磁盤陣列系RAID介紹及實現(xiàn)：軟件陣列與硬件陣列2006年07月28日星期五07:33磁盤陣列系RAID介紹RAID，為RedundantArraysofIndependentDisks的簡稱，中文為廉價冗余磁盤陣列。磁盤陣列其實也分為軟陣列（SoftwareRaid）和硬陣列（HardwareRaid）兩種.軟陣列即通過軟件程序并由計算機(jī)的CPU提供運行能力所成.由于軟件程式不是一個完整系統(tǒng)故只能提供最基本的RAID容錯功能.其他如熱備用硬盤的設(shè)置，遠(yuǎn)程管理等功能均一一欠奉.硬陣列是由獨立操作的硬件提供整個磁盤陣列的控制和計算功能.不依靠系統(tǒng)的CPU資源.由于硬陣列是一個完整的系統(tǒng)，所有需要的功能均可以做進(jìn)去.所以硬陣列所提供的功能和性能均比軟陣列好.而且，如果你想把系統(tǒng)也做到磁盤陣列中，硬陣列是唯一的選擇.故我們可以看市場上RAID5級的磁盤陣列均為硬陣列.軟陣列只適用于Raid0和Raid1.對于我們做鏡像用的鏡像塔，肯定不會用Raid0或Raid1。作為高性能的存儲系統(tǒng)，巳經(jīng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。RAID的級別從RAID概念的提出到現(xiàn)在，巳經(jīng)發(fā)展了六個級別，其級別分別是0、1、2、3、4、5等。但是最常用的是0、1、3、5四個級別。下面就介紹這四個級別。RAID0：將多個較小的磁盤合并成一個大的磁盤，不具有冗余，并行I/O,速度最快。RAID0亦稱為帶區(qū)集。它是將多個磁盤并列起來，成為一個大硬盤。在存放數(shù)據(jù)時，其將數(shù)據(jù)按磁盤的個數(shù)來進(jìn)行分段，然后同時將這些數(shù)據(jù)寫進(jìn)這些盤中。所以，在所有的級別中，RAID0的速度是最快的。但是RAID0沒有冗余功能的，如果一個磁盤（物理）損壞，則所有的數(shù)據(jù)都無法使用。RAID1：兩組相同的磁盤系統(tǒng)互作鏡像，速度沒有提高，但是允許單個磁盤錯，可靠性最高。RAID1就是鏡像。其原理為在主硬盤上存放數(shù)據(jù)的同時也在鏡像硬盤上寫一樣的數(shù)據(jù)。當(dāng)主硬盤（物理）損壞時，鏡像硬盤則代替主硬盤的工作。因為有鏡像硬盤做數(shù)據(jù)備份，所以RAID1的數(shù)據(jù)安全性在所有的RAID級別上來說是最好的。但是其磁盤的利用率卻只有50%，是所有RAID上磁盤利用率最低的一個級別。RAIDLevel3RAID3存放數(shù)據(jù)的原理和RAID0、RAID1不同。RAID3是以一個硬盤來存放數(shù)據(jù)的奇偶校驗位，數(shù)據(jù)則分段存儲于其余硬盤中。它象RAID0一樣以并行的方式來存放數(shù)，但速度沒有RAID0快。如果數(shù)據(jù)盤（物理）損壞，只要將壞硬盤換掉，RAID控制系統(tǒng)則會根據(jù)校驗盤的數(shù)據(jù)校驗位在新盤中重建壞盤上的數(shù)據(jù)。不過，如果校驗盤（物理）損壞的話，則全部數(shù)據(jù)都無法使用。利用單獨的校驗盤來保護(hù)數(shù)據(jù)雖然沒有鏡像的安全性高，但是硬盤利用率得到了很大的提高，為n-1。RAID5：向陣列中的磁盤寫數(shù)據(jù)，奇偶校驗數(shù)據(jù)存放在陣列中的各個盤上，允許單個磁盤出錯。RAID5也是以數(shù)據(jù)的校驗位來保證數(shù)據(jù)的安全，但它不是以單獨硬盤來存放數(shù)據(jù)的校驗位，而是將數(shù)據(jù)段的校驗位交互存放于各個硬盤上。這樣，任何一個硬盤損壞，都可以根據(jù)其它硬盤上的校驗位來重建損壞的數(shù)據(jù)。硬盤的利用率為n-1。RAID0-1：同時具有RAID0和RAID1的優(yōu)點。冗余：采用多個設(shè)備同時工作，當(dāng)其中一個設(shè)備失效時，其它設(shè)備能夠接替失效設(shè)備繼續(xù)工作的體系。在PC服務(wù)器上，通常在磁盤子系統(tǒng)、電源子系統(tǒng)采用冗余技術(shù)。磁盤陣列(DiskArray)原理為什么需要磁盤陣列？如何增加磁盤的存取(access)速度，如何防止數(shù)據(jù)因磁盤的故障而失落及如何有效的利用磁盤空間，一直是電腦專業(yè)人員和用戶的困擾;而大容量磁盤的價格非常昂貴，對用戶形成很大的負(fù)擔(dān)。磁盤陣列技術(shù)的產(chǎn)生一舉解決了這些問題。過去十幾年來,CPU的處理速度增加了五十倍有多，內(nèi)存(memory)的存取速度亦大幅增加，而數(shù)據(jù)儲存裝置一主要是磁盤(harddisk)—的存取速度只增加了三、四倍,形成電腦系統(tǒng)的瓶頸，拉低了電腦系統(tǒng)的整體性能(throughput)，若不能有效的提升磁盤的存取速度,CPU、內(nèi)存及磁盤間的不平衡將使CPU及內(nèi)存的改進(jìn)形成浪費。目前改進(jìn)磁盤存取速度的的方式主要有兩種。一是磁盤快取控制(diskcachecontroller),它將從磁盤讀取的數(shù)據(jù)存在快取內(nèi)存(cachememory)中以減少磁盤存取的次數(shù)，數(shù)據(jù)的讀寫都在快取內(nèi)存中進(jìn)行，大幅增加存取的速度，如要讀取的數(shù)據(jù)不在快取內(nèi)存中，或要寫數(shù)據(jù)到磁盤時，才做磁盤的存取動作。這種方式在單工環(huán)境(single-taskingenvioronment)如DOS之下,對大量數(shù)據(jù)的存取有很好的性能(量小且頻繁的存取則不然)，但在多工(multi-tasking)環(huán)境之下(因為要不停的作數(shù)據(jù)交換(swapping)的動作)或數(shù)據(jù)庫(database)的存取(因為每一記錄都很小)就不能顯示其性能。這種方式?jīng)]有任何安全保障。其二是使用磁盤陣列的技術(shù)。磁盤陣列是把多個磁盤組成一個陣列，當(dāng)作單一磁盤使用，它將數(shù)據(jù)以分段(striping)的方式儲存在不同的磁盤中，存取數(shù)據(jù)時，陣列中的相關(guān)磁盤一起動作，大幅減低數(shù)據(jù)的存取時間，同時有更佳的空間利用率。磁盤陣列所利用的不同的技術(shù)，稱為RAIDlevel,不同的level針對不同的系統(tǒng)及應(yīng)用，以解決數(shù)據(jù)安全的問題。