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RAID原理,磁盘阵列(Disk Array)原理(4)
事实上RAID 5的性能并无如此理想,因为任何数据的修改,都要把同一parityblock的 所有数据读出来修改后,做完校验计算再写回去,也就是RMW cycle(Read-Modify-Write cycle,这个cycle没有包括校验计算);正因为牵一而动全身,所以: R:N(可同时读取所有磁盘) W:1(可同时写入磁盘数) S:N-1(利用率)
RAID 5的控制比较复杂,尤其是利用硬件对磁盘阵列的控制,因为这种方式的应用比其 他的RAID level要掌握更多的事情,有更多的输出入需求,既要速度快,又要处理数据, 计算校验值,做错误校正等,所以价格较高;其应用最好是OLTP,至于用于图像处理等, 不见得有最佳的性能。
2.磁盘阵列的额外容错功能：Spare or Standby driver
事实上容错功能已成为磁盘阵列最受青睐的特性,为了加强容错的功能以及使系统在磁 盘故障的情况下能迅速的重建数据,以维持系统的性能,一般的磁盘阵列系统都可使用 热备份(hot spare or hot standby driver)的功能,所谓热备份是在建立(configure) 磁盘阵列系统的时候,将其中一磁盘指定为后备磁盘,此一磁盘在平常并不操作,但若阵 列中某一磁盘发生故障时,磁盘阵列即以后备磁盘取代故障磁盘,并自动将故障磁盘的 数据重建(rebuild)在后备磁盘之上,因为反应快速,加上快取内存减少了磁盘的存取, 所以数据重建很快即可完成,对系统的性能影响很小。对于要求不停机的大型数据处理 中心或控制中心而言,热备份更是一项重要的功能,因为可避免晚间或无人值守时发生 磁盘故障所引起的种种不便。
另一个额外的容错功能是坏扇区转移(bad sector reassignment)。坏扇区是磁盘故障 的主要原因,通常磁盘在读写时发生坏扇区的情况即表示此磁盘故障,不能再作读写,甚 至有很多系统会因为不能完成读写的动作而死机,但若因为某一扇区的损坏而使工作不 能完成或要更换磁盘,则使得系统性能大打折扣,而系统的维护成本也未免太高了。坏扇 区转移是当磁盘阵列系统发现磁盘有坏扇区时,以另一空白且无故障的扇区取代该扇区, 以延长磁盘的使用寿命,减少坏磁盘的发生率以及系统的维护成本。所以坏扇区转移功 能使磁盘阵列具有更好的容错性,同时使整个系统有最好的成本效益比。其他如可外接 电池备援磁盘阵列的快取内存,以避免突然断电时数据尚未写回磁盘而损失;或在RAID 1时作写入一致性的检查等,虽是小技术,但亦不可忽视。
3.硬件磁盘阵列还是软件磁盘阵列
市面上有所谓硬件磁盘阵列与软件磁盘阵列之分,因为软件磁盘阵列是使用一块SCSI 卡与磁盘连接,一般用户误以为是硬件磁盘阵列。以上所述主要是针对硬件磁盘阵列, 其与软件磁盘阵列有几个最大的区别:
l 一个完整的磁盘阵列硬件与系统相接。 l 内置CPU,与主机并行运作,所有的I/O都在磁盘阵列中完成,减轻主机的工作负载, 增加系统整体性能。 l 有卓越的总线主控(bus mastering)及DMA(Direct Memory Access)能力,加速数据 的存取及传输性能。 l 与快取内存结合在一起,不但增加数据的存取及传输性能,更因减少对磁盘的存取 而增加磁盘的寿命。 l 能充份利用硬件的特性,反应快速。
软件磁盘阵列是一个程序,在主机执行,透过一块SCSI卡与磁盘相接形成阵列,它最大 的优点是便宜,因为没有硬件成本(包括研发、生产、维护等),而SCSI卡很便宜(亦有的 软件磁盘阵列使用指定的很贵的SCSI卡);它最大的缺点是使主机多了很多进程 (process),增加了主机的负担,尤其是输出入需求量大的系统。目前市面上的磁盘阵列 系统大部份是硬件磁盘阵列,软件磁盘阵列较少。
4.磁盘阵列卡还是磁盘阵列控制器
磁盘阵列控制卡一般用于小系统，供单机使用。与主机共用电源，在关闭主机电源时存 在丢失Cache中的数据的的危险。磁盘阵列控制卡只有常用总线方式的接口，其驱动程 序与主机、主机所用的操作系统都有关系，有软、硬件兼容性问题并潜在地增加了系统 的不安定因素。在更换磁盘阵列卡时要冒磁盘损坏，资料失落，随时停机的风险。
独立式磁盘阵列控制一般用于较大型系统,可分为两种： 单通道磁盘阵列和多通道式磁盘阵列，单通道磁盘阵列只能接一台主机，有很大的 扩充限制。多通道磁盘阵列可接多个系统同时使用,以群集(cluster)的方式共用磁盘阵 列,这使内接式阵列控制及单接式磁盘阵列无用武之地。目前多数独立形式的磁盘阵列 子系统，其本身与主机系统的硬件及操作环境?BR> -- ※ 来源:．广州网易 BBS bbs.nease.net．[FROM: 202.103.153.151] 发信人: secu (secu), 信区: WinNT 标 题: Re: NT下做RAID 发信站: 广州网易 BBS (Mon Aug 24 17:59:42 1998), 转信
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