。

在磁盘1或磁盘2或磁盘3上单击鼠标右键,选择“升级到动态磁盘”命令,出现对话框后在磁盘1、磁盘2及磁盘3前面打勾并确定,几秒钟后升级就完成了,此时在“磁盘管理”中磁盘1、磁盘2和磁盘3都已经变成动态磁盘了,如图1-10和图1-11所示。

图1-10 选定需要转换的磁盘图1-11 三块基本磁盘被转换为动态磁盘

(3)创建RAID-5卷。

在磁盘1上右击并选择“创建卷”命令,单击“下一步”按钮后选择RAID-5,将磁盘1、磁盘2及磁盘3添加到右边的“已选的”列表框中,如图1-12所示。

图1-12 将三块盘添加到“已选的”列表框中

然后Windows提示指派驱动器号,可以由Windows指定也可手动分配,本例中选择了L作为RAID-5卷的驱动器号,如图1-13所示。

图1-13 选择L为RAID-5卷的驱动号

然后需要进行格式化,可以选择FAT32或NTFS作为RAID5卷的文件系统,然后选择簇的大小和卷标,簇越大磁盘性能越高,但造成的空间浪费也越大,选择“默认”由Windows自动设定,在“执行快速格式化”上打勾并确定,经过几秒钟的格式化后,屏幕上半部分就出现了一个驱动器号为L,容量为三块磁盘总容量的2/3,这就是我们要的RAID-5阵列,如图1-14所示。

图1-14 创建好的RAID-5卷L

到这里,一个软RAID-5的逻辑盘就创建成功了。

1.1.5 RAID专业术语详解

在RAID数据恢复中,会经常用到一些概念,为了便于对后面内容的学习,有必要先把这些概念理解清楚。

1.物理盘

物理盘是指创建RAID所用的每块独立的物理硬盘,创建为RAID之后,它们就称为

RAID的成员盘。

2.逻辑盘

多块物理盘经RAID卡或者软RAID程序配置为RAID之后,多块物理盘就组成了一块新的硬盘,这个硬盘是由RAID控制器或RAID程序虚拟出来的,称为逻辑盘,也称作虚拟盘或容器。

3.逻辑卷

RAID中的逻辑卷是由逻辑盘形成的虚拟空间,也称为逻辑分区。

4.热备盘

热备盘是指RAID中空闲、加电并待机的硬盘,当RAID中某个成员盘发生故障后,RAID控制器能够自动用热备盘代替故障磁盘,并通过算法把原来储存在故障磁盘上的数据重建到热备盘上,保证RAID的完整性。

另外,系统管理员可以更换发生故障的硬盘,并把更换后的硬盘指定为新的热备盘。

5.去RAID化

RAID出现故障后,逻辑盘就无法被系统识别,这个时候物理盘可能部分有故障,也可能完全没有故障,为了恢复RAID中的数据,需要把物理盘从服务器的槽位上取下来进行检测和分析,物理盘离开了服务器的槽位,也就离开了RAID控制器,这些物理盘就被“去RAID化”了。

6.盘序

多块物理盘在创建RAID时,配置程序会为这些物理盘安排一个先后顺序,RAID创建完成之后,这个顺序就被确定下来,不会再改变,这就是RAID的盘序。

有一点请注意,RAID的盘序并不一定跟物理盘插在服务器上的硬盘槽位顺序相符。

为了对应关系的明确,在后面内容的讲解中,把RAID的盘序从0开始编排,RAID 中盘序排在第一位的物理盘称为“0号盘”,依次往后就是“1号盘”、“2号盘”等。

在恢复RAID数据前需要将物理盘“去RAID化”,把这些RAID中的成员盘抽离服务器槽位时,应该按照它们的槽位顺序编上号码,并标明在物理盘上,一般是用硬盘0、硬盘1这种名称进行标示,但请注意,物理盘的这种顺序并不是RAID的“盘序”,因为硬盘0并不一定是“0号盘”,硬盘1也并不一定是“1号盘”。

7.条带

在RAID创建过程中,配置程序把每块物理盘分割为一个一个的单元,每个单元的大小为2的N次方扇区,N取整数,是一个可变量,这个单元就是RAID的条带(Stripe),它是RAID处理数据的基本单位。在RAID配置时可以让配置程序默认条带大小,也可以手动选择条带大小。

条带也被称为“带区”或者“块”,本书有时会用“块”这个说法代替“条带”,“块

大小”也就是指每个条带包含的扇区数。

每块物理盘的条带都有一个编号,为了对应关系的明确,把条带编号也定义为从0开始,每块物理盘的第一个条带都称为0号条带,或者0号块,然后顺序往下编排。

8.盘数

构成RAID的物理盘的个数称为“盘数”,也称为“条带数”,在RAID配置程序中经常使用条带数表示RAID中的成员盘个数,如图1-15所示。

图1-15 “条带数”和“条带大小”

图1-15中Stripes就是指条带数,当前值为4,说明该RAID由4块物理盘组成。后面的StrpSz就是Stripe Size,指条带大小,当前值为64KB,说明每个条带包含128个扇区。

9.条带组

在一个RAID中,每块物理盘被划分成一个个的条带,每个条带也都有一个编号,并且整个RAID中所有成员盘的条带大小都一样,那么所有RAID成员盘中编号相同的一组条带就称为“条带组”,如图1-16所示。

图1-16 条带组

图1-16是一个RAID-0的结构,其中条带A、B、C、D都是每块成员盘中的0号条带,它们共同构成了“条带组0”,也称为“0号条带组”。

1.2 RAID-0技术详解

RAID-0是无冗余、无校验的磁盘阵列,实现RAID-0至少需要两个以上硬盘,它将两个以上的硬盘合并成一块,数据同时分散在每块硬盘中,因为带宽加倍,所以读写速度加倍,RAID-0的理论速度是单块硬盘的N倍,但是由于数据并不是保存在一个硬盘上,而是分成数据块保存在不同硬盘上,所以安全性也下降N倍,只要任何一块硬盘损坏就会丢失所有数据。

1.2.1 RAID-0数据组织原理

RAID-0是最简单的一种RAID形式,目的是把多块物理盘连接在一起形成一个容量更大的存储设备,RAID-0逻辑盘的容量等于物理盘的容量乘以成员盘的数目。

图1-17是一个由两块物理盘组成的RAID-0。

图1-17 两块物理盘组成的RAID-0数据分布图

在图1-17中,两块物理盘由RAID控制器组建成RAID-0逻辑盘,RAID控制器将物理盘划分为一个个的条带,其中数字“0”是物理盘0的第一个条带,数字“2”是物理盘0的第二个条带,依此类推,一直划分到物理盘0的末尾;而数字“1”是物理盘1的第一个条带,数字“3”是物理盘1的第二个条带,依此类推,一直划分到物理盘1的末尾。RAID控制器把每块物理盘以条带为单位并行处理,虚拟出一个新的结构,就是RAID-0逻辑盘。

从图中可以清楚地看到,通过建立RAID-0,原先顺序写入的数据被分散到两块物理盘中同时进行读写,两块物理盘的并行操作使同一时间内磁盘读写的速度提升了2倍。

RAID-0只是单纯地提高读写性能,并没有为数据的可靠性提供保证,而且其中的任何一个物理盘失效都将影响到所有数据,因此,RAID-0不能应用于数据安全性要求高的场合。

1.2.2 RAID-0故障原因分析

这里说的RAID-0故障,是指RAID-0逻辑盘丢失或不可访问。导致RAID-0故障的原因主要有以下几种:

1.RAID控制器出现物理故障

RAID控制器是一块硬件卡,如果这块卡出现物理故障,将不能被计算机识别,也就无法完成对RAID-0中各个物理成员盘的控制,在这种情况下,通过RAID控制器虚拟出来的逻辑盘自然就不存在了。

2.RAID信息出错

对于硬RAID-0来说,RAID控制器将物理盘配置为RAID-0后,会生成一些参数,包括该RAID-0的盘序、条带大小、RAID-0在每块物理盘中的起始地址等,还会记录有关该RAID-0的相关信息,包括组成该RAID-0的物理盘数目,物理盘的容量大小等,所有这些信息和参数就被称为RAID信息,也称为RAID元数据,它们会被保存到RAID控制器中,有时候也会保存到RAID-0的成员盘中。

对于软RAID-0来说,同样具有上面提到的RAID信息,这些信息一般都存放在RAID-0的成员盘中。

RAID信息出错就是指该RAID-0的配置参数或者相关信息出现错误,导致RAID程序不能正确地组织RAID-0中的成员盘,从而导致RAID-0逻辑盘丢失或不能访问。

3.RAID-0成员盘出现物理故障

RAID-0不允许任何一块成员盘离线,如果RAID-0中的某一块成员盘出现物理故障,比如电路损坏、磁头损坏、固件损坏、出现坏扇区等,该成员盘就不能正常使用,从而导致RAID-0崩溃。

