最新RAID技术基础知识教学讲义ppt课件.ppt

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1、RAID技术基础知识计算机和网络技术的高速发展对存储性能和数据可靠性的要求不断的提高。使用RAID技术是很好的解决途径。引入了解RAID的定义与特点理解RAID数据组织方式和冗余原理熟练掌握各RAID级别的原理及特性了解RAID的实现方式课程目标学习完本课程，您应该能够：RAID组织数据的基本方式分块分块分块分块条带1磁盘2磁盘3磁盘1磁盘4分区0分区1分区0分区0分区1分区0分区1分块分块分块分块分块分块分块分块条带2条带3RAID存取数据的基本方式并行存取方式适用于大型的、以长时间顺序访问数据为特

2、征的应用独立存取方式适用于数据存取频繁，每笔存取数据量较小的应用镜像冗余的概念镜像冗余使用了磁盘镜像技术磁盘镜像是一个简单的设备虚拟化技术，每个I/O操作都会在两个磁盘上执行，两个磁盘看起来就像一个磁盘一样镜像冗余可以提高磁盘的读性能镜像冗余的实现方式卷管理器系统总线I/O总线子系统主机I/O控制器设备设备驱动程序文件系统I/O请求镜像器镜像I/O路径主磁盘镜像磁盘校验冗余的概念根据冗余算法计算阵列中成员磁盘上数据的校验信息，将校验信息保存在其他的磁盘资源上保证数据可靠性和镜像冗余相比较，校验冗余的开

3、销更小XOR算法相同为假，不同为真XOR的逆操作是XOR操作数1操作数2XOR结果假假假假真真真假真真真假热备和热换热备是指在不干扰当前系统的正常使用的情况下，用系统中另外一个正常的备用磁盘顶替失效磁盘热换是指在不影响系统正常运转的情况下，用正常的磁盘物理替换RAID阵列中的失效磁盘RAID的基本概念RAID级别RAID的实现方式和运行状态目录RAID级别组成RAID阵列的不同方式称为RAID级别不同的RAID级别不同的存储性能不同的数据可靠性不同的存储成本RAID0的工作原理RAID0是以条带的形式

4、将数据均匀分布在阵列的各个磁盘上D0D1D2D3D4D5D6D7D8D9D10D11物理磁盘0物理磁盘1物理磁盘2物理磁盘3条带0条带1条带2D8D4D0D11D7D3D10D6D2D9D5D1D0…..RAID0的特性所需成员磁盘数2个或更多，最低为2个优点极高的磁盘读写效率不存在校验，不会占用太多CPU资源设计、使用和配置比较简单缺点无冗余，不能用于对数据安全性要求高的环境适用领域视频生成和编辑、图像编辑其他需要大的传输带宽的操作RAID1的工作原理RAID1以镜像为冗余方式，对虚拟磁盘上的数据做

5、多份拷贝，放在成员磁盘上物理磁盘05物理磁盘1D3D2D0D1D3D2D0D1D0D1D2D3D0….RAID1的特性所需成员磁盘数2N个，（N≥1），最低为2个优点具有100％数据冗余，提供最高的数据安全保障理论上可以实现2倍的读取效率设计和使用比较简单缺点开销大，空间利用率只有50％在写性能方面提升不大适用领域财务、金融等高可用、高安全的数据存储环境RAID2采用校验冗余把数据分散为位或块，加入汉明码，间隔写入到磁盘阵列的每个磁盘中在成员磁盘上的地址都一样采用了并行存取方式花费大，成本昂贵RAID

6、3的工作原理在RAID3中，数据块被分为更小的块并行传输到各个成员磁盘上，同时计算XOR校验数据存放到专用的校验磁盘上D0D1D2D3D0….物理磁盘0物理磁盘1物理磁盘2校验磁盘3D30D20D10D00P3P2P1P0D32D22D12D02D31D21D11D01RAID3的特性所需成员磁盘数3个或更多，最低为3个优点读写性能都比较好当有磁盘损坏时，对整体吞吐量影响较小减少了开销缺点控制器设计复杂采用并行存取方式，主轴同步时吞吐量没有提高校验磁盘的写性能有瓶颈适用领域视频生成和图像、视频编辑等需

7、要高吞吐量的应用环境RAID4的工作原理在RAID4中，数据被分为更大的块并行传输到各个成员磁盘上，同时计算XOR校验数据存放到专用的校验磁盘上物理磁盘0物理磁盘1物理磁盘2校验磁盘3D9D6D3D0P3P2P1P0D11D8D5D2D10D7D4D1D0D1D2D3D4D5D6D7D8D9D10D11条带0条带1条带2D0…..条带3RAID4RAID4采用独立存取方式，将条带由RAID3的小数据块改为更大的数据块，这是RAID4和RAID3最大的不同RAID4的校验较为迅速，可以获得相对于RAID

8、3更高的读取速度，但写入速度极差，控制器的设计更加复杂RAID5的工作原理RAID5采用独立存取的阵列方式，校验信息被均匀的分散到阵列的各个磁盘上D0D1D2D3D4D5D6D7D8D9D10D11物理磁盘0物理磁盘1物理磁盘2物理磁盘3条带0条带1条带2P3D6D3D05D11D8D5P0D10D7P1D2D9P2D4D1D0…..条带3RAID5的特性所需成员磁盘数3个或更多，最低为3个优点读性能比较高中等的写性能校验信息的分布式存取，避免出现写操作