【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2022/2/1 94 磁盤(pán)陣列存儲(chǔ)器的編碼容錯(cuò)方案 ? RAID 7級(jí)是新一代 RAID標(biāo)準(zhǔn) 。 ? RAID 7是存儲(chǔ)計(jì)算機(jī) 。 ? RAID 7自身帶有智能化實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和用于存儲(chǔ)管理的軟件工具 ， 可完全獨(dú)立于主機(jī)運(yùn)行 ， 不占用主機(jī) CPU資源 。 ? RAID 7具有更高的性能和卓越的存儲(chǔ)管理能力 ， 集多種 RAID優(yōu)點(diǎn)于一身 ， RAID 7系統(tǒng)整體性能極佳 。 2022/2/1 95 磁盤(pán)陣列存儲(chǔ)器的編碼容錯(cuò)方案 ? RAID 7存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)是一套實(shí)時(shí)事件驅(qū)動(dòng)操作系統(tǒng) 。 主要用來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)初始化和安排 RAID 7磁盤(pán)陣列的所有數(shù)據(jù)傳輸 ， 并把它們轉(zhuǎn)換到相應(yīng)的物理存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器上 。 ? 存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)可使主機(jī) I/O傳輸性能達(dá)到最佳 。 ? 如果一個(gè)磁盤(pán)出現(xiàn)故障 ， 可自動(dòng)執(zhí)行恢復(fù)操作 ， 并可管理備份磁盤(pán)的重建過(guò)程 。 2022/2/1 96 磁盤(pán)陣列存儲(chǔ)器的編碼容錯(cuò)方案 ? RAID 7采用了非同步訪問(wèn)方式 ， 極大地減輕了寫(xiě)數(shù)據(jù)的瓶頸 ， 提高了 I/O速度 。 ? 非同步訪問(wèn)：即 RAID 7的每個(gè) I/O接口都有一條專(zhuān)用的高速通道 ， 作為數(shù)據(jù)或控制信息的流通路徑 ， 可獨(dú)立地控制自身系統(tǒng)中每個(gè)磁盤(pán)的數(shù)據(jù)存取 。 2022/2/1 97 RAID 2022/2/1 98 RAID 名稱(chēng) 實(shí)質(zhì) 特點(diǎn) RAID 0 數(shù)據(jù)分塊 將數(shù)據(jù)分布在多個(gè)盤(pán)上，無(wú)冗余信息（嚴(yán)格地說(shuō)，它不屬于 RAID系列）。 RAID 1 鏡像盤(pán) 系統(tǒng)可靠性高，但效率低。 RAID 2 位交叉海明編譯陣列 原理上比較優(yōu)越，但冗余信息的開(kāi)銷(xiāo)太大，未被廣泛應(yīng)用。 RAID 3 單盤(pán)容錯(cuò)并行傳輸陣列 數(shù)據(jù)以位的形式存于各盤(pán)，冗余的奇偶校驗(yàn)信息存在一臺(tái)專(zhuān)用盤(pán)上。 RAID 4 專(zhuān)用奇偶校驗(yàn)獨(dú)立存取的陣列 數(shù)據(jù)以塊（塊大小可變）交叉的方式存于各盤(pán)，冗余的校驗(yàn)信息存于一臺(tái)專(zhuān)用盤(pán)上。 RAID 5 旋轉(zhuǎn)奇偶校驗(yàn)獨(dú)立存取的陣列 數(shù)據(jù)以塊交叉的方式于各盤(pán)，但無(wú)專(zhuān)用的校驗(yàn)盤(pán)，而是把冗余的奇偶校驗(yàn)信息均勻地分布在所有磁盤(pán)上。 RAID 6 二維奇偶校驗(yàn)獨(dú)立存取的陣列 數(shù)據(jù)以塊的交叉方式存于各盤(pán)，冗余的檢、糾錯(cuò)信息均勻分布于所有磁盤(pán)上。每次寫(xiě)入數(shù)據(jù)都要訪問(wèn)一個(gè)數(shù)據(jù)盤(pán)和兩個(gè)校驗(yàn)盤(pán)，可容許雙盤(pán)出錯(cuò)。 