4.人为误操作

如果误将RAID-0中的成员盘拔出,或给RAID-0除尘时将成员盘拔出后忘了原来的顺序,以及不小心删除了RAID-0的配置信息等,都会造成RAID-0崩溃。

1.2.3 RAID-0数据恢复思路

RAID-0是所有RAID中最脆弱的,没有任何冗余性,其中任意一块成员盘出现故障,都会导致所有数据丢失,所以使用RAID-0数据的风险很大。

RAID-0出现故障后,要恢复其中的数据,必须先修复有故障的成员盘,或者将其做出完整的磁盘镜像,也就是说在恢复RAID-0的数据时,全部成员盘不能有任何缺失。

这里以一个四块物理盘组成的RAID-0为例,讲解RAID-0出现故障后数据恢复的思路,该RAID-0的结构如图1-18所示。

图1-18 RAID-0结构图

对RAID-0原逻辑盘中的数据进行恢复,必须要把所有物理盘重组,因为RAID-0已经不可用,所以先把物理盘从RAID控制器中取出来,即“去RAID化”,作为单盘进行分析。

对于单块物理盘,如图1-18中的硬盘0,其中的数据条带为A、E、I、M,硬盘1中的数据条带为B、F、J、N,都是部分数据,只有把四块物理盘中的数据按照A、B、C、D、E、F、G、H…的条带顺序拼接好,才是原RAID-0逻辑盘中完整的数据。

那么如何按顺序拼接四块物理盘中的数据呢?在这里有两个因素很重要,一个是RAID-0中每个条带的大小,也就是A、B等这些数据块所占用的扇区数;另一个因素是RAID-0中硬盘的排列顺序,也就是说哪块物理盘是RAID-0中的第一块盘,哪块物理盘是RAID-0中的第二块盘等。

以图1-18中的RAID-0为例,假设条带的大小为16个扇区,硬盘的顺序就按照图中的排列顺序,那么只要到硬盘0中取0~15扇区的数据,再到硬盘1中取0~15扇区的数据,再到硬盘2中取0~15扇区的数据,再到硬盘3中取0~15扇区的数据,接下来再回到硬盘0中取16~31扇区的数据,就这样依次按顺序取下去,把所有取出来的数据按照顺序衔接成一个镜像文件,或者是镜像盘,这就成为完整的原RAID-0逻辑盘的结构了,直接访问这个重组出来的镜像文件或镜像盘,就得到了原RAID-0逻辑盘中的数据。

1.3 RAID-1技术详解

RAID-1通过磁盘数据镜像实现数据的冗余,在两块磁盘上产生互为备份的数据,当其中一块成员盘出现故障时,系统还可以从另外一块成员盘中读取数据,因此RAID-1可以提供更好的冗余性。

1.3.1 RAID-1数据组织原理

RAID-1又被称为磁盘镜像,需要两个物理盘共同构建,使用磁盘镜像(Disk Mirroring)技术,方法是在工作磁盘(Working Disk)之外再加一额外的备份磁盘(Backup Disk),两个磁盘所储存的数据完全一样,数据写入工作磁盘的同时亦写入备份磁盘,也就是将一

块物理盘的内容完全复制到另一块物理盘上,所以两块物理盘所构成的RAID-1阵列,其容量仅等于一块硬盘的容量,其数据分布情况如图1-19所示。

图1-19 RAID-1数据分布图

RAID-1是磁盘阵列中单位成本最高的,但提供了很高的数据安全性和可用性。当一个物理盘失效时,系统可以自动切换到镜像磁盘上读写,而不需要重组失效的数据。

虽然RAID-0可以提供更多的空间和更好的读写性能,但是整个系统是非常不可靠的,如果出现故障,无法进行任何补救。所以,RAID-0一般只是在那些对数据安全性要求不高的情况下才被人们使用。而RAID-1和RAID-0截然不同,其技术重点全部放在如何能够在不影响性能的情况下最大限度的保证系统的可靠性和可修复性上。

RAID-1是所有RAID等级中实现成本最高的一种,尽管如此,人们还是选择RAID-1来保存那些关键性的重要数据。

1.3.2 RAID-1故障原因分析

这里说的RAID-1故障,是指RAID-1逻辑盘丢失或不可访问。导致RAID-1故障的原因主要有以下几种:

1.RAID控制器出现物理故障

RAID控制器如果出现物理故障,将不能被计算机识别,也就无法完成对RAID-1中各个物理成员盘的控制,在这种情况下,通过RAID控制器虚拟出来的逻辑盘自然就不存在了。

2.RAID信息出错

对于硬RAID-1来说,RAID控制器将物理盘配置为RAID-1后,会记录有关该RAID-1的相关信息,包括组成该RAID-1的物理盘数目、物理盘的容量大小、哪块物理盘为工作磁盘、哪块物理盘为镜像磁盘、RAID-1在每块物理盘中的起始地址等,所有这些信息被称为RAID信息,也称为RAID元数据,它们会被保存到RAID控制器中,有时候也会保存

到RAID-1的成员盘中。

对于软RAID-1来说,同样具有上面提到的RAID 信息,这些信息一般都存放在RAID-1的成员盘中。

RAID 信息出错就是指该RAID-1的配置信息出现错误,导致RAID 程序不能正确地组织管理RAID-1中的成员盘,从而导致RAID-1逻辑盘丢失或不能访问。

3.RAID-1成员盘出现物理故障

RAID-1可以允许其中一块成员盘离线,如果RAID-1中的某一块成员盘出现物理故障,比如电路损坏、磁头损坏、固件损坏、出现坏扇区等,该成员盘就不能正常使用,但剩下的一块成员盘中的数据完好无损,RAID-1还不会崩溃。

如果系统管理员没有及时替换出现故障的成员盘,当另一块成员盘再出现故障离线后,RAID-1将彻底崩溃。

4.人为误操作

如果误将RAID-1中的两块成员盘都拔出,或不小心删除了RAID-1的配置信息等,都会造成RAID-1崩溃。

1.3.3 RAID-1数据恢复思路

RAID-1是所有RAID 中最简单的一种,以图1-20中的RAID-1结构为例,从图中可以看出,RAID-1中两块硬盘互为镜像,所有数据都是

完全一样的,如果是RAID 控制器故障或RAID 信

息出错导致RAID-1的数据无法访问,只要将两块

物理盘中的一块从服务器上拆下来,作为单独的硬

盘接在一台计算机上,就很容易将数据恢复出来。

如果RAID-1中一块硬盘出现故障,不会影响

服务器的运行,只要把故障硬盘更换为一块好的硬

盘就可以了。如果没有及时更换,导致第二块硬盘

也出现故障,这时RAID-1就会失效,因为先出现

故障的硬盘中的数据已经不完整,所以不能以第一块硬盘为基准进行数据恢复,而应该用后出现故障

的硬盘进行数据恢复,一般情况下都能够完全恢复出所有的数据。 1.4 RAID -10技术详解

RAID-10这种结构是两个镜像结构加一个带区结构,也是为了使RAID-0和RAID-1的优势互补,达到既安全又高速的目的。

图1-20 RAID-1结构图

1.4.1 RAID-10数据组织原理

RAID 1+0也被称为RAID-10标准,实际是将RAID-1和RAID-0结合的产物,其数据分布情况如图1-21所示。

图1-21 RAID-10数据分布图

RAID-10至少需要四块硬盘才能构建,它的优点是同时拥有RAID-0的超凡速度和RAID-1的高数据可靠性,但是磁盘的利用率比较低。

RAID-10主要用于容量不大,但要求速度和差错控制的数据库中。

1.4.2 RAID-10故障原因分析

这里说的RAID-10故障,是指RAID-10逻辑盘丢失或不可访问。导致RAID-10故障的原因主要有以下几种:

1.RAID控制器出现物理故障

RAID控制器如果出现物理故障,将不能被计算机识别,也就无法完成对RAID-10中各个物理成员盘的控制,在这种情况下,通过RAID控制器虚拟出来的逻辑盘自然就不存在了。

2.RAID信息出错

RAID控制器将物理盘配置为RAID-10后,会生成一些参数,包括该RAID-10的盘序、条带大小、RAID-10在每块物理盘中的起始地址等,还会记录有关该RAID-10的相关信息,包括组成该RAID-10的物理盘数目、物理盘的容量大小等,所有这些信息和参数就被称为RAID信息,也称为RAID元数据,它们会被保存到RAID控制器中,有时候也会保存到

RAID-10的成员盘中。

RAID信息出错就是指该RAID-10的配置信息和参数出现错误,导致RAID程序不能正确地组织管理RAID-10中的成员盘,从而导致RAID-10逻辑盘丢失或不能访问。

3.RAID-10成员盘出现物理故障

RAID-10其实是由多组RAID-1构成RAID-0,它可以允许每组RAID-1中的一块成员盘离线,如果某组RAID-1中的某一块成员盘出现物理故障,比如电路损坏、磁头损坏、固件损坏、出现坏扇区等,该成员盘就不能正常使用,但该组RAID-1剩下的一块成员盘中的数据完好无损,RAID-10还不会崩溃。

如果系统管理员没有及时替换出现故障的成员盘,当同一组RAID-1中另一块成员盘再出现故障离线后,也就是一组RAID-1中的两块成员盘都出现故障,RAID-10将彻底崩溃。

4.人为误操作

如果误将RAID-10中同一组RAID-1的两块成员盘都拔出,或者给RAID-10除尘时将成员盘拔出后忘了原来的顺序,以及不小心删除了RAID-10的配置信息等,都会造成RAID-10崩溃。