一般高性能的磁盤陣列都是以硬件的形式來達(dá)成,進(jìn)一步的把磁盤快取控制及磁盤陣列結(jié)合在一個控制器(RAIDcontroler或控制卡上，針對不同的用戶解決人們對磁盤輸出入系統(tǒng)的四大要求：增加存取速度，容錯(faulttolerance),即安全性有效的利用磁盤空間；盡量的平衡CPU，內(nèi)存及磁盤的性能差異,提高電腦的整體工作性能。磁盤陣列原理磁盤陣列中針對不同的應(yīng)用使用的不同技術(shù)，稱為RAIDlevel,RAID是RedundentArrayofInexpensiveDisks的縮寫，而每一level代表一種技術(shù)，目前業(yè)界公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)是RAID0~RAID5。這個level并不代表技術(shù)的高低，level5并不高于level3,level1也不低過level4,至于要選擇那一種RAIDlevel的產(chǎn)品，純視用戶的操作環(huán)境(operatingenvironment)及應(yīng)用(application)而定,與level的高低沒有必然的關(guān)系。RAID0及RAID1適用于PC及PC相關(guān)的系統(tǒng)如小型的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器(networkserver)及需要高磁盤容量與快速磁盤存取的工作站等，比較便宜;RAID3及RAID4適用于大型電腦及影像、CAD/CAM等處理;RAID5多用于OLTP,因有金融機(jī)構(gòu)及大型數(shù)據(jù)處理中心的迫切需要，故使用較多而較有名氣，RAID2較少使用，其他如RAID6,RAID7,乃至RAID10等，都是廠商各做各的，并無一致的標(biāo)準(zhǔn)，在此不作說明。介紹各個RAIDlevel之前,先看看形成磁盤陣列的兩個基本技術(shù)：磁盤延伸(DiskSpanning):譯為磁盤延伸，能確切的表示diskspanning這種技術(shù)的含義。如圖磁盤陣列控制器，聯(lián)接了四個磁盤，這四個磁盤形成一個陣列(array),而磁盤陣列的控制器(RAIDcontroller)是將此四個磁盤視為單一的磁盤，如DOS環(huán)境下的C:盤。這是diskspanning的意義，因為把小容量的磁盤延伸為大容量的單一磁盤，用戶不必規(guī)劃數(shù)據(jù)在各磁盤的分布,而且提高了磁盤空間的使用率。并使磁盤容量幾乎可作無限的延伸;而各個磁盤一起作取存的動作，比單一磁盤更為快捷。很明顯的，有此陣列的形成而產(chǎn)生RAID的各種技術(shù)。磁盤或數(shù)據(jù)分段(DiskStripingorDataStriping):因為磁盤陣列是將同一陣列的多個磁盤視為單一的虛擬磁盤(virtualdisk),所以其數(shù)據(jù)是以分段(blockorsegment)的方式順序存放在磁盤陣列中，數(shù)據(jù)按需要分段，從第一個磁盤開始放,放到最彳麥一個磁盤再回到第一個磁盤放起，直到數(shù)據(jù)分布完畢。至于分段的大小視系統(tǒng)而定,有的系統(tǒng)或以1KB最有效率，或以4KB,或以6KB,甚至是4MB或8MB的，但除非數(shù)據(jù)小于一個扇區(qū)(sector,即521bytes),否則其分段應(yīng)是512byte的倍數(shù)。因為磁盤的讀寫是以一個扇區(qū)為單位，若數(shù)據(jù)小于512bytes,系統(tǒng)讀取該扇區(qū)后，還要做組合或分組(視讀或?qū)懚?的動作，浪費時間。從上圖我們可以看出，數(shù)據(jù)以分段于在不同的磁盤，整個陣列的各個磁盤可同時作讀寫，故數(shù)據(jù)分段使數(shù)據(jù)的存取有最好的效率，理論上本來讀一個包含四個分段的數(shù)據(jù)所需要的時間約二(磁盤的accesstime+數(shù)據(jù)的tranfertime)X4次,現(xiàn)在只要一次就可以完成。若以N表示磁盤的數(shù)目危表示讀取,W表示寫入,5表示可使用空間,則數(shù)據(jù)分段的性能為：R：N(可同時讀取所有磁盤)W:N(可同時寫入所有磁盤)S:N(可利用所有的磁盤,并有最佳的使用率)Diskstriping也稱為RAID0,很多人以為RAID0沒有甚么，其實這是非常錯誤的觀念，因為RAID0使磁盤的輸出入有最高的效率。而磁盤陣列有更好效率的原因除數(shù)據(jù)分段外,它可以同時執(zhí)行多個輸出入的要求，因為陣列中的每一個磁盤都能獨立動作，分段放在不同的磁盤,不同的磁盤可同時作讀寫,而且能在快取內(nèi)存及磁盤作并行存取(parallelaccess)的動作，但只有硬件的磁盤陣列才有此性能表現(xiàn)。從上面兩點我們可以看出，diskspanning定義了RAID的基本形式，提供了一個便宜、靈活、高性能的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),而diskstriping解決了數(shù)據(jù)的存取效率和磁盤的利用率問題,RAID1至RAID5是在此基礎(chǔ)上提供磁盤安全的方案。RAID1RAID1是使用磁盤鏡像(diskmirroring)的技術(shù)。磁盤鏡像應(yīng)用在RAID1之前就在很多系統(tǒng)中使用，它的方式是在工作磁盤(workingdisk)之外再加一額外的備份磁盤(backupdisk),兩個磁盤所儲存的數(shù)據(jù)完全一樣，數(shù)據(jù)寫入工作磁盤的同時亦寫入備份磁盤。磁盤鏡像不見得就是RAID1,如NovellNetware亦有提供磁盤鏡像的功能，但并不表示Netware有了RAID1的功能。一般磁盤鏡像和RAID1有二點最大的不同：RAID1無工作磁盤和備份磁盤之分，多個磁盤可同時動作而有重疊(overlaping)讀取的功能,甚至不同的鏡像磁盤可同時作寫入的動作，這是一種最佳化的方式,稱為負(fù)載平衡(load-balance)。例如有多個用戶在同一時間要讀取數(shù)據(jù)，系統(tǒng)能同時驅(qū)動互相鏡像的磁盤，同時讀取數(shù)據(jù)，以減輕系統(tǒng)的負(fù)載，增加I/O的性能。