【正文】 先對若干物理磁盤分別鏡像成 RAID1，再將這若干個 RAID1邏輯盤做成RAID0 RAID6 的寫性能非常差， 較差的性能和復(fù)雜的實施使得 RAID6很少使用。但需要分配給奇偶校驗信息更大的磁盤空間， 數(shù)據(jù)的可靠性非常高。幾種 RAID的組合應(yīng)用? RAID6與 RAID5相比，增加了第二個獨立的奇偶校驗信息塊。lRAID5把硬盤分段和奇偶冗余技術(shù)的優(yōu)點結(jié)合在一起，這樣的硬盤子系統(tǒng)特別適合 。lRAID3和 RAID5時，用 N個硬盤時，有大約1/N的硬盤空間用于存放奇偶碼，可見硬盤系統(tǒng)中的硬盤越多該系統(tǒng)就越省錢。22第 16講 信息安全l于事務(wù)處理環(huán)境， RAID5提供了將高性能，低價格和數(shù)據(jù)安全性的平衡的解決辦法 。? 鏡像技術(shù)（ RAID1）和數(shù)據(jù)奇偶位分段（RAID5）都產(chǎn)生冗余信息。– 用分布式奇偶盤的方式比起用專用奇偶盤，瓶頸效應(yīng)發(fā)生的可能性要小 。21第 16講 信息安全（ 8）幾種 RAID技術(shù)的比較 RAID5更適合于小數(shù)據(jù)塊，隨機讀寫的數(shù)據(jù)。 RAID5使用了一種特殊的算法，可以計算出任何一個帶區(qū)校驗塊的存放位置。19第 16講 信息安全7 RAID4使用一塊磁盤作為奇偶校驗盤，每次寫操作都需要訪問奇偶盤， 成為寫操作的瓶頸 。RAID4? 同 RAID2， 18第 16講 信息安全617第 16講 信息安全⑤ 當(dāng)我們更換了損壞的磁盤之后，系統(tǒng)必須一個數(shù)據(jù)塊一個數(shù)據(jù)塊的重建壞盤中的數(shù)據(jù)。? ④ 數(shù)據(jù)盤損壞時的讀操作：– 如果要讀已損壞的數(shù)據(jù)盤，則必須同時讀出其他未損壞盤的數(shù)據(jù)和校驗盤的數(shù)據(jù)，然后做異或運算，獲得數(shù)據(jù)。 當(dāng)然在 RAID3的操作過程中也可做一些優(yōu)化，如寫數(shù)據(jù)時以條塊為單位，則可減少一次讀操作（不需要讀剛寫入數(shù)據(jù)的條塊）。因此，必須在寫入新數(shù)據(jù)后，讀出所有數(shù)據(jù)盤的數(shù)據(jù)，然后做異或操作，最后寫校驗盤。14第 16講 信息安全RAID3對系統(tǒng)的性能造成的影響? ① 數(shù)據(jù)盤和校驗盤完好時的讀操作：– 只需要在數(shù)據(jù)存儲盤中找到相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊進行讀取操作即可，不會增加任何額外的系統(tǒng)開銷。的應(yīng)用環(huán)境l適用RAID3適合于那些寫入操作較少，讀取操作較多 造成寫瓶頸l適用范圍 u 而且容量的額外開銷從 RAID1的 1/2下降為 1/N（ N為磁盤的數(shù)量）。 12第 16講 信息安全lRAID RAID如果一塊磁盤失效，奇偶盤及其他數(shù)據(jù)盤可以重新產(chǎn)生數(shù)據(jù)。11第 16講 信息安全5使用稱為 加重平均糾錯碼 的編碼技術(shù)來提供錯誤檢查及恢復(fù)。兩者都是將數(shù)據(jù)條塊化分布于不同的硬盤上，條塊單位為位或字節(jié)。從概念上講， RAID210第 16講 信息安全4? 異或運算有個特性，就是異或運算中的任何一個數(shù)，都可由其它所有數(shù)（包括結(jié)果）經(jīng)異或運算得到。異或（ XOR）操作產(chǎn)生奇偶校驗? 