1.4.3 RAID-10数据恢复思路

RAID-10是由多组RAID-1构成RAID-0,以图1-22中的RAID-10结构为例,从图中可以看出,该RAID-10由两组RAID-1构成RAID-0,其中硬盘0与硬盘1是一组RAID-1,硬盘2与硬盘3是另一组RAID-1,这两组RAID-1又组成了RAID-0,整体就成为RAID-10。

图1-22 RAID-10结构图

如果是RAID控制器故障或RAID信息出错导致RAID-10的数据无法访问,只需从两组RAID-1中各拿出一块物理盘,用这两块物理盘按照前文讲解过的RAID-0恢复的思路进行恢复,就很容易将数据恢复出来。

如果RAID-10中某一组RAID-1的一块物理盘出现故障,理论上不会影响服务器的运行,只要把故障硬盘更换为一块好的硬盘就可以保证RAID-10的完整性。如果没有及时更

换,导致该组RAID-1的第二块物理盘也出现故障,这时该组RAID-1就会失效,RAID-10也就崩溃了。因为先出现故障的硬盘中的数据已经不完整,所以不能以这一块硬盘为基准进行数据恢复,而应该用后出现故障的硬盘加上另一组RAID-1中的一块物理盘进行数据恢复,一般情况下都能够完全恢复出所有的数据。

1.5 RAID-1E技术详解

RAID-1E是IBM公司推出的一种私有级别的RAID形式,它的数据组织结构在RAID-1的基础上做了改进,这一节将具体分析RAID-1E的存储及恢复技术。

1.5.1 RAID-1E数据组织原理

RAID-1E是RAID-1的增强版本,但它并不是通常所说的RAID 0+1的组合。RAID-1E 的工作原理与RAID-1基本上是一样的,只是RAID-1E的数据恢复能力更强,但由于RAID-1E写一个条带的数据至少要两次,因此,RAID控制器的负载会增大很多,从而造成磁盘读写能力的下降。

RAID-1E至少需要3块物理盘才能实现,其数据分布情况如图1-23所示。

图1-23 RAID-1E数据分布图

从图1-23可以看出,RAID-1E的各个物理盘中,以两个条带组为一个单元,在一个单元中,上一个条带组内是连续排列的数据,下一个条带组则是上一个条带组的错位镜像,即将上一个条带组中每个成员盘内的数据向右移动一块盘的位置,写入下一个条带组的各个成员盘中,最后一个成员盘的数据则写入第一个成员盘中。

RAID-1E在一块成员盘离线的情况下不会影响数据的完整性,如果RAID-1E由四块或者四块以上成员盘构成,则能够支持在两块成员盘离线的情况下不会影响数据的完整性,只是有两个前提:一是离线的两块成员盘不能是相邻的两块盘;二是第一块成员盘和最后一块成员盘不能同时离线。

1.5.2 RAID-1E故障原因分析

这里说的RAID-1E故障,是指RAID-1E逻辑盘丢失或不可访问。导致RAID-1E故障的原因主要有以下几种:

1.RAID控制器出现物理故障

RAID控制器如果出现物理故障,将不能被计算机识别,也就无法完成对RAID-1E中各个物理成员盘的控制,在这种情况下,通过RAID控制器虚拟出来的逻辑盘自然就不存在了。

2.RAID信息出错

RAID控制器将物理盘配置为RAID-1E后,会生成一些参数,包括该RAID-1E的盘序、条带大小、RAID-1E在每块物理盘中的起始地址等,还会记录有关该RAID-1E的相关信息,包括组成该RAID-1E的物理盘数目、物理盘的容量大小等,所有这些信息和参数就被称为RAID信息,也称为RAID元数据,它们会被保存到RAID控制器中,有时候也会保存到RAID-1E的成员盘中。

RAID信息出错就是指该RAID-1E的配置信息和参数出现错误,导致RAID程序不能正确地组织管理RAID-1E中的成员盘,从而导致RAID-1E逻辑盘丢失或不能访问。

3.RAID-1E成员盘出现物理故障

由三块成员盘组建的RAID-1E可以允许一块成员盘离线而不影响RAID-1E逻辑盘数据的完整性,如果RAID-1E中的两块成员盘出现物理故障,比如电路损坏、磁头损坏、固件损坏、出现坏扇区等,RAID-1E将会崩溃。

由四块及四块以上成员盘组建的RAID-1E可以允许不相邻的两块成员盘离线而不影响RAID-1E逻辑盘数据的完整性,如果RAID-1E中相邻的两块成员盘出现物理故障,或者不相邻的三块成员盘出现物理故障,比如电路损坏、磁头损坏、固件损坏、出现坏扇区等,RAID-1E将会彻底崩溃。

4.人为误操作

如果误将RAID-1E中两块以上成员盘同时拔出,或者给RAID-1E除尘时将成员盘拔出后忘了原来的顺序,以及不小心删除了RAID-1E的配置信息等,都会造成RAID-1E 崩溃。

5.RAID控制器的稳定性

RAID-1E的数据分布结构比其他级别的RAID要复杂一些,尤其是当RAID-1E中有成员盘离线时,算法将变得更加复杂,RAID控制器将会工作在一个比较吃力的状态。而RAID 控制器的负载太重便会极大地增加数据读写时出现I/O滞留的可能性,从而导致更多成员盘离线,或者导致RAID信息出错。

1.5.3 RAID-1E 数据恢复思路

RAID-1E 是所有RAID 中比较安全的一种级别,冗余性很好,对于RAID-1E 出现故障后数据恢复的方法,下面分情况介绍。

这里以三块成员盘的RAID-1E 为例,如图1-24

所示。

1.不缺失成员盘

如果是RAID 控制器故障或RAID 信息出错导致

RAID-1E 的逻辑盘无法访问,各成员盘没有物理故

障,先把物理盘从RAID 控制器中取出来,即“去

RAID 化”,作为单盘进行分析。

对于RAID-1E 有两个因素需要分析,一个是

RAID-1E 中每个条带的大小,也就是A 、B 等这些数据块所占用的扇区数;另一个因素是RAID-1E 中物理盘的排列顺序,也就是说哪块物理盘是RAID-1E 中的第一块盘,哪块物理盘是RAID-1E 中的第二块盘等。

分析出RAID-1E 的条带大小和盘序后,将各个物理盘的0号条带、2号条带、4号条带等所有编号为偶数的条带按照盘序衔接到一起,就拼凑成为了完整的RAID-1E 逻辑盘。

以图1-24中的RAID-1E 为例,假设条带的大小为16个扇区,成员盘的盘序就按照图中的排列顺序,那么只要到硬盘0中取0~15扇区的数据,再到硬盘1中取0~15扇区的数据,再到硬盘2中取0~15扇区的数据,即把每块成员盘的0号条带按照盘序取出,接下来跳过1号条带,进入2号条带,按照盘序读取每块成员盘的32~47扇区的数据,就这样依次按顺序取下去,把所有取出来的数据按照顺序衔接成一个镜像文件,或者是镜像盘,这就成为完整的原RAID-1E 逻辑盘的结构了,直接访问这个重组出来的镜像文件或镜像盘,就得到了原RAID-1E 逻辑盘中的数据。

2.缺失一块成员盘

假设RAID-1E 的三块成员盘中有一块出现无法

修复的物理故障,那么只能用剩下的两块成员盘恢复

数据,如图1-25所示,加阴影的硬盘2表示故障盘,

无法读取,我们用硬盘0和硬盘1进行数据恢复。

对于这种情况的RAID-1E ,也需要先分析出条

带大小和剩下两块成员盘的盘序,然后将0、2、4等偶数条带的数据按照盘序读取出来,对于1、3、5等奇数条带只读取0号盘的数据,把所有取出来的数

据按照顺序衔接成一个镜像文件,或者是镜像盘,这就成为完整的原RAID-1E 逻辑盘的结构了,直接访问这个重组出来的镜像文件或镜像盘,就得到了原RAID-1E 逻辑盘中的数据。

图1-24 RAID-1E 结构图

图1-25 RAID-1E 中硬盘2为故障盘

1.6 RAID-2、RAID-3、RAID-4技术详解

RAID-2、RAID-3和RAID-4这三种RAID级别在实际应用中非常少见,所以本书对它们只作一些简单介绍。

1.6.1 RAID-2数据组织原理

RAID-2是将数据条块化地分布于不同的硬盘上,条块单位为位或字节,并使用“加重平均纠错码”的编码技术来提供错误检查及恢复,这种纠错码也被称为“海明码”。海明码需要多个磁盘存放检查及恢复信息,使得RAID-2技术实施更复杂,因此在商业环境中很少使用。

海明码在磁盘阵列中被间隔写入到磁盘上,而且地址都一样,也就是在各个磁盘中,其数据都在相同的磁道及扇区中。

RAID-2的设计是使用共轴同步的技术,存取数据时整个磁盘阵列一起动作,在各磁盘的相同位置作平行存取,所以有最快的存取时间,其总线是特别的设计,以大带宽并行传输所存取的数据。在大型文件的存取应用中,RAID-2有最好的性能,但如果文件太小,将会影响其性能,因为磁盘的存取是以扇区为单位的,而RAID-2的存取是所有磁盘平行动作,而且是作位的存取,所以小于一个扇区的数据量会使其性能大打折扣。