RAID1的磁盤是以磁盤延伸的方式形成陣列，而數(shù)據(jù)是以數(shù)據(jù)分段的方式作儲存,因而在讀取時，它幾乎和RAID0有同樣的性能。從RAID的結(jié)構(gòu)就可以很清楚的看出RAID1和一般磁盤鏡像的不同。下圖為RAID1,每一筆數(shù)據(jù)都儲存兩份：從圖可以看出：R:N(可同時讀取所有磁盤)W:N/2(同時寫入磁盤數(shù))S:N/2(利用率)讀取數(shù)據(jù)時可用到所有的磁盤，充分發(fā)揮數(shù)據(jù)分段的優(yōu)點;寫入數(shù)據(jù)時，因為有備份，所以要寫入兩個磁盤，其效率是N/2,磁盤空間的使用率也只有全部磁盤的一半。很多人以為RAID1要加一個額外的磁盤,形成浪費而不看好RAID1,事實上磁盤越來越便宜，并不見得造成負(fù)擔(dān)，況且RAID1有最好的容錯(faulttolerence)能力，其效率也是除RAID0之外最好的。在磁盤陣列的技術(shù)上，從RAID1到RAID5,不停機(jī)的意思表示在工作時如發(fā)生磁盤故障，系統(tǒng)能持續(xù)工作而不停頓,仍然可作磁盤的存取，正常的讀寫數(shù)據(jù);而容錯則表示即使磁盤故障，數(shù)據(jù)仍能保持完整,可讓系統(tǒng)存取到正確的數(shù)據(jù)，而SCSI的磁盤陣列更可在工作中抽換磁盤，并可自動重建故障磁盤的數(shù)據(jù)。磁盤陣列之所以能做到容錯及不停機(jī)，是因為它有冗余的磁盤空間可資利用，這也就是Redundant的意義。RAID2RAID2是把數(shù)據(jù)分散為位(bit)或塊(block),加入海明碼HammingCode,在磁盤陣列中作間隔寫入(interleaving)到每個磁盤中，而且地址(address)都一樣，也就是在各個磁盤中，其數(shù)據(jù)都在相同的磁道(cylinderortrack)及扇區(qū)中。RAID2的設(shè)計是使用共軸同步(spindlesynchronize)的技術(shù)，存取數(shù)據(jù)時，整個磁盤陣列一起動作，在各作磁盤的相同位置作平行存取,所以有最好的存取時間(accesstime),其總線(bus)是特別的設(shè)計，以大帶寬(bandwide)并行傳輸所存取的數(shù)據(jù),所以有最好的傳輸時間(transfertime)。在大型檔案的存取應(yīng)用,RAID2有最好的性能，但如果檔案太小,會將其性能拉下來，因為磁盤的存取是以扇區(qū)為單位，而RAID2的存取是所有磁盤平行動作，而且是作單位元的存取,故小于一個扇區(qū)的數(shù)據(jù)量會使其性能大打折扣。RAID2是設(shè)計給需要連續(xù)且大量數(shù)據(jù)的電腦使用的，如大型電腦(mainframetosupercomputer)＞作影像處理或CAD/CAM的工作站(workstation)等，并不適用于一般的多用戶環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器(networkserver),小型機(jī)或PC。RAID2的安全采用內(nèi)存陣列(memoryarray)的技術(shù)，使用多個額外的磁盤作單位錯誤校(single-bitcorrection)及雙位錯誤檢測(double-bitdetection);至于需要多少個額外的磁盤,則視其所采用的方法及結(jié)構(gòu)而定，例如八個數(shù)據(jù)磁盤的陣列可能需要三個額外的磁盤，有三十二個數(shù)據(jù)磁盤的高檔陣列可能需要七個額外的磁盤。RAID3RAID3的數(shù)據(jù)儲存及存取方式都和RAID2一樣，但在安全方面以奇偶校驗(paritycheck)取代海明碼做錯誤校正及檢測，所以只需要一個額外的校檢磁盤(paritydisk)。奇偶校驗值的計算是以各個磁盤的相對應(yīng)位作XOR的邏輯運算，然后將結(jié)果寫入奇偶校驗磁盤，任何數(shù)據(jù)的修改都要做奇偶校驗計算,如圖：如某一磁盤故障，換上新的磁盤后,整個磁盤陣列(包括奇偶校驗磁盤)需重新計算一次，將故障磁盤的數(shù)據(jù)恢復(fù)并寫入新磁盤中；如奇偶校驗磁盤故障，則重新計算奇偶校驗值，以達(dá)容錯的要求.較之RAID1及RAID2,RAID3有85%的磁盤空間利用率，其性能比RAID2稍差，因為要做奇偶校驗計算;共軸同步的平行存取在讀檔案時有很好的性能，但在寫入時較慢，需要重新計算及修改奇偶校驗磁盤的內(nèi)容。RAID3和RAID2有同樣的應(yīng)用方式，適用大檔案及大量數(shù)據(jù)輸出入的應(yīng)用，并不適用于PC及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。RAID4RAID4也使用一個校驗磁盤，但和RAID3不一樣,如圖：RAID4是以扇區(qū)作數(shù)據(jù)分段,各磁盤相同位置的分段形成一個校驗磁盤分段(parityblock)，放在校驗磁盤。這種方式可在不同的磁盤平行執(zhí)行不同的讀取命今，大幅提高磁盤陣列的讀取性能;但寫入數(shù)據(jù)時，因受限于校驗磁盤，同一時間只能作一次，啟動所有磁盤讀取數(shù)據(jù)形成同一校驗分段的所有數(shù)據(jù)分段，與要寫入的數(shù)據(jù)做好校驗計算再寫入。即使如此，小型檔案的寫入仍然比RAID3要快，因其校驗計算較簡單而非作位(bitlevel)的計算;但校驗磁盤形成RAID4的瓶頸，降低了性能，因RAID5而使得RAID4較少使用。RAID5RAID5避免了RAID4的瓶頸，方法是不用校驗磁盤而將校驗數(shù)據(jù)以循環(huán)的方式放在每一個磁盤中，如下圖：磁盤陣列的第一個磁盤分段是校驗值，第二個磁盤至后一個磁盤再折回第一個磁盤的分段是數(shù)據(jù)，然后第二個磁盤的分段是校驗值，從第三個磁盤再折回第二個磁盤的分段是數(shù)據(jù)，以此類推,直到放完為止。圖中的第一個parityblock是由A0,A1...,B1,B2計算出來,第二個parityblock是由B3,B4,...,C4,D0計算出來，也就是校驗值是由各磁盤同一位置的分段的數(shù)據(jù)所計算出來。