從 RAID2到 RAID5都是用異或（ XOR）操作產(chǎn)生奇偶效驗 數(shù)據(jù)，當(dāng)系統(tǒng)中有一個硬盤發(fā)生故障時，也是用異或操作重建數(shù)據(jù)。l適用： 如證券公司的系統(tǒng)等。當(dāng)一個盤驅(qū)動器發(fā)生故障，計算器系統(tǒng)仍能正常工作，因為它可以在剩下的那塊好盤上操作數(shù)據(jù)。? 原理： 硬盤鏡像最簡單的形式， 通過把兩個硬盤連結(jié)在一個控制器上來實現(xiàn)的。7第 16講 信息安全26第 16講 信息安全l應(yīng)用范圍： 對數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣纫蠛芨?，但對安全性的要求相對較寬松，這種情況可以考慮將磁盤陣列配置為 RAID0。因為多個磁盤有多個通道，所以對多塊數(shù)據(jù)進行寫的時候可以同時進行，所以從理論上講，有幾塊磁盤構(gòu)成 RAID0，其寫盤的速度就可提高幾倍。RAID0? RAID0（ Striping陣列 —— 沒有數(shù)據(jù)冗余 ，沒有校驗信息 ） 又稱直接硬盤分段 4第 16講 信息安全l原理： 其實現(xiàn)的基本方法是使用一定的策略將多個磁盤連接在一起協(xié)同工作。? 服務(wù)器市場上常用的 磁盤陣列技術(shù)是廉價冗余磁盤陣列（ RAID， Redundant Array of Inexpensive Disk）技術(shù)。3第 16講 ? 數(shù)據(jù)存儲安全實際上有兩個部分：– 對于運行中的數(shù)據(jù)常常使用磁盤陣列技術(shù)保證其安全。磁盤陣列備份? ? 主要內(nèi)容：– 數(shù)據(jù)存儲安全– 數(shù)據(jù)加密與鑒別– 數(shù)據(jù)通信安全? 教學(xué)重點：– 數(shù)據(jù)加密的基本概念與方式2第 16講 1第 16講 信息安全教學(xué)要求：? 網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的安全是網(wǎng)絡(luò)安全的重要部分。第 16講 信息安全第 4章 數(shù)據(jù)安全防護 本章我們從幾個不同的角度講解網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的安全防護。? 對現(xiàn)有數(shù)據(jù)的保護 – 對于靜態(tài)數(shù)據(jù)常常使用數(shù)據(jù)備份等技術(shù)保證其安全。? 使用 RAID技術(shù) （特點）u可以提高數(shù)據(jù)的安全性外 ；u可以加快系統(tǒng)運行的速度 ；u提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)容量。 RAID是通過磁盤陣列與數(shù)據(jù)條塊化方法相結(jié)合，以提高數(shù)據(jù)可用率的一種結(jié)構(gòu)。5第 16講 信息安全1u原理： RAID0將多個磁盤構(gòu)建成 1個邏輯盤，然后將連續(xù)的數(shù)據(jù)分割成多塊，并且分別寫在多個磁盤上。u優(yōu)點：很高的數(shù)據(jù)傳輸率（讀寫速度快）；u缺點： 降低了數(shù)據(jù)的安全性。l應(yīng)用：在圖像工作站中進行圖像編輯或圖像生成對數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣纫蠛芨?，但對安全性的要求較寬松。RAID1? RAID1（ 鏡像（ Mirror）陣列 —— 有數(shù)據(jù)冗余，無校驗信息） 稱為 鏡像技術(shù) 數(shù)據(jù)寫在某一硬盤上時，它同時被寫在相應(yīng)的鏡像盤上。