RAID-2是设计给需要连续存取大量数据的计算机使用的,如作影像处理或CAD/CAM 的工作站等,并不适用于一般的多用户环境、网络服务器和PC。

因RAID-2现在几乎没有商业应用,所以本书省略对该结构的故障原因分析和数据恢复思路的讲解。

1.6.2 RAID-3数据组织原理

RAID-3的数据存取方式和RAID-2一样,把数据以位或字节为单位来分割并且存储到各个硬盘上,在安全方面以奇偶校验取代海明码做错误校正及检测,所以只需要一个额外的校检磁盘。奇偶校验值的计算是以各个磁盘的相对应位作异或的逻辑运算,然后将结果写入奇偶校验磁盘,其数据分布情况如图1-26所示。

图1-26中第三块物理盘中的每一个校验块所包含的都是其他两块物理盘中对应数据块的校验信息,P0为数据0、1的异或值,P1为数据2、3的异或值,P2为数据4、5的异或值。

RAID-3具有容错能力,但是系统会受到影响。当一块磁盘失效时,该磁盘上的所有数据块必须使用校验信息重新建立,如果是从好盘中读取数据块,不会有任何变化。但是如果要读取的数据块正好位于已经损坏的磁盘上,则必须同时读取同一条带中的所有其他数据块,并根据校验值重建丢失的数据。

另外,在使用RAID-3的过程中还有其他一些性能上的问题需要引起注意,RAID-3所存在的最大一个不足同时也是导致RAID-3很少被人们采用的原因就是校验盘很容易成为

DELL服务器+RAID配置详细中文手册

此文档为自行整理,非官方提供资料,一些概念的翻译可能不够准确,仅供参考。疏漏之处敬请反馈。 对RAID进行操作很可能会导致数据丢失,请在操作之前务必将重要数据妥善备份,以防万一。 名称解释: Disk Group: 磁盘组,这里相当于是阵列,例如配置了一个RAID5,就是一个磁盘组 VD (Virtual Disk): 虚拟磁盘,虚拟磁盘可以不使用一个阵列的全部容量,一个磁盘组可以分为多个VD PD (Physical Disk): 物理磁盘 HS (Hot Spare): 热备 Mgmt (Management): 管理 1、按照屏幕下方的虚拟磁盘管理器提示,在VD Mgmt菜单(可以通过CTRL+P/CTRL+N切换菜单),按F2展开虚拟磁盘创建菜单 2、在虚拟磁盘创建窗口,按回车键选择”Create New VD”创建新虚拟磁盘

3、在RAID Level选项按回车,可以出现能够支持的RAID级别,RAID卡能够支持的级别有 RAID0/1/5/10/50,根据具体配置的硬盘数量不同,这个位置可能出现的选项也会有所区别。 选择不同的级别,选项会有所差别。选择好需要配置的RAID级别(我们这里以RAID5为例),按回车确认。

4、确认RAID级别以后,按向下方向键,将光标移至Physical Disks列表中,上下移动至需要选择的硬盘位置,按空格键来选择(移除)列表中的硬盘,当选择的硬盘数量达到这个RAID级别所需的要求时,Basic Settings的VD Size中可以显示这个RAID的默认容量信息。有X标志为选中的硬盘。 选择完硬盘后按Tab键,可以将光标移至VD Size栏,VD Size可以手动设定大小,也就是说可以不用将所有的容量配置在一个虚拟磁盘中。如果这个虚拟磁盘没有使用我们所配置的RAID5阵列所有的容量,剩余的空间可以配置为另外的一个虚拟磁盘,但是配置下一个虚拟磁盘时必须返回VD Mgmt创建(可以参考第13步,会有详细说明)。VD Name根据需要设置,也可为空。 注:各RAID级别最少需要的硬盘数量,RAID0=1 RAID1=2 RAID5=3 RAID10=4 RAID50=6 5、修改高级设置,选择完VD Size后,可以按向下方向键,或者Tab键,将光标移至Advanced Settings 处,按空格键开启(禁用)高级设置。如果开启后(红框处有X标志为开启),可以修改Stripe Element Size大小,以及阵列的Read Policy与Write Policy,Initialize处可以选择是否在阵列配置的同时进行初始化。 高级设置默认为关闭(不可修改),如果没有特殊要求,建议不要修改此处的设置。

磁盘阵列(RAID)基础自测题

磁盘阵列(RAID)基础自测题 技术, 数据 本套自测集中考察主流的数据存储技术——RAID(独立冗余磁盘阵列)技术,内容包括RAID的种类、规范和应用特性等,供从事数据存储和数据安全的朋友们检测和巩固对RAID的掌握水平。 本套试题答案回复本帖子即可看到,希望你先把题做完在查看答案,这样才好查漏补缺。 第 1 题 下列RAID组中需要的最小硬盘数为3个的是:(选择两项) A. RAID 1 B. RAID 3 C. RAID 5 D. RAID 10 第 2 题 下列RAID技术中采用奇偶校验方式来提供数据保护的是:(选择两项) A. RAID 1 B. RAID 3 C. RAID 5 D. RAID 10 第 3 题 磁盘阵列的两大关键部件为(选择两项) A. 控制器 B. HBA卡 C. 磁盘柜 第 4 题 下列RAID技术中无法提高可靠性的是 A. RAID 0 B. RAID 1 C. RAID 10 D. RAID 0+1 第 5 题 下列RAID技术中可以允许两块硬盘同时出现故障而仍然保证数据有效的是 A. RAID 3 B. RAID 4 C. RAID 5 D. RAID 6 第 6 题 RAID技术可以提高读写性能,下面选项中,无法提高读写性能的是 A. RAID 0 B. RAID 1 C. RAID 3 D. RAID 5 第 7 题 下列说法中不正确的是(选择两项)

A. 由几个硬盘组成的RAID称之为物理卷 B. 在物理卷的基础上可以按照指定容量创建一个或多个逻辑卷,通过LVN (Logic Volume Number)来标识 C. RAID 5能够提高读写速率,并提供一定程度的数据安全,但是当有单块硬盘故障时,读写性能会大幅度下降 D. RAID 6从广义上讲是指能够允许两个硬盘同时失效的RAID级别,狭义上讲,特指HP的ADG 技术 第 8 题 以下哪些属于IX1500的RAID特性?(选择三项) A. RAID级别转换 B. RAID容量扩展 C. RAID缓存掉电72小时保护 D. RAID6支持 第 9 题 下面哪种功能或特性是IX1500目前不具备 A. 自适应复制功能 B. 声音告警 C. RAID50 D. 空闲空间热备 第 10 题 以下哪些属于IX1500的RAID特性?(选择三项) A. RAID级别转换 B. RAID容量扩展 C. RAID缓存掉电72小时保护 D. RAID6支持 答案回复即可看到 本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览 第1题 B. RAID 3 C. RAID 5 第2题 B. RAID 3 C. RAID 5 第3题 A. 控制器C. 磁盘柜 第4题 A. RAID 0 第5题 D. RAID 6

Raid教程:全程图解手把手教你做RAID磁盘阵列

Raid教程:全程图解手把手教你做RAID磁盘阵列 一、磁盘阵列实现方式 磁盘阵列有两种方式可以实现,那就是“软件阵列”与“硬件阵列”。 软件阵列是指通过网络操作系统自身提供的磁盘管理功能将连接的普通SCSI卡上的多块硬盘配置成逻辑盘,组成阵列。如微软的Windows NT/2000 Server/Server 2003和NetVoll的NetWare两种操作系统都可以提供软件阵列功能,其中Windows NT/2000 Server/Server 2003可以提供RAID 0、RAID 1、RAID 5;NetWare操作系统可以实现RAID 1功能。软件阵列可以提供数据冗余功能,但是磁盘子系统的性能会有所降低,有的降代还比较大,达30%左右。 硬件阵列是使用专门的磁盘阵列卡来实现的,这就是本文要介绍的对象。现在的非入门级服务器几乎都提供磁盘阵列卡,不管是集成在主板上或非集成的都能轻松实现阵列功能。硬件阵列能够提供在线扩容、动态修改阵列级别、自动数据恢复、驱动器漫游、超高速缓冲等功能。它能提供性能、数据保护、可靠性、可用性和可管理性的解决方案。磁盘阵列卡拥有一个专门的处理器,如Intel的I960芯片,HPT370A/372 、Silicon Image SIL3112A等,还拥有专门的存贮器,用于高速缓冲数据。这样一来,服务器对磁盘的操作就直接通过磁盘阵列卡来进行处理,因此不需要大量的CPU及系统内存资源,不会降低磁盘子系统的性能。阵列卡专用的处理单元来进行操作,它的性能要远远高于常规非阵列硬盘,并且更安全更稳定。 二、几种磁盘阵列技术 RAID技术是一种工业标准,各厂商对RAID级别的定义也不尽相同。目前对RAID 级别的定义可以获得业界广泛认同的有4种,RAID 0、RAID 1、RAID 0+1和RAID 5。 RAID 0是无数据冗余的存储空间条带化,具有成本低、读写性能极高、存储空间利用率高等特点,适用于音、视频信号存储、临时文件的转储等对速度要求极其严格的特殊应用。但由于没有数据冗余,其安全性大大降低,构成阵列的任何一块硬盘的损坏都将带来灾难性的数据损失。这种方式其实没有冗余功能,没有安全保护,只是提高了磁盘读写性能和整个服务器的磁盘容量。一般只适用磁盘数较少、磁盘容易比较紧缺的应用环境中,如果在RAID 0中配置4块以上的硬盘,对于一般应用来说是不明智的。 RAID 1是两块硬盘数据完全镜像,安全性好,技术简单,管理方便,读写性能均好。因为它是一一对应的,所以它无法单块硬盘扩展,要扩展,必须同时对镜像的双方进行同容量的扩展。因为这种冗余方式为了安全起见,实际上只利用了一半的磁盘容量,数据空间浪费大。 RAID 0+1综合了RAID 0和RAID 1的特点,独立磁盘配置成RAID 0,两套完整