這種方式能大幅增加小檔案的存取性能,不但可同時讀取,甚至有可能同時執(zhí)行多個寫入的動作，如可寫入數(shù)據(jù)到磁盤1而其parityblock在磁盤2,同時寫入數(shù)據(jù)到磁盤4而其parityblock在磁盤1,這對聯(lián)機(jī)交易處理(OLTP,On-LineTransactionProcessing)如銀行系統(tǒng)、金融、股市等或大型數(shù)據(jù)庫的處理提供了最佳的解決方案(solution),因為這些應(yīng)用的每一筆數(shù)據(jù)量小，磁盤輸出入頻繁而且必須容錯。事實上RAID5的性能并無如此理想，因為任何數(shù)據(jù)的修改，都要把同一parityblock的所有數(shù)據(jù)讀出來修改后，做完校驗計算再寫回去,也就是RMWcycle(Read-Modify-Writecycle,這個cycle沒有包括校驗計算)；正因為牽一而動全身，所以：R:N(可同時讀取所有磁盤)W:1(可同時寫入磁盤數(shù))S:N-1(利用率)RAID5的控制比較復(fù)雜，尤其是利用硬件對磁盤陣列的控制，因為這種方式的應(yīng)用比其他的RAIDlevel要掌握更多的事情，有更多的輸出入需求，既要速度快，又要處理數(shù)據(jù)，計算校驗值，做錯誤校正等，所以價格較高;其應(yīng)用最好是OLTP,至于用于圖像處理等,不見得有最佳的性能。磁盤陣列的額外容錯功能：SpareorStandbydriver事實上容錯功能已成為磁盤陣列最受青睞的特性，為了加強容錯的功能以及使系統(tǒng)在磁盤故障的情況下能迅速的重建數(shù)據(jù)，以維持系統(tǒng)的性能，一般的磁盤陣列系統(tǒng)都可使用熱備份(hotspareorhotstandbydriver)的功能，所謂熱備份是在建立(configure)磁盤陣列系統(tǒng)的時候，將其中一磁盤指定為后備磁盤，此一磁盤在平常并不操作，但若陣列中某一磁盤發(fā)生故障時，磁盤陣列即以后備磁盤取代故障磁盤，并自動將故障磁盤的數(shù)據(jù)重建(rebuild)在后備磁盤之上，因為反應(yīng)快速，加上快取內(nèi)存減少了磁盤的存取,所以數(shù)據(jù)重建很快即可完成，對系統(tǒng)的性能影響很小。對于要求不停機(jī)的大型數(shù)據(jù)處理中心或控制中心而言,熱備份更是一項重要的功能，因為可避免晚間或無人值守時發(fā)生磁盤故障所引起的種種不便。另一個額外的容錯功能是壞扇區(qū)轉(zhuǎn)移(badsectorreassignment)。壞扇區(qū)是磁盤故障的主要原因，通常磁盤在讀寫時發(fā)生壞扇區(qū)的情況即表示此磁盤故障,不能再作讀寫,甚至有很多系統(tǒng)會因為不能完成讀寫的動作而死機(jī)，但若因為某一扇區(qū)的損壞而使工作不能完成或要更換磁盤，則使得系統(tǒng)性能大打折扣，而系統(tǒng)的維護(hù)成本也未免太高了。壞扇區(qū)轉(zhuǎn)移是當(dāng)磁盤陣列系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)磁盤有壞扇區(qū)時，以另一空白且無故障的扇區(qū)取代該扇區(qū)，以延長磁盤的使用壽命，減少壞磁盤的發(fā)生率以及系統(tǒng)的維護(hù)成本。所以壞扇區(qū)轉(zhuǎn)移功能使磁盤陣列具有更好的容錯性，同時使整個系統(tǒng)有最好的成本效益比。其他如可外接電池備援磁盤陣列的快取內(nèi)存，以避免突然斷電時數(shù)據(jù)尚未寫回磁盤而損失;或在RAID1時作寫入一致性的檢查等，雖是小技術(shù)，但亦不可忽視。硬件磁盤陣列還是軟件磁盤陣列市面上有所謂硬件磁盤陣列與軟件磁盤陣列之分，因為軟件磁盤陣列是使用一塊SCSI卡與磁盤連接，一般用戶誤以為是硬件磁盤陣列。以上所述主要是針對硬件磁盤陣列，其與軟件磁盤陣列有幾個最大的區(qū)別：l一個完整的磁盤陣列硬件與系統(tǒng)相接。l內(nèi)置CPU,與主機(jī)并行運作,所有的I/O都在磁盤陣列中完成，減輕主機(jī)的工作負(fù)載,增加系統(tǒng)整體性能。l有卓越的總線主控(busmastering)及DMA(DirectMemoryAccess)能力，加速數(shù)據(jù)的存取及傳輸性能。l與快取內(nèi)存結(jié)合在一起,不但增加數(shù)據(jù)的存取及傳輸性能,更因減少對磁盤的存取而增加磁盤的壽命。l能充份利用硬件的特性,反應(yīng)快速。軟件磁盤陣列是一個程序，在主機(jī)執(zhí)行，透過一塊SCSI卡與磁盤相接形成陣列，它最大的優(yōu)點是便宜，因為沒有硬件成本(包括研發(fā)、生產(chǎn)、維護(hù)等)，而SCSI卡很便宜(亦有的軟件磁盤陣列使用指定的很貴的SCSI卡)；它最大的缺點是使主機(jī)多了很多進(jìn)程(process),增加了主機(jī)的負(fù)擔(dān)，尤其是輸出入需求量大的系統(tǒng)。目前市面上的磁盤陣列系統(tǒng)大部份是硬件磁盤陣列,軟件磁盤陣列較少。磁盤陣列卡還是磁盤陣列控制器磁盤陣列控制卡一般用于小系統(tǒng)，供單機(jī)使用。與主機(jī)共用電源，在關(guān)閉主機(jī)電源時存在丟失Cache中的數(shù)據(jù)的的危險。磁盤陣列控制卡只有常用總線方式的接口，其驅(qū)動程序與主機(jī)、主機(jī)所用的操作系統(tǒng)都有關(guān)系，有軟、硬件兼容性問題并潛在地增加了系統(tǒng)的不安定因素。在更換磁盤陣列卡時要冒磁盤損壞，資料失落，隨時停機(jī)的風(fēng)險。獨立式磁盤陣列控制一般用于較大型系統(tǒng)，可分為兩種：單通道磁盤陣列和多通道式磁盤陣列，單通道磁盤陣列只能接一臺主機(jī)，有很大的擴(kuò)充限制。多通道磁盤陣列可接多個系統(tǒng)同時使用，以群集(cluster)的方式共用磁盤陣列，這使內(nèi)接式陣列控制及單接式磁盤陣列無用武之地。目前多數(shù)獨立形式的磁盤陣列子系統(tǒng)，其本身與主機(jī)系統(tǒng)的硬件及操作環(huán)境?BR>問題一：備份系統(tǒng)的作用描述：很多系統(tǒng)管理員認(rèn)為，投資建立一個備份任務(wù)的管理，較原來復(fù)雜的備份系統(tǒng)只是在恢復(fù)的時候才起作用有些浪費，并且平時增添了很多的管理任務(wù)，這對于企業(yè)來說是一個大的浪費。??回答：這個問題是一個大問題，直接涉及到對于一個企業(yè)的信息系統(tǒng)的投資回報率(ROI)。當(dāng)IT系統(tǒng)的重要性非常高，企業(yè)的關(guān)乎生命的數(shù)據(jù)都在計算機(jī)系統(tǒng)里面，那么數(shù)據(jù)的保護(hù)就非常重要，這是其一。