8第 16講 信息安全l優(yōu)點：u提高了數(shù)據(jù)安全性：u平衡了度請求負荷，提高度速率；l缺點：u未改善寫數(shù)據(jù)的性能；u費用高l適用范圍： RADI1適用于對安全性要求高，且不能降低運行速度，資金又有一定保證的場合 。 9第 16講 信息安全3 ? RAID2RAID5的基本工作原理 如果有 N塊磁盤，將 N1塊磁盤的數(shù)據(jù)做異或運算放到第 N塊磁盤上，那么這 N塊磁盤中任何一個盤中相同位置的數(shù)據(jù)丟失都可由其他所有盤上的同樣位置的數(shù)據(jù)重建得到。RAID2同 RAID3類似， 然而 RAID2這種編碼技術(shù)需要多個磁盤存放檢查及恢復(fù)信息，使得 RAID2技術(shù)實施更復(fù)雜，因此在商業(yè)環(huán)境中很少使用。RAID3? RAID3原理： 使用單塊磁盤存放奇偶校驗信息。如果奇偶盤失效，則不影響數(shù)據(jù)使用。3采用的是一種較為簡單的校驗實現(xiàn)方式， 使用一個專門的磁盤存放所有的校驗數(shù)據(jù)，而在剩余的磁盤 (邏輯盤 )中創(chuàng)建 帶區(qū)集 分散數(shù)據(jù)的讀寫操作。3優(yōu)點u可以象 RAID1那樣提供容錯功能 ；u成本低。隨著所使用磁盤數(shù)量的增多，成本開銷會越來越小。對于大量的連續(xù)數(shù)據(jù)可提供很好的傳輸率 。13第 16講 信息安全l缺點如數(shù)據(jù)庫和 WEB服務(wù)等。? ② 數(shù)據(jù)盤和校驗盤完好時的寫操作：15第 16講 信息安全l對任何一個數(shù)據(jù)盤寫數(shù)據(jù)時，都要重寫校驗盤。l因此， 一次寫的操作至少包含：兩次寫盤，N1（ N為 RAID3所包含的總磁盤數(shù)）次讀盤，系統(tǒng)的性能會降低很多，稱這種寫盤時的性能降低為 “寫損失 ”。16第 16講 信息安全RAID3對系統(tǒng)的性能造成的影響? ③ 校驗盤損壞時的讀操作：– 只需要在數(shù)據(jù)存儲盤中找到相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊進行讀取操作即可，不會增加任何額外的系統(tǒng)開銷?？梢娺@種情況下一次讀操作變?yōu)?N1次讀操作加相應(yīng)的異或運算，效率會下降很多。雖然整個過程都是在后臺自動進行，但在重建新盤數(shù)據(jù)的時候整個系統(tǒng)的性能會受到嚴重的影響。RAID3一樣， RAID4， RAID5也同樣將數(shù)據(jù)條塊化并分布于不同的磁盤上，但條塊單位為塊或記錄 。在商業(yè)應(yīng)用中很少使用。RAID5? RAID5原理： 沒有單獨指定的奇偶盤，而是交叉地存取數(shù)據(jù)及奇偶校驗信息于所有磁盤上。在 RAID5 上，讀 /寫指針可同時對陣列設(shè)備進行操作，提供了更高的數(shù)據(jù)流量。20第 16講 信息安全l特點： 當(dāng)然在 RAID5中也有 “寫損失 ”，即每一次寫操作，將產(chǎn)生多個實際的讀 /寫操作，其中 N2次（ N為構(gòu)成 RAID5的磁盤數(shù)）讀舊的數(shù)據(jù)及奇偶信息，兩次寫新的數(shù)據(jù)及奇偶信息。? RAID5的性能會比 RAID3得到提高 。? RAID5比 RAID0優(yōu)越，但就寫性能來說，RAID5不如 RAID0。在 RAID5用數(shù)據(jù)的非常緊湊的表現(xiàn)方式，來恢復(fù)由于某一硬盤故障而丟失的數(shù)據(jù) 。 23第 1