LSI RAID配置手册

适用于Perc3/SC/DC/QC Perc4/DC/DI Perc4E/DI/DC 使用新配置(文档中的配置方法仅供参考) 配置热备(hotspare)请点击这里 https://www.360docs.net/doc/8e6772316.html,/cn/zh/forum/thread.asp?fid=19&tid=31778 注意:对阵列以及硬盘操作可能会导致数据丢失,请在做任何操作之前,确认您的数据已经妥善备份!!! New Configuration(新配置)选项允许将逻辑驱动器与多个物理阵列相关联(阵列跨接)。注意:选择New Configuration(新配置)选项将擦除所选控制器上现有的配置信息。要使用跨接功能并保持现有的配置,应使用View/Add Configuration(查看/添加配置) 1.从Management Menu(管理菜单)中选择Configure(配置)。 2.选择Configure(配置)-> 这里建议选择view/add Configuration。如果是新配置,就选择new configuration. 阵列选择窗口显示与当前控制器相连接的设备。屏幕底部显示热键信息。

热键具有以下功能: 显示所选逻辑驱动器的驱动器数据和PERC4/Di错误计数。 显示已经配置的逻辑驱动器。 指定所选的驱动器为热备份。 显示逻辑驱动器配置屏幕。 3.按箭头键突出显示特定的物理驱动器。只有状态是READY的硬盘可以被选择,使用New Configuration会将所有的硬盘状态变为READY,所以原先的RAID信息以及数据都会丢失!!! 图中ID 3:PROC是RAID控制器本身。 4.按空格键将所选的物理驱动器与当前阵列相关联。 5.所选驱动器的指示灯从READY(就绪)更改为ONLINE(联机)A[阵列号]-[驱动器号]。例如,ONLINE(联机)A2-3表示阵列2中的磁盘驱动器3 。

RAID基本概念..

RAID基本概念,专用术语介绍 我们提供的 RAID 卡支持各种常用 RAID级别,如 0,1,5,10,50 等,您可以根据数据的重要性来选择。在开始使用 RAID 卡之前,我们希望您能够对下面的概念有较深的理解,从而更好的配置和使用您的服务器。 RAID 0 是无数据冗余的存储空间条带化,具有低成本、极高读写性能、高存储空间利 用率的RAID级别,适用于Video / Audio存储、临时文件的转储等对速度要求极其严格 的特殊应用。但由于没有数据冗余,其安全性大大降低,构成阵列的任何一块硬盘损 坏都将带来数据灾难性的损失。 RAID1 使用磁盘镜像(disk mirroring)的技术,是两块硬盘数据完全镜像,安全性好, 技术简单,管理方便,读写性能均好。但其无法扩展(单块硬盘容量),数据空间浪 费大。 RAID 5 是目前应用最广泛的RAID技术。各块独立硬盘进行条带化分割,相同的条带区 进行奇偶校验(异或运算),校验数据平均分布在每块硬盘上。以n块硬盘构建的RAID 5 阵列可以有n-1 块硬盘的容量,存储空间利用率非常高。RAID 5 具有数据安全、较 好的读写速度,空间利用率高等优点,应用非常广泛,但不足之处是 1 块硬盘出现故 障以后,整个系统的性能大大降低。 RAID10 是RAID1 和RAID0的结合,RAID50 是RAID5和RAID0 的结合。鉴于RAID0、RAID1 和RAID5 的优缺点,RAID10 与RAID 50成为它们之间最好的平衡点。如果您的配置中 硬盘数目超过 6 块,我们强烈建议您选择RAID10 或RAID 50。 总的来说,RAID0及 RAID1 最适合PC服务器及图形工作站的用户,提供最佳的性能及最便 宜的价格。RAID5 适合于银行、金融、股市、数据库等大型数据处理中心 OLTP 应用,同时提供数据的安全性与较高读写性能。 MegaRAID BIOS Configuration Utility配置介绍 当系统开机引导检测到Lsilogic megaraid 控制器时,系统会显示RAID

服务器之磁盘阵列RAID——配置方法(图解)

磁盘阵列可以在安装系统之前或之后产生,系统会视之为一个(大型)硬盘,而它具有容错及冗余的功能。磁盘阵列不单只可以加入一个现成的系统,它更可以支持容量扩展,方法也很简单,只需要加入一个新的硬盘并执行一些简单的指令,系统便可以实时利用这新加的容量。 ·RAID 的种类及应用 IDE和SCSI是计算机的两种不同的接口,前者普遍用于PC机,后者一般用于服务器。基于这两种接口,RAID分为两种类型:基于IDE接口的RAID应用,称为IDE RAID;而基于SCSI接口的RAID应用则相应称为SCSI RAID。 基于不同的架构,RAID 又可以分为: ● 软件RAID (软件RAID) ● 硬件RAID (硬件RAID) ● 外置RAID (External RAID) ·软件RAID很多情况下已经包含在系统之中,并成为其中一个功能,如Windows、Netware及Linux。软件RAID中的所有操作皆由中央处理器负责,所以系统资源的利用率会很高,从而使系统性能降低。软件RAID是不需要另外添加任何硬件设备,因为它是靠你的系统——主要是中央处理器的功能——提供所有现成的资源。 ·硬件RAID通常是一张PCI卡,你会看到在这卡上会有处理器及内存。因为这卡上的处理器已经可以提供一切RAID所需要的资源,所以不会占用系统资源,从而令系统的表现可以大大提升。硬件RAID可以连接内置硬盘、热插拔背板或外置存储设备。无论连接何种硬盘,控制权都是在RAID卡上,亦即是由系统所操控。在系统里,硬件RAID PCI卡通常都需要安驱动程序,否则系统会拒绝支持。

·外置式RAID也是属于硬件RAID的一种,区别在于RAID卡不会安装在系统里,而是安装在外置的存储设备内。而这个外置的储存设备则会连接到系统的SCSI卡上。系统没有任何的RAID功能,因为它只有一张SCSI卡;所有的RAID功能将会移到这个外置存储里。好处是外置的存储往往可以连接更多的硬盘,不会受系统机箱的大小所影响。而一些高级的技术,如双机容错,是需要多个服务器外连到一个外置储存上,以提供容错能力。 ·配置RAID磁盘阵列 一、为什么要创建逻辑磁盘? 当硬盘连接到阵列卡(RAID)上时,操作系统将不能直接看到物理的硬盘,因此需要创建成一个一个的被设置为RAID0,1和5等的逻辑磁盘(也叫容器),这样系统才能够正确识别它。 逻辑磁盘(Logic Drive)、容器(Container)或虚拟磁盘(Virtual Drive)均表示一个意思,他们只是不同阵列卡产商的不同叫法。 二、创建逻辑磁盘的方式 使用阵列卡本身的配置工具,即阵列卡的BIOS。(一般用于重装系统或没有安装操作系统的情况下去创建容器(Adaptec阵列卡)/逻辑驱动器(AMI/LSI 阵列卡)。 使用第三方提供的配置工具软件去实现对阵列卡的管理。如Dell Array Manager。(这些软件用于服务器上已经安装有操作系统) 三、正确识别您的阵列卡的型号(本文以Dell为例,其实都大同小异) 识别您的磁盘阵列控制器(磁盘阵列控制器为可选项, 如果没有购买磁盘阵列控制器的话以该步骤可以省去) 如果您有一块Adaptec磁盘阵列控制器(PERC 2,PERC2/SI,PERC3/SI,PERC3/DI),在系统开机自检的时候您将看到以下信息: Dell PowerEdge Expandable RAID Controller 3/Di, BIOS V2.7-x [Build xxxx](c) 1998-2002 Adaptec, Inc. All Rights Reserved. <<< Press CTRL+A for Configuration Utility! >>>