另外，實施備份系統(tǒng)并不會帶來更多的管理任務(wù)，相反為系統(tǒng)管理員帶來了很多維護(hù)上的方便，主要有以下幾點：?備份的自動化，降低由維護(hù)員的操作帶來的風(fēng)險；?數(shù)據(jù)庫在線備份，保證24X7小時業(yè)務(wù)運行;?文件系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的時間點恢復(fù)，歷史版本管理;?磁帶的復(fù)制（Cloning），可降低磁帶的出錯幾率和實現(xiàn)異地容災(zāi)保存；?網(wǎng)絡(luò)備份、LAN-Free及Serverless多種備份方式；?系統(tǒng)災(zāi)難快速恢復(fù)。??因此，如果企業(yè)必須實現(xiàn)上述功能，而企業(yè)又不實施備份系統(tǒng)時，需要的人力及設(shè)備的投資如果大于實施備份系統(tǒng)的投資，則該備份系統(tǒng)的投資是可以被接受的。問題二：備份系統(tǒng)的功能??描述：用戶只需要簡單的備份就可以了，不必要那么復(fù)雜。用戶買了很多備份系統(tǒng)中沒有用處的先進(jìn)技術(shù)，沒有必要在系統(tǒng)中實現(xiàn)過多的復(fù)雜功能。??回答：備份系統(tǒng)實現(xiàn)的功能是備份技術(shù)發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物，先進(jìn)技術(shù)的出現(xiàn)也由于用戶的系統(tǒng)中有這樣的需求。當(dāng)IT系統(tǒng)發(fā)展到一定程度，用戶對IT系統(tǒng)的依賴型增強，IT系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量越來越大，對系統(tǒng)備份的要求就水漲船高。但好的備份系統(tǒng)應(yīng)該有如下的特點：?備份系統(tǒng)可根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的需要非常容易地進(jìn)行擴(kuò)展；?滿足未來的數(shù)據(jù)量及應(yīng)用系統(tǒng)升級帶來的備份系統(tǒng)的壓力；?備份系統(tǒng)中，尤其是備份軟件的可升級能力。??總體來說，備份技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了幾個發(fā)展階段，從傳統(tǒng)的磁帶備份到網(wǎng)絡(luò)備份，從SCSILAN-Free備份到SAN結(jié)構(gòu)的動態(tài)共享LANFree備份，直到目前出現(xiàn)的Serverless備份?？梢灶A(yù)見，未來備份產(chǎn)品有以下幾個趨勢：?磁盤備份技術(shù)??隨著SATA磁盤價格進(jìn)一步下降，磁盤的備份優(yōu)勢逐漸體現(xiàn)出來。目前EMC已經(jīng)推出了使用磁盤作為虛擬磁帶庫的產(chǎn)品，在功能上可以替代磁帶庫的功能。筆者認(rèn)為，該產(chǎn)品的大批量投放市場，會在一定程度上引發(fā)備份硬件設(shè)備的升級換代。iSCSI技術(shù)??該技術(shù)可以利用現(xiàn)有的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，用戶可以很方便地實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程異地保護(hù)。目前市場上已經(jīng)出現(xiàn)了較多這樣的產(chǎn)品，相信隨著產(chǎn)品的成熟，會有很多異地備份和容災(zāi)方案會選擇該技術(shù)。NDMP協(xié)議??NDMP（網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理協(xié)議）作為一種標(biāo)準(zhǔn)，目前已經(jīng)發(fā)展到了Version4,支持該協(xié)議的產(chǎn)品，可以非常方便地實現(xiàn)NAS服務(wù)器數(shù)據(jù)的快速備份和恢復(fù)。對于大數(shù)量的小文件，該技術(shù)有著得天獨厚的優(yōu)勢。?SnapShot備份技術(shù)??目前很多的磁盤陣列都提供了SnapShot功能，而對于磁盤陣列上的SnapShot，我們可以充分利用SnapShot技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的Serverless備份，這對于企業(yè)級的大型系統(tǒng)有著十分重要的意義，極大地降低了備份時對于生產(chǎn)系統(tǒng)的資源占用，并且可以非?？焖俚鼗謴?fù)。?實現(xiàn)備份介質(zhì)的生命周期管理??通常每盤磁帶都有一定的使用次數(shù)限制，因此，對于磁帶備份系統(tǒng)來說，磁帶使用了一定次數(shù)后，就應(yīng)該摒棄掉，不能用來備份關(guān)鍵數(shù)據(jù)。問題三：備份系統(tǒng)的維護(hù)??描述：我們投資購買了全自動的備份系統(tǒng)，目的就是降低維護(hù)工作量，只要實施了該系統(tǒng)，維護(hù)工作就可以放松了，只要過一周或者一個月檢查一下備份的狀態(tài)就可以了。??回答：當(dāng)用戶實施了備份系統(tǒng)后，對于備份系統(tǒng)的維護(hù)工作仍然非常重要。主要由以下因素決定。?由于目前很多單位IT系統(tǒng)的主機(jī)很多，應(yīng)用系統(tǒng)很多，并且每套應(yīng)用系統(tǒng)都有相應(yīng)的管理和維護(hù)人員，備份是各種應(yīng)用數(shù)據(jù)備份任務(wù)的集中管理。因此對于應(yīng)用系統(tǒng)較為復(fù)雜的用戶來說，可以設(shè)立備份系統(tǒng)管理員或者存儲備份工程師，對整體備份系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。?隨著數(shù)據(jù)量的增大，應(yīng)用系統(tǒng)的增長，備份策略隨著時間的遷移應(yīng)進(jìn)行優(yōu)化。?