RAID 7 采用 Cache和異步技術(shù)的 RAID 6 使響應(yīng)速度和傳輸速率有較大的提高。 2022/2/1 99 JBOD ? JBOD(Justa Bunch Of Disks， 磁盤(pán)簇 ) ? JBOD通常又稱(chēng)為 Span。 ? Span是在邏輯上把幾個(gè)物理磁盤(pán)一個(gè)接一個(gè)串聯(lián)到一起 ， 從而提供一個(gè)大的邏輯磁盤(pán) 。 Span上的數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單地從第一個(gè)磁盤(pán)開(kāi)始存儲(chǔ) ， 當(dāng)?shù)谝粋€(gè)磁盤(pán)的存儲(chǔ)空間用完后 ， 再依次從后面的磁盤(pán)開(kāi)始存儲(chǔ)數(shù)據(jù) 。 ? Span不提供數(shù)據(jù)安全保障 。 它只是簡(jiǎn)單地提供一種利用磁盤(pán)空間的方法 ， Span的存儲(chǔ)容量等于組成 Span的所有磁盤(pán)的容量的總和 。 2022/2/1 100 JBOD 優(yōu)缺點(diǎn)明顯 ? JBOD與 RAID陣列相比較的優(yōu)勢(shì)在于它的低成本 ， 可以將多個(gè)磁盤(pán)合并到共享電源和風(fēng)扇的盒子里 。 ? JBOD最主要的問(wèn)題是在單獨(dú)的磁盤(pán)出現(xiàn)故障時(shí)缺少恢復(fù)能力 。 ? JBOD中的磁盤(pán)陣列有著嚴(yán)格的制冷系統(tǒng)和電源設(shè)施 ，理論上 ， JBOD解決方案應(yīng)該在管理狀態(tài)通過(guò)向預(yù)警軟件發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)信息來(lái)告知管理人員目前數(shù)據(jù)的問(wèn)題 。 ? 其中的一個(gè)解決辦法是軟件 RAID。 從主機(jī)端來(lái)看 ， 采用軟件 RAID和 JBOD的結(jié)合與硬件 RAID在邏輯上沒(méi)有任何區(qū)別 。 ? 對(duì)于共享存儲(chǔ) ， 改進(jìn) JBOD的另一個(gè)方法是使用存儲(chǔ)虛擬化設(shè)備 ， 它們位于主機(jī)系統(tǒng)和 JBOD目標(biāo)之間 。 2022/2/1 101 Matrix RAID ? 915/925芯片組中， Intel提出 Matrix RAID技術(shù)。 ? ICH6南橋芯片除了支持傳統(tǒng)的 RAID 0和 RAID 1外，還支持 Matrix RAID。 ? Matrix RAID技術(shù)將 RAID 0+1技術(shù)帶入低端應(yīng)用。 ? Matrix RAID技術(shù)在 2塊硬盤(pán)上實(shí)現(xiàn)RAID 0＋ 1的功能。 2022/2/1 102 Matrix RAID 2022/2/1 103 Matrix RAID ? 圖中紅色區(qū)域是物理硬盤(pán) ， 藍(lán)色區(qū)域是系統(tǒng)中形成的磁盤(pán)陣列 。 ? 這種方法將兩塊硬盤(pán)的前一部分組成陣列以提高速度 ， 而在后面部分使用鏡像模式提供對(duì)重要數(shù)據(jù)的保護(hù) 。 ? 兩塊 80GB的硬盤(pán)可獲得 80GB的 RAID 0和40GB的 RIAD 1， 總?cè)萘渴窃鹊?3/4。 ? 這是一個(gè)折中方案 ， 用戶(hù)可將讀取頻繁的數(shù)據(jù)放在 RAID 0上 ， 將重要數(shù)據(jù)放在 RAID 1上 。 2022/2/1 104 Matrix RAID ? 如僅利用兩個(gè) SATA通道來(lái)創(chuàng)建 Matrix RAID模式 ， 可利用余下的兩個(gè) SATA通道來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)重建和熱備盤(pán)兩個(gè)功能 。 ? 