磁盘阵列技术详解

由磁盘阵列角度来看 磁盘阵列的规格最重要就在速度,也就是CPU的种类。我们知道SCSI的演变是由SCSI 2 (Narrow, 8 bits, 10MB/s), SCSI 3 (Wide, 16bits, 20MB /s), Ultra Wide (16bits, 40MB/s), Ultra 2 (Ultra Ultra Wide, 80MB /s), Ultra 3 (Ultra Ultra Ultra Wide, 160MB/s),在由SCSI到Serial I/O,也就是所谓的 Fibre Channel (FC- AL, Fibre Channel - Arbitration Loop, 100 – 200MB/s), SSA (Serial Storage Architecture, 80 – 16 0 MB /s), 在过去使用 Ultra Wide SCSI, 40MB/s 的磁盘阵列时,对CPU的要求不须太快,因为SCSI本身也不是很快,但是当SCSI演变到Ultra 2, 80MB/s时,对CPU的要求就非常关键。一般的CPU, (如 586)就必须改为高速的RISC CPU, (如 Intel RISC CPU, i960RD 32bits, i960RN 64 bits),不但是RISC CPU, 甚至于还分 32bits, 64 bits RISC CPU 的差异。586 与 RISC CPU 的差异可想而知 ! 这是由磁盘阵列的观点出发来看的。 由服务器的角度来看 服务器的结构已由传统的 I/O 结构改为 I2O ( Intelligent I/O, 简称 I2O ) 的结构,其目的就是为了减少服务器CPU的负担,才会将系统的 I/O 与服务器CPU负载分开。Intel 因此提出 I2O 的架构,I2O 也是由一颗 RISC CPU ( i960RD 或I960RN ) 来负责 I/O 的工作。试想想若服务器内都已是由 RISC i960 CPU 来负责 I/O,结果磁盘阵列上却仍是用 586 CPU,速度会快吗 ? 由操作系统的角度来看 在操作系统都已由 32 bits 转到 64 bits,磁盘阵列上的CPU 必须是 Intel i960 RISC CPU 才能满足速度的要求。586 CPU 是无法满足的! 磁盘阵列的功能 使用磁盘阵列的好处,在于数据的安全、存取的速度及超大的存储容量。如何确保数据的安全,则取决于磁盘阵列的设计与品质。其中几个功能是必须考虑的:是否有环境监控器针对温度、电压、电源、散热风扇、硬盘状态等进行监控。磁盘阵列内的硬盘连接方式是用SCA-II整体后背板还是只是用SCSI 线连的?在 SCA-II整体后背板上是否有隔绝芯片以防硬盘在热插拔时所产生的高/低电压,使系统电压回流,造成系统的不稳定,产生数据丢失的情形。我们一定要重视这个问题,因为在磁盘阵列内很多硬盘都是共用这同一SCSI 总线!一个硬盘热插拔,可不能引响其它的硬盘!甚幺是热插拔或带电插拔?硬盘有分热插拔硬盘, 80针的硬盘是热插拔硬盘,68针的不是热插拔硬盘,有没有热插拔,在电路上的设计差异就在于有没有保护线路的设计,同样的硬盘拖架也是一样有分真的热插拔及假的热插拔的区别。磁盘阵列内的硬盘是否有顺序的要求?也就是说硬盘可否不按次序地插回阵列中,数据仍能正常的存取?很多人认为不是很重要,不太会发生,但是可能会发生的,我们就要防止它发生。假如您用六个硬盘做阵列,在最出初始化时,此六个硬盘是有顺序放置在磁盘阵列内,分为第一、第二…到第六个硬盘,是有顺序的,如果您买的磁盘阵列是有顺序的要求,则您要注意了:有一天您将硬盘取出,做清洁时一定要以原来的摆放顺序插

曙光Raid配置手册

曙光Raid配置手册 一、曙光服务器Raid配置说明 1。1、Raid配置途径 本手册适用于曙光天阔I640r—G服务器,raid卡型号是Adapetc 52445,其它供参考使用,配置RAID可通过两种途径,第一种通过IPMI远程配置,第二种进行本地操作配置RAID;如何通过IPMI实现远程配置RAID,相见曙光IPMI配置手册,进入Bios以后,操作同本地一样。 1.2、Raid规划方案 本服务器共24块硬盘,前两块硬盘划分一个磁盘组,做Raid1,供安装系统使用;第3块至第22块硬盘,分三组,每组7块硬盘,做Raid5,做存储用;第24块做热备,供其它磁盘损坏备用。 注:服务器磁盘,从0数字键开始,至23共24块;这里描述的第几块,是从自然块1开始的,请不要混淆。 二、曙光服务器Raid配置操作步骤 2.1、初始化磁盘驱动器 步骤: 第一步:开机启动如下图,按Ctrl + A键进入Raid设置界面

第二步:进入Raid设置界面,如下图选择Array Configuration Utility 第三步:选择Array Configuration Utility后,按回车键,进入下图界面,选择Initialize Drives

第四步:选择Initialize Drives后,同样按回车键,进行驱动器初始化,进入下图界面按空格键和翻页键选择所有磁盘

第五步:选择所有磁盘后,按回车键,如下图,均输入Y同意

第六步:均同意后,进入下图,正在初始化磁盘驱动器 2.2、创建磁盘阵列 根据Raid规划方案进行磁盘组划分 2。2.1、创建系统磁盘阵列 步骤: 第一步:在初始化磁盘驱动器后,返回主界面,如下图,选择CreateArray,按回车键进入磁盘组选择界面

磁盘阵列基础知识

基本的RAID介绍 RAID是英文Redundant Array of Independent Disks(独立磁盘冗余阵列),简称磁盘阵列。下面将各个级别的RAID介绍如下。 RAID0 条带化(Stripe)存储。理论上说,有N个磁盘组成的RAID0是单个磁盘读写速度的N 倍。RAID 0连续以位或字节为单位分割数据,并行读/写于多个磁盘上,因此具有很高的数据传输率,但它没有数据冗余,因此并不能算是真正的RAID结构。 RAID1 镜象(Mirror)存储。它是通过磁盘数据镜像实现数据冗余,在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据。当原始数据繁忙时,可直接从镜像拷贝中读取数据,因此RAID 1可以提高读取性能。RAID 1是磁盘阵列中单位成本最高的,但提供了很高的数据安全性和可用性。当一个磁盘失效时,系统可以自动切换到镜像磁盘上读写,而不需要重组失效的数据。 RAID2 海明码(Hamming Code)校验条带存储。将数据条块化地分布于不同的硬盘上,条块单位为位或字节,使用称为海明码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RAID 2技术实施更复杂,因此在商业环境中很少使用。

RAID3 奇偶校验(XOR)条带存储,共享校验盘,数据条带存储单位为字节。它同RAID 2非常类似,都是将数据条块化分布于不同的硬盘上,区别在于RAID 3使用简单的奇偶校验,并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。RAID 3对于大量的连续数据可提供很好的传输率,但对于随机数据来说,奇偶盘会成为写操作的瓶颈。 RAID4 奇偶校验(XOR)条带存储,共享校验盘,数据条带存储单位为块。RAID 4同样也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。RAID 4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,这时奇偶校验盘会成为写操作的瓶颈,因此RAID 4在商业环境中也很少使用。 RAID5

DELL R720服务器RAID卡配置图解

DELL R720服务器RAID卡配置图解 RAID卡是服务器上的重要设备,其配置操作可以说是安装一台服务器的基本操作,不一样服务器型号raid卡,操作方式会有一些分别,但总体都是区别不大。服务器RAID卡如何配置呢?下面以DELL最新型号R720 12G H310为例,给大家介绍一下DELL R720服务器RAID卡配置方法。 RAID卡配置涉及的一些名称解释: Disk Group :磁盘组,这里相当于是阵列,例如配置了一个Raid 1 ,就是一个磁盘组;VD(virtual Disk):虚拟磁盘,虚拟磁盘可以不运用阵列的所有容量,也就是说一个可以分为多个VD; PD(physical disk):故名思义,主是物理硬盘; HS:Hot Spare ,热备盘 注:在RAID的操作过程中,有可能导致数据遗失,所以务必请备份数据。 1、在开机自检时按提示选择Ctrl+R 进入配置界面: 服务器RAID卡如何配置?DELL R720服务器RAID卡配置图解图1 初始界面默认没有配置,可以从上图看到服务器安装了8块物理磁盘。按照屏幕下方的虚拟磁盘管理器提示,在VD Mgmt菜单(可以通过CTRL+P/CTRL+N切换菜单)。

2、按F2展开虚拟磁盘创建菜单,在虚拟磁盘创建窗口,按回车键选择“Create New Vd”创建新虚拟磁盘。 服务器RAID卡如何配置?DELL R720服务器RAID卡配置图解图2 3、创建一个RAID 5 (云桌面服务器,RAID0;DNS服务器,RAID1 ) 服务器RAID卡如何配置?DELL R720服务器RAID卡配置图解图3

DELL服务器RAID配置详细教程

DELL服务器RAID配置教程 在启动电脑的时候按CTRL+R 进入 RAID 设置见面如下图 名称解释: Disk Group:磁盘组,这里相当于是阵列,例如配置了一个RAID5,就是一个磁盘组VD(Virtual Disk):虚拟磁盘,虚拟磁盘可以不使用阵列的全部容量,也就是说一个磁盘组可以分为多个VD PD(Physical Disk):物理磁盘 HS:Hot Spare 热备 Mgmt:管理 【一】创建逻辑磁盘 1、按照屏幕下方的虚拟磁盘管理器提示,在VD Mgmt菜单(可以通过CTRL+P/CTRL+N 切换菜单),按F2展开虚拟磁盘创建菜单 2、在虚拟磁盘创建窗口,按回车键选择”Create New VD”创建新虚拟磁盘