備份系統(tǒng)涉及的技術(shù)包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、存儲、磁帶庫等諸多技術(shù)，因此建議備份系統(tǒng)管理員對各種知識有一定的了解，并且除了參加備份系統(tǒng)知識的培訓(xùn)外，還要參加操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等產(chǎn)品的專業(yè)培訓(xùn)，以保證應(yīng)用系統(tǒng)在出現(xiàn)災(zāi)難時盡快實現(xiàn)數(shù)據(jù)的恢復(fù)。?關(guān)鍵數(shù)據(jù)庫的日常備份如果失敗，可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫的掛起。例如，對于Oracle數(shù)據(jù)庫來說，如果不及時對數(shù)據(jù)庫的“歸檔日志”進(jìn)行備份，則會導(dǎo)致整個數(shù)據(jù)庫的停止。?如果磁帶庫備份系統(tǒng)中有“克隆”的功能，還需要每日將“克隆”的介質(zhì)取出，放置到異地保存，以利于容災(zāi)。問題四：備份系統(tǒng)產(chǎn)品的選擇??問題：在選擇產(chǎn)品時，備份磁帶庫容量盡可能大，磁帶機(jī)速度盡可能快，盡可能使用最先進(jìn)的技術(shù)。??回答：在產(chǎn)品的選擇過程中，性價比是最重要的指標(biāo)之一，但絕不是全部。建議用戶在選擇產(chǎn)品的時候考慮以下幾個因素：?本系統(tǒng)應(yīng)用數(shù)據(jù)的類型、數(shù)據(jù)量、備份策略（全備份、增量備份等）及關(guān)鍵數(shù)據(jù)的保留時間決定了磁帶庫的總?cè)萘浚?備份時間窗口和備份數(shù)據(jù)量的峰值數(shù)據(jù)量決定了磁帶機(jī)的最低數(shù)量；?應(yīng)用系統(tǒng)的種類和數(shù)據(jù)類型決定備份時采用哪些技術(shù)。如用NAS設(shè)備備份，盡量選擇NDMP備份；SAN架構(gòu)備份盡量選用磁帶機(jī)動態(tài)共享；磁盤陣列提供了鏡像或者SNAP功能，可以使用Snapshot備份技術(shù)。?磁帶機(jī)技術(shù)的選擇方面，建議選擇較為通用的設(shè)備，對于該磁帶機(jī)來說，操作系統(tǒng)及備份軟件對其兼容的程度較好。?由于磁帶機(jī)屬于機(jī)械設(shè)備，故障率較磁盤、光盤等設(shè)備要高，因此配置磁帶機(jī)時盡量保持冗余。目前SATA磁盤技術(shù)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，磁盤備份技術(shù)已經(jīng)成為了發(fā)展方向。?硬件設(shè)備考慮備件的提供情況及提供商的服務(wù)水平，而對于備份軟件來說，提供專業(yè)服務(wù)及技術(shù)支持也是需要考慮的重要因素。?備份軟件應(yīng)該具有較廣泛的兼容性。數(shù)據(jù)對于電腦使用者來說珍貴之處不言而喻。然而，硬件故障、軟件損壞、病毒侵襲、黑客騷擾、錯誤操作以及其他意想不到的原因時時都在威脅著我們的電腦，隨時可能使系統(tǒng)崩潰而無法工作，或許不經(jīng)意間您的數(shù)據(jù)以及長時間積累的資料就會化為烏有。那么，有沒有辦法可以避免造成這樣的損失呢？答案是肯定的，這個行之有效、有時甚至是惟一的辦法，就是備份！細(xì)究備份技術(shù)我們這里所說的〃備份〃僅僅限于個人數(shù)據(jù)的備份。隨著軟件技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)軟件功能越來越強，備份技術(shù)也突飛猛進(jìn)。專用備份程序不斷推陳出新，適用程度越來越高，安全系數(shù)越來越大；高級備份軟件性能越來越優(yōu)，簡單備份的方式也未受到淘汰；單個文件備份形態(tài)仍被看好，批量備份方式成為主流，硬盤〃克隆〃技術(shù)成為熱門；自主的靜態(tài)備份普遍被使用，自動的實時備份被越來越多的用戶選擇……縱觀整個軟件家族，用戶可以選擇的備份程序、方式方法越來越靈活。您可以有目的地備份單個文件，也可以有選擇地復(fù)制指定文件，或者將整個硬盤壓縮復(fù)制到另外的介質(zhì)上；您可以讓備份的數(shù)據(jù)保留電腦某一個時段完全的原貌，從而在任何時候?qū)崿F(xiàn)該時段數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的原樣恢復(fù)；您也可以讓備份數(shù)據(jù)和硬盤數(shù)據(jù)保持同步變化，使不斷變化的重要數(shù)據(jù)在發(fā)生突然變故時圓滿地得到還原。與此同時，硬件技術(shù)也在進(jìn)步，適合于作為備份介質(zhì)的設(shè)備越來越多，存儲容量越來越大。專用的磁帶機(jī)性能越來越好，光盤刻錄機(jī)價格越來越低廉，Zip磁盤、驅(qū)動器品種越來越多，小巧便攜的大容量活動存儲設(shè)備類型越來越豐富，可用于備份數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)條件越來越發(fā)達(dá)。各種存儲設(shè)備的質(zhì)量越來越高，便攜性、可靠性都有提升，比起當(dāng)初軟盤一統(tǒng)天下的局面，可謂天壤之別，誰都可以方便、自由地選擇一款合適的備份設(shè)備。拋開備份說備份進(jìn)行不同作業(yè)時，可以用于備份的方法、設(shè)備確實太多了，或許拋?quot；備份〃才能更清晰地認(rèn)識備份。系統(tǒng)軟件可以自動為重要文件生成后備文件，應(yīng)用軟件提供定時自動保存、自動恢復(fù)和保存文檔時自動保存?zhèn)浞菸募墓δ?備份硬件的安裝使用也越來越簡便……但有些用戶對于便利的軟件設(shè)置和硬件設(shè)備卻置之不理，等真的受到懲罰時，才萬般無奈地求助于他人，或者摸索著用數(shù)據(jù)恢復(fù)程序僥幸地找回一部分丟失的數(shù)據(jù)，但是損失已經(jīng)不可避免。其實，備份是件很簡單的事情，只要構(gòu)建一個理想的備份方案就行了。這個理想的備份方案，簡而言之就屋四個一〃政策：一套清晰的思路，一種可行的方法，一臺好用的設(shè)備，一個強勁的軟件。下面，我們從4各方面分別介紹幾種備選方案，您可根據(jù)自己的實際情況，恰當(dāng)組合。