自動(dòng)重建是針對(duì) RAID 0的 ， 當(dāng)系統(tǒng)通過(guò)障 ， 有損壞可能的時(shí)候 ， 會(huì)在屏幕上顯示報(bào)警信息 ， 提醒用戶(hù)插入一塊完好的硬盤(pán) ， 將故障硬盤(pán)上的數(shù)據(jù)導(dǎo)入該硬盤(pán)后替換掉 。 2022/2/1 105 Matrix RAID ? 熱備盤(pán)則用于 RAID 1， 即系統(tǒng)中平時(shí)就留有一塊完好的空硬盤(pán) ， 當(dāng)組成 RAID 1的 2塊硬盤(pán)中有 1塊損壞時(shí) ， 自動(dòng)地接替它的工作 。 ? 由于 Matrix RAID在工作環(huán)境下只需要兩個(gè)物理硬盤(pán) ， 因此用戶(hù)可以配備第三個(gè) SATA硬盤(pán)來(lái)作為 “ 熱備用 ” 硬盤(pán) 。 如果出現(xiàn)硬盤(pán)崩潰 ，可使用 Matrix RAID的第三個(gè) “ 熱備用 ” 硬盤(pán)對(duì) RAID 1分區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)和系統(tǒng)重建 。 2022/2/1 106 Matrix RAID ? 由于 ICH6R南橋可以支持 4個(gè) SATA/ 150接口 ， 因此可以利用四塊硬盤(pán)來(lái)組建雙 Matrix RAID運(yùn)行模式 ， 而這兩個(gè) Matrix RAID陣列之間是相互獨(dú)立的 。 ? Matrix RAID是 Intel的獨(dú)門(mén)技術(shù) ， 需硬件層和軟件層同時(shí)支持 。 目前 Intel Application Acclerator軟件和 Windows操作系統(tǒng)均對(duì)軟件層提供了支持 。 2022/2/1 107 實(shí)現(xiàn)磁盤(pán)容錯(cuò)功能的關(guān)鍵技術(shù) 自動(dòng)檢驗(yàn)技術(shù) ? 系統(tǒng)必須要有能力來(lái)及時(shí)發(fā)現(xiàn)這些引起錯(cuò)誤和損壞的原因 ， 提供完整的自動(dòng)檢驗(yàn)技術(shù)的支持 。 ? 自校驗(yàn)裝置不僅能及時(shí)檢查出系統(tǒng)模塊的差錯(cuò) ，還能夠檢測(cè)出自身的差錯(cuò) 。 ? 自動(dòng)檢驗(yàn)技術(shù)可以大大提高系統(tǒng)對(duì)差錯(cuò)的反應(yīng)能力 ， 使差錯(cuò)的潛伏期縮短 ， 能有效地放置錯(cuò)誤的進(jìn)一步蔓延 。 2022/2/1 108 實(shí)現(xiàn)磁盤(pán)容錯(cuò)功能的關(guān)鍵技術(shù) 熱定位技術(shù) ? 熱定位技術(shù)對(duì)寫(xiě)入磁盤(pán)的數(shù)據(jù)進(jìn)行一些檢查比較工作 ， 從而確定剛剛讀入的數(shù)據(jù)是否正確或者是否有其他方面的問(wèn)題 。 ? 進(jìn)行檢修比較工作時(shí) ， 該技術(shù)可以自動(dòng)從硬盤(pán)中把剛寫(xiě)入的數(shù)據(jù)讀出來(lái)與內(nèi)存中的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行比較 。 ? 如出現(xiàn)錯(cuò)誤 ， 則利用在硬盤(pán)內(nèi)開(kāi)設(shè)的一個(gè)被稱(chēng)為 “ 熱定位重定區(qū) ” 的區(qū) ， 將硬盤(pán)壞區(qū)記錄下來(lái) ， 并將已確定的在壞區(qū)中的數(shù)據(jù)用原始數(shù)據(jù)寫(xiě)入熱定位重定區(qū)上 。 2022/2/1 109 實(shí)現(xiàn)磁盤(pán)容錯(cuò)功能的關(guān)鍵技術(shù) 全自動(dòng)備份技術(shù) 故障的在線修復(fù)技術(shù) 文件分配表和目錄表技術(shù) 事務(wù)跟蹤技術(shù) 自動(dòng)重啟技術(shù) 2022/2/1 110 磁帶存儲(chǔ)技術(shù) ? ? (1)線性記錄方式