3、在RAID Level选项按回车,可以出现能够支持的RAID级别,RAID卡能够支持的级别有RAID0/1/5/10/50,根据具体配置的硬盘数量不同,这个位置可能出现的选项也会有所区别。 选择不同的级别,选项会有所差别。选择好需要配置的RAID级别(我们这里以RAID5为例),按回车确认。

4、确认RAID级别以后,按向下方向键,将光标移至Physical Disks列表中,上下移动至需要选择的硬盘位置,按空格键来选择(移除)列表中的硬盘,当选择的硬盘数量达到这个RAID级别所需的要求时,Basic Settings的VD Size中可以显示这个RAID的默认容量信息。有X标志为选中的硬盘。 选择完硬盘后按Tab键,可以将光标移至VD Size栏,VD Size可以手动设定大小,也就是说可以不用将所有的容量配置在一个虚拟磁盘中。如果这个虚拟磁盘没有使用我们所配置的RAID5阵列所有的容量,剩余的空间可以配置为另外的一个虚拟磁盘,但是配置下一个虚拟磁盘时必须返回VD Mgmt创建(可以参考第13步,会有详细说明)。VD Name根据需要设置,也可为空。 注:各RAID级别最少需要的硬盘数量,RAID0=1,RAID1=2,RAID5=3,RAID10=4,RAID50=6 5、修改高级设置,选择完VD Size后,可以按向下方向键,或者Tab键,将光标移至Advanced Settings处,按空格键开启(禁用)高级设置。如果开启后(红框处有X标志为开启),可以修改Stripe Element Size大小,以及阵列的Read Policy与Write Policy,Initialize处可以选择是否在阵列配置的同时进行初始化。 高级设置默认为关闭(不可修改),如果没有特殊要求,建议不要修改此处的设置。

RAID入门一页通

RAID入门一页通,最全的RAID技术、原理在线图 解 中国存储网 2014-05-27 12:54 我要投稿 导读:RAID一页通整理所有RAID技术、原理并配合相应RAID图解,告诉你什么是RAID,RAID技术的分类,RAID原理,各级别RAID图解,软件RAID及硬件RAID的实现方法。 序 RAID一页通整理所有RAID技术、原理并配合相应RAID图解,给所有存储新人提供一个迅速学习、理解RAID技术的网上资源库,本文将持续更新,欢迎大家补充及投稿。中国存储网一如既往为广大存储界朋友提供免费、精品资料。在这里我们还推荐形象的看水桶学Raid 和一个Raid学习的Flash短片。 1.什么是Raid; RAID(Redundant Array of Inexpensive Disks)称为廉价磁盘冗余阵列。RAID 的基本原理是把多个便宜的小磁盘组合到一起,成为一个磁盘组,使性能达到或超过一个容量巨大、价格昂贵的磁盘。 目前RAID技术大致分为两种:基于硬件的RAID技术和基于软件的RAID技术。其中在Linux 下通过自带的软件就能实现RAID功能,这样便可省去购买昂贵的硬件 RAID 控制器和附件就能极大地增强磁盘的 IO 性能和可靠性。由于是用软件去实现的RAID功能,所以它配置灵活、管理方便。同时使用软件RAID,还可以实现将几个物理磁盘合并成一个更大的虚拟设备,从而达到性能改进和数据冗余的目的。当然基于硬件的RAID解决方案比基于软件RAID 技术在使用性能和服务性能上稍胜一筹,具体表现在检测和修复多位错误的能力、错误磁盘自动检测和阵列重建等方面。 2.RAID级别介绍; 一般常用的RAID阶层,分别是RAID 0、RAID1、RAID 2、RAID 3、RAID 4以及RAID 5,再加上二合一型 RAID 0+1﹝或称RAID 10﹞。我们先把这些RAID级别的优、缺点做个比较: RAID级别相对优点相对缺点 RAID 0 存取速度最快没有容错 RAID 1 完全容错成本高 RAID 2 带海明码校验,数据冗余多,速度慢

Raid教程:全程图解手把手教你做RAID

Raid教程:全程图解手把手教你做RAID 说到磁盘阵列(RAID,Redundant Array of Independent Disks),现在几乎成了网管员所必须掌握的一门技术之一,特别是中小型企业,因为磁盘阵列应用非常广泛,它是当前数据备份的主要方案之一。然而,许多网管员只是在各种媒体上看到相关的理论知识介绍,却并没有看到一些实际的磁盘阵列配置方法,所以仍只是一知半解,到自己真正配置时,却无从下手。本文要以一个具体的磁盘阵列配置方法为例向大家介绍磁盘阵列的一些基本配置方法,给出一些关键界面,使各位对磁盘阵列的配置有一个理性认识。当然为了使各位对磁盘阵列有一个较全面的介绍,还是先来简要回顾一下有关磁盘阵列的理论知识,这样可以为实际的配置找到理论依据。 一、磁盘阵列实现方式 磁盘阵列有两种方式可以实现,那就是“软件阵列”与“硬件阵列”。 软件阵列是指通过网络操作系统自身提供的磁盘管理功能将连接的普通SCSI卡上的多块硬盘配置成逻辑盘,组成阵列。如微软的Windows NT/2000 Server/Server 2003和NetVoll的NetWare两种操作系统都可以提供软件阵列功能,其中Windows NT/2000 Server/Server 2003可以提供RAID 0、RAID 1、RAID 5;NetWare操作系统可以实现RAID 1功能。软件阵列可以提供数据冗余功能,但是磁盘子系统的性能会有所降低,有的降代还比较大,达30%左右。 硬件阵列是使用专门的磁盘阵列卡来实现的,这就是本文要介绍的对象。现在的非入门级服务器几乎都提供磁盘阵列卡,不管是集成在主板上或非集成的都能轻松实现阵列功能。硬件阵列能够提供在线扩容、动态修改阵列级别、自动数据恢复、驱动器漫游、超高速缓冲等功能。它能提供性能、数据保护、可靠性、可用性和可管理性的解决方案。磁盘阵列卡拥有一个专门的处理器,如Intel 的I960芯片,HPT370A/372 、Silicon Image SIL3112A等,还拥有专门的存贮器,用于高速缓冲数据。这样一来,服务器对磁盘的操作就直接通过磁盘阵列卡来进行处理,因此不需要大量的CPU及系统内存资源,不会降低磁盘子系统的性能。阵列卡专用的处理单元来进行操作,它的性能要远远高于常规非阵列硬盘,并且更安全更稳定。 二、几种磁盘阵列技术 RAID技术是一种工业标准,各厂商对RAID级别的定义也不尽相同。目前对RAID级别的定义可以获得业界广泛认同的有4种,RAID 0、RAID 1、RAID 0+1和RAID 5。 RAID 0是无数据冗余的存储空间条带化,具有成本低、读写性能极高、存储空间利用率高等特点,适用于音、视频信号存储、临时文件的转储等对速度要求极其严格的特殊应用。但由于没有数据冗余,其安全性大大降低,构成阵列的任何一块硬盘的损坏都将带来灾难性的数据损失。这种方式其实没有冗余功能,

磁盘阵列的关键技术

磁盘阵列的关键技术 黄设星 存储技术在计算机技术中受到广泛关注,服务器存储技术更是业界关心的热点。一谈到服务器存储技术,人们几乎立刻与SCSI(Small Computer Systems Interface)技术联系在一起。尽管廉价的IDE硬盘在性能、容量等关键技术指标上已经大大地提高,可以满足甚至超过原有的服务器存储设备的需求。但由于Internet的普及与高速发展,网络服务器的规模也变得越来越大。同时,Internet不仅对网络服务器本身,也对服务器存储技术提出了苛刻要求。无止境的市场需求促使服务器存储技术飞速发展。而磁盘阵列是服务器存储技术中比较成熟的一种,也是在市场上比较多见的大容量外设之一。 在高端,传统的存储模式无论在规模上,还是安全上,或是性能上,都无法满足特殊应用日益膨胀的存储需求。诸如存储局域网(SAN)等新的技术或应用方案不断涌现,新的存储体系结构和解决方案层出不穷,服务器存储技术由直接连接存储(DAS)向存储网络技术(NAS)方面扩展。在中低端,随着硬件技术的不断发展,在强大市场需求的推动下,本地化的、基于直接连接的磁盘阵列存储技术,在速度、性能、存储能力等方面不断地迈上新台阶。并且,为了满足用户对存储数据的安全、存取速度和超大的存储容量的需求,磁盘阵列存储技术也从讲求技术创新、重视系统优化,以技术方案为主导的技术推动期逐渐进入了强调工业标准、着眼市场规模,以成熟产品为主导的产品普及期。 磁盘阵列又叫RAID(Redundant Array of Inexpensive Disks——廉价磁盘冗余阵列),是指将多个类型、容量、接口,甚至品牌一致的专用硬磁盘或普通硬磁盘连成一个阵列,使其能以某种快速、准确和安全的方式来读写磁盘数据,从而达到提高数据读取速度和安全性的一种手段。因此,磁盘阵列读写方式的基本要求是,在尽可能提高磁盘数据读写速度的前提下,必须确保在一张或多张磁盘失效时,阵列能够有效地防止数据丢失。磁盘阵列的最大特点是数据存取速度特别快,其主要功能是可提高网络数据的可用性及存储容量,并将数据有选择性地分布在多个磁盘上,从而提高系统的数据吞吐率。另外,磁盘阵列还能够免除单块硬盘故障所带来的灾难后果,通过把多个较小容量的硬盘连在智能控制器上,可增加存储容量。磁盘阵列是一种高效、快速、易用的网络存储备份设备。 回顾磁盘阵列的发展历程,一直和SCSI技术的发展紧密关联,一些厂商推出的专有技术,如IBM的SSA(Serial Storage Architecture)技术等,由于兼容性和升级能力不尽如人意,在市场上的影响都远不及SCSI技术广泛。由于SCSI技术兼容性好,市场需求旺盛,使得SCSI技术发展很快。从最原始5MB/s传输速度的SCSI-1,一直发展到现在LVD接口的160MB/s传输速度的Ultra 160 SCSI,320MB/s传输速度的Ultra 320 SCSI接口也将在2001年出现(见表1)。从当前市场看,Ultra 3 SCSI技术和RAID(Redundant Array of Inexpensive Disks)技术还应是磁盘阵列存储的主流技术。 1SCSI技术 SCSI本身是为小型机(区别于微机而言)定制的存储接口,SCSI协议的Version 1 版本也仅规定了5MB/s传输速度的SCSI-1的总线类型、接口定义、电缆规格等技术标准。随着技术的发展,SCSI协议的Version 2版本作了较大修订,遵循SCSI-2协议的16位数据带宽,高主频的SCSI存储设备陆续出现并成为市场的主流产品,也使得SCSI技术牢牢地占