一套清晰的思路哪些文件必須備份、哪些文件不一定要備份;哪些可以本地備份、哪些必須異地備份；哪些應(yīng)該動態(tài)備份、哪些應(yīng)該靜態(tài)備份;哪些應(yīng)該活備份、哪些必須強制性地死備份……這些問題一定要做到心中有數(shù)。認(rèn)識備份術(shù)語了解備份方法硬件級問題：選擇備份文件用的存儲設(shè)備和位置。軟件級問題：選擇備份程序并充分挖掘、利用其功能。本地備份：在本機(jī)硬盤的特定區(qū)域備份文件。異地備份：將文件備份到與電腦分離的存儲介質(zhì)，如軟盤、Zip磁盤、光盤以及存儲卡等介質(zhì)。這是備份的硬件級問題。活備份：備份到可擦寫存儲介質(zhì)，以便更新和修改。死備份：備份到不可擦寫的存儲介質(zhì)，以防錯誤刪除和別人有意篡改。這還是備份的硬件級問題。動態(tài)備份：利用軟件功能定時自動備份指定文件，或文件內(nèi)容產(chǎn)生變化后隨時自動備份。靜態(tài)備份：為保持文件原貌而進(jìn)行人工備份。這是本地備份的軟件級問題。對于每一個電腦用戶來說，全部文件可分為4個類型。安裝系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件形成的文件：電腦借助于它們正常運行、實現(xiàn)功能。這些文件不一定非要備份，因為這類文件可以通過重新安裝軟件再次得到。但是，有選擇地備份系統(tǒng)軟件中保證最低運行的重要的文件（如Windows的注冊表文件以及軟、硬件配置信息和用戶信息）以及應(yīng)用軟件中的個人配置信息文件（如個人模板）可以有效地減少重新安裝的麻煩。這類文件只進(jìn)行本地活備份即可，不過，一定要進(jìn)行靜態(tài)備份，因為這類文件的價值在于其原始性，動態(tài)備份可能會把改變的甚至產(chǎn)生錯誤的文件保存為最終備份。從網(wǎng)絡(luò)等媒體上復(fù)制的文件（如下載的軟件、媒體上的文獻(xiàn)等）：這類文件有些可以復(fù)得，有些過期則會消失。對于您來說，下載后就成了惟一的，所以，一定要備份，重要的還要異地備份，當(dāng)然是靜態(tài)備份，因為復(fù)制它的目的一般是使用而不是進(jìn)行修改。電腦自動生成或用戶添加形成的個人信息（如輸入法詞庫、網(wǎng)頁收藏夾等）：這類文件一旦丟失，雖可重新建立，但卻要花費很大精力重新組織，因此一定要備份。不過，它們是隨時都在更新變化的，所以最好進(jìn)行本地動態(tài)的活備份，以便隨時恢復(fù)到最新狀態(tài)；當(dāng)然，在一定階段做一個異地的死備份也是必要的。純屬自己積累和編輯的文件（如通訊簿、電子郵件、自己編輯的各種文檔）：這是自己的勞動果實，也是獨一無二、無法復(fù)得的，應(yīng)該采用動態(tài)備份，隨時記錄最新形態(tài);取得階段性成果后要做靜態(tài)的異地備份，以便萬一出錯時進(jìn)行恢復(fù);文件完成后，做至少2個死備份，以防備份丟失、被篡改，或者因存儲介質(zhì)損毀而不可使用。當(dāng)然，這些不是教條的，明晰的思路還應(yīng)該是善于應(yīng)變的。比如Windows注冊表在系統(tǒng)運行過程中會隨時被有意無意地修改，所以有必要進(jìn)行動態(tài)備份;但如果不保留一個最初的完好備份，就可能在最需要時找到一個帶有致命錯誤的注冊表。所以，綜合應(yīng)用多種備份方法才是合理的。一種可行的方法轉(zhuǎn)移文件：我們在第5期已經(jīng)介紹了一些轉(zhuǎn)移個人文件的方法，在此不再贅述。選擇備份工具：首先，好的備份硬件才能使良好的備份方案有的放矢。其次，要選擇一個功能完善的備份程序，才能使軟件級的備份方法得以實現(xiàn)。對于正常運行的系統(tǒng)，備份程序在后臺作業(yè)，以保持?jǐn)?shù)據(jù)同步（原始文件和備份文件隨時保持一致）的動態(tài)備份是比較理想的備份方案。選擇備份方法：選好備份硬件和動態(tài)備份程序后，還要考慮備份方法。進(jìn)行文件還是文件夾備份？是否過濾？如何過濾？是否采用壓縮備份方式？備份文件是否易于恢復(fù)？是否選擇文件數(shù)據(jù)同步？如果選擇數(shù)據(jù)同步，還應(yīng)考慮原始文件出錯的因素，有些非法操作會造成原始文件出現(xiàn)非法代碼而不能打開，若完全采用動態(tài)備份，原始文件和備份文件兩者完全同步，備份文件也將不能使用。因此，根據(jù)自己的實際情況，選擇可行方法是非常重要的。選擇保存方法：備份文件是為了在發(fā)生意外時能夠恢復(fù)文件，如果備份文件存放不好，所有努力都可能前功盡棄。比如CIH病毒侵害電腦，往往會吞噬全部硬盤數(shù)據(jù)，如果僅僅在本地動態(tài)備份，備份文件也在其破壞范圍之內(nèi)。還有一些人為的破壞更甚于此。要避免此類情況，就必須采用異地備份。而異地備份的存儲介質(zhì)也可能遭人篡改，這就需要死備份。然而，異地死備份就達(dá)不到動態(tài)備份的目的。因此，在動態(tài)備份的同時，適當(dāng)?shù)臅r候做一次異地備份是最值得推廣的安全方案。選擇文件格式：用不同程序、不同方法備份的文件，恢復(fù)的方法也是不同的。一般來說，基于Windows系統(tǒng)的備份程序產(chǎn)生的特殊格式的備份文件仍要在Windows中恢復(fù)，尤其是壓縮格式的備份文件。這對個人文檔備份來說不存在問題，而對系統(tǒng)文件的備份就不合適了。對系統(tǒng)文件的備份，一定要保存成在DOS環(huán)境可以直接拷貝的類型或可以在DOS中解開的壓縮格式，因為在系統(tǒng)無法啟動時總要使用這些備份。一臺好用的設(shè)備備份離不開存儲設(shè)備和介質(zhì)。目前，可以用來備份的設(shè)備很多，除軟盤、本地硬盤外，CD-R、CD-RW光盤、Zip磁盤、活動硬盤、移動存儲設(shè)備以及磁帶機(jī)等都可以很方便地買到。此外，Internet還給用戶提供了網(wǎng)絡(luò)備份的新途徑，尤其是一些免費空間很值得我們予以關(guān)注。軟盤是最常見的備份介質(zhì)。不過，軟盤容量很小，備份少量數(shù)據(jù)尚勉強可為，對大量數(shù)據(jù)則無能為力。再則，軟盤安全性差、容易損壞，專業(yè)備份不值得考慮。光盤是不錯的備份介質(zhì)，它容量大、便于保管和攜帶，安全性也較高，是死備份的惟一選擇。Zip磁盤的容量大，容易實現(xiàn)異地備份。其性價比較高。在不同場合文件交換量較大的用戶可以首先考慮選擇它作為備份設(shè)備。