RAID卡配置说明

此文档为自行整理,非官方提供资料,仅供参考。疏漏之处敬请反馈。 对RAID进行操作很可能会导致数据丢失,请在操作之前务必将重要数据妥善备份,以防万一。 名称解释: Disk Group:磁盘组,这里相当于是阵列,例如配置了一个RAID5,就是一个磁盘组 VD(Virtual Disk):虚拟磁盘,虚拟磁盘可以不使用阵列的全部容量,也就是说一个磁盘组可以分为多个VD PD(Physical Disk):物理磁盘 HS:Hot Spare 热备 Mgmt:管理 【一】,创建逻辑磁盘 1、按照屏幕下方的虚拟磁盘管理器提示,在VD Mgmt菜单(可以通过CTRL+P/CTRL+N切换菜单),按F2展开虚拟磁盘创建菜单 2、在虚拟磁盘创建窗口,按回车键选择”Create New VD”创建新虚拟磁盘

3、在RAID Level选项按回车,可以出现能够支持的RAID级别,RAID卡能够支持的级别有 RAID0/1/5/10/50,根据具体配置的硬盘数量不同,这个位置可能出现的选项也会有所区别。 选择不同的级别,选项会有所差别。选择好需要配置的RAID级别(我们这里以RAID5为例),按回车确认。

4、确认RAID级别以后,按向下方向键,将光标移至Physical Disks列表中,上下移动至需要选择的硬盘位置,按空格键来选择(移除)列表中的硬盘,当选择的硬盘数量达到这个RAID级别所需的要求时,Basic Settings的VD Size中可以显示这个RAID的默认容量信息。有X标志为选中的硬盘。 选择完硬盘后按Tab键,可以将光标移至VD Size栏,VD Size可以手动设定大小,也就是说可以不用将所有的容量配置在一个虚拟磁盘中。如果这个虚拟磁盘没有使用我们所配置的RAID5阵列所有的容量,剩余的空间可以配置为另外的一个虚拟磁盘,但是配置下一个虚拟磁盘时必须返回VD Mgmt创建(可以参考第13步,会有详细说明)。VD Name根据需要设置,也可为 空。 注:各RAID级别最少需要的硬盘数量,RAID0=1 RAID1=2 RAID5=3 RAID10=4 RAID50=6

RAID系统基础知识

RAID系统基础知识 1.1 SCSI基础知识 在配置磁盘阵列系统之前,你必须了解一些SCSI的基础知识。 ●SCSI ID SCSI ID是安排给一个SCSI设备的唯一的编号,这使这些设备在通过SCSI总线连接到主机后,能够很好的与主机之间交换信息。每个SCSI设备和SCSI卡必须有一个SCSI ID号(Fast SCSI-2 = 0 ~7,Ultra Wide/Ultra2 SCSI = 0 ~ 15)。一个ID号将唯一的定义在同一SCSI总线.上的一个设备,不能有多个设备使用同一ID号。如果一台主机有两条SCSI总线,则不同SCSI总线上的设备可以有相同SCSI ID号。 ●Terminator(终结器) 基于SCSI的定义,SCSI总线必须在两端终结。这就是说,连接在SCSI总线最末端的设备必须使其终结器有效。连接在SCSI总线中间的设备必须使其终结器失效。其实,终结是为了使数据信号能不失真的在SCSI总线上传输。一些SCSI设备要手工加上或去掉终结器,而另一些设备内建有终结器,通过开关或软件命令使终结器有效或失效。 1.2 Why disk array ●我们需要磁盘阵列 在过去的七年间,PC机速度提高了50多倍,这种进步导致现在已能制造出功能非常强大的PC机,它们能执行那些以前被认为只有在大得多并且贵得多的机器上才能完成的任务. 但是,存储数据的设备(指硬磁盘)的处理速度未能跟上来。图1说明了两者的巨大差异。虽然磁盘驱动器的性能就其价格容量比来说大大改善了,它的实际速度却只提高了3-4倍。因此,九十年代末最强大的计算将是那些磁盘系统性能优化的机器,如果磁盘系统的性能得到像计算机处理系统性能那样的改善,我们就有了真正的超级微型计算机. 的速度对比 目前已经研制了 新的技术来缩小 日益增大的计算 机主机和磁盘驱 动之间的性能差 距,这就是现在正 在被人们逐渐认 识的磁盘阵列技 术。磁盘阵列技术 可以详细地划分 为若干个级别0 - 5 RAID技术。RAID是廉价冗余磁盘阵列(Redundant Array of Inexpensive Disk)的简称。某些级别的RAID技术可以把速度提高到单个磁盘驱动器的400% 。磁盘阵列把多个磁盘驱动器连接在一起协同工作,大大提高了速度,同时把磁盘系统的可靠性提高到接近无错的境界。这些“容错”系统速度极快,同时可靠性极高。

磁盘阵列简介

磁盘阵列简介 磁盘阵列简称RAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks,RA ID),有“价格便宜且多余的磁盘阵列”之意。其原理是利用数组方式来作磁盘组,配合数据分散排列的设计,提升数据的安全性。磁盘阵列主要针对硬盘,在容量及速度上,无法跟上CPU及内存的发展,提出改善方法。磁盘阵列是由很多便宜、容量较小、稳定性较高、速度较慢磁盘,组合成一个大型的磁盘组,利用个别磁盘提供数据所产生的加成效果来提升整个磁盘系统的效能。同时,在储存数据时,利用这项技术,将数据切割成许多区段,分别存放在各个硬盘上。 磁盘阵列还能利用同位检查(Parity Check)的观念,在数组中任一颗硬盘故障时,仍可读出数据,在数据重构时,将故障硬盘内的数据,经计算后重新置入新硬盘中。 磁盘阵列的由来: 由美国柏克莱大学(University of California-Berkeley)在1987年,发表的文章:“A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks”。文章中,谈到了RAID这个字汇,而且定义了RAID的5层级。柏克莱大学研究其研究目的为,反应当时CPU快速的性能。CPU效能每年大约成长3 0~50%,而硬磁机只能成长约7%。研究小组希望能找出一种新的技术,在短期内,立即提升效能来平衡计算机的运算能力。在当时,柏克莱研究小组的主要研究目的是效能与成本。 另外,研究小组也设计出容错(fault-tolerance),逻辑数据备份(lo gical data redundancy),而产生了RAID理论。研究初期,便宜(Inexp ensive)的磁盘也是主要的重点,但后来发现,大量便宜磁盘组合并不能适用于现实的生产环境,后来Inexpensive被改为independence,许多独立的磁盘组。 磁盘阵列,时势所趋: 自有PC以来,硬盘是最常使用的储存装置。但在整个计算机系统架构中,跟CPU与RAM来比,硬盘的速度是PC中最弱的设备之一。所以,为了加速计算机整体的数据流量,增加储存的吞吐量,进阶改进硬盘数据的安全,磁盘阵列的设计因应而生。 硬盘随着科技的日新月异,现在其容量已达1500GB以上,转速到了1万转,甚至15000转,而且价格实在是很便宜,再加现在企业流行建造网络,企业资源计划(Enterprise Resource Planning:ERP)是每个公司建构网络的主要目标。所以,利用局域网络来传递数据,服务器所使用的硬盘显得非常重要,除了容量大、速度快之外,稳定更是基本要求。基于此因,磁盘阵列开始被广泛的应用在个人计算机上。 磁盘阵列其样式有三种,一是外接式磁盘阵列柜、二是内接式磁盘阵列卡,三是利用软件来仿真。外接式磁盘阵列柜最常被使用大型服务器上,

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