經(jīng)常需要進(jìn)行移動作業(yè)的用戶可以把中、大容量的活動硬盤作為備份設(shè)備的首選，雖然價格有些貴，但除備份功能之外，它還能讓您隨身帶著系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫。對擁有數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)的用戶而言，移動存儲卡或記憶棒也可以暫時借以備份數(shù)據(jù)。磁帶機(jī)是一種較原始的數(shù)據(jù)載體，但新型產(chǎn)品性能已經(jīng)相當(dāng)完善，對于從事數(shù)據(jù)生產(chǎn)的專業(yè)用戶還是值得選擇的。如果淡化異地備份的重要性，任何人都可以把本地硬盤作為最佳備份設(shè)備。在硬盤上建立一個占總?cè)萘?0%左右的分區(qū)專用于備份文件，備份、還原都很方便，效率最高、速度最快、單位容量價格比最高。其弊端是這個分區(qū)無法從電腦系統(tǒng)中分離出去，備份文件仍處于CIH等極具破壞力的病毒控制之下。對此，您可以用文檔壓縮備份、建立多級目錄、隱藏文件等方法緩解潛在的危險。此外，您還可以購買一個價格較低廉的小硬盤專做備份，平時，在CMOS中把它設(shè)為從屬硬盤隱藏起來，需要備份和恢復(fù)文件時，對CMOS做簡單設(shè)置即可激活RAID，為RedundantArraysofIndependentDisks的簡稱，中文為廉價冗余磁盤陣列。在1987年由美國柏克萊大學(xué)提出RAID（RedundantArrayofInexpensiveDisks）理論，作為高性能的存儲系統(tǒng)，巳經(jīng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。RAID的級別從RAID概念的提出到現(xiàn)在，巳經(jīng)發(fā)展了多個級別，有明確標(biāo)準(zhǔn)級別分別是0、1、2、3、4、5等。但是最常用的是0、1、3、5四個級別。其他還有6、7、10、30、50等。RAID為使用者降低了成本、增加了執(zhí)行效率，并提供了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。標(biāo)準(zhǔn)的RAID寫操作，包括如：RAID4或RAID5中所必需的校驗計算，需包括以下幾個步驟：（1） 以校驗盤中讀取數(shù)據(jù)（2） 以目標(biāo)數(shù)據(jù)盤中讀取數(shù)據(jù)（3） 以舊校驗數(shù)據(jù)，新數(shù)據(jù)及已存在數(shù)據(jù)，生成新的校驗數(shù)據(jù)（4） 將新校驗數(shù)據(jù)寫入校驗盤（5） 將新數(shù)據(jù)寫入目標(biāo)數(shù)據(jù)盤當(dāng)主機(jī)將一個待寫入陣列RAID組中的數(shù)據(jù)發(fā)送到陣列時，陣列控制器將該數(shù)據(jù)保存在緩存中并立即報告主機(jī)該數(shù)據(jù)的寫入工作已完成。該數(shù)據(jù)寫入到陣列硬盤的工作由陣列控制器完成，該數(shù)據(jù)可繼續(xù)存放在Cache中直到Cache滿，而且要為新數(shù)據(jù)騰出空間而必須刷新時或陣列需停機(jī)時，控制器會及時將該數(shù)據(jù)從Cache寫入陣列硬盤中。這種緩存回寫技術(shù)使得主機(jī)不必等待RAID校驗計算過程的完成，即可處理下一個讀寫任務(wù)，這樣，主機(jī)的讀寫效率大為增加。當(dāng)主機(jī)命令將一個數(shù)據(jù)寫入硬盤，則陣列控制器將該數(shù)據(jù)寫入緩存最上面的位置，只有新數(shù)據(jù)才會被控制器按Write-BackCache的方式最后寫入硬盤。RAID級別NRAID：硬盤連續(xù)使用。NRAID意思是不使用RAID功能。它使用硬盤的總?cè)萘拷M成邏輯碟（不使用條塊讀寫）。換句話說，它生成的邏輯碟容量就是物理碟容量的總和。此外，NRAID不提供資料的備余。JBOD：JBOD的含意是控制器將機(jī)器上每顆硬盤都當(dāng)作單獨的硬盤處理，因此每顆硬盤都被當(dāng)作單顆獨立的邏輯碟使用。此外，JBOD并不提供資料備余的功能。RAID0：RAID0-DiskStrippingwithoutparity（常用）又稱數(shù)據(jù)分塊，即把數(shù)據(jù)分成若干相等大小的小塊，并把它們寫到陣列上不同的硬盤上，這種技術(shù)又稱“Stripping”（即將數(shù)據(jù)條帶化），這種把數(shù)據(jù)分布在多個盤上，在讀寫時是以并行的方式對各硬盤同時進(jìn)行操作。從理論上講，其容量和數(shù)據(jù)傳輸率是單個硬盤的N倍。N為構(gòu)成RAID0的硬盤總數(shù)。當(dāng)然，若陣列控制器有多個硬盤通道時，對多個通道上的硬盤進(jìn)行RAID0操作，I/O性能會更高。因此常用于圖象，視頻等領(lǐng)域，RAID0I/O傳輸率較高，但平均故障時間MTTF只有單盤的N分之一，因此RAID0可靠性最差。RAID1：RAID1-DiskMirroring（較常用）又稱鏡像。即每個工作盤都有一個鏡像盤，每次寫數(shù)據(jù)時必須同時寫入鏡像盤，讀數(shù)據(jù)時只從工作盤讀出，一旦工作盤發(fā)生故障立即轉(zhuǎn)入鏡像盤，從鏡像盤中讀出數(shù)據(jù)。當(dāng)更換故障盤后，數(shù)據(jù)可以重構(gòu)，恢復(fù)工作盤正確數(shù)據(jù)，這種陣列可靠性很高，但其有效容量減小到總?cè)萘恳话胍韵拢虼薘AID1常用于對容錯要求極嚴(yán)的應(yīng)用場合，如財政、金融等領(lǐng)域。RAID（0+1）:結(jié)合了RAID0和RAID1?條塊化讀寫的同時使用鏡像操作。RAID（0+1）允許多個硬盤損壞，因為它完全使用硬盤來實現(xiàn)資料備余。如果有超過兩個硬盤做RAID1，系統(tǒng)會自動實現(xiàn)RAID（0+1）。RAID2：又稱位交叉，它采用漢明碼作盤錯校驗，采用按位交叉存取，運用于大數(shù)據(jù)的讀寫，但冗余信息開銷太大（校驗盤為多個），已被淘汰。RAID3：RAID3-ParallelDiskArray為單盤容錯并行傳輸。即采用Stripping技術(shù)將數(shù)據(jù)分塊，對這些塊進(jìn)行異或校驗，校驗數(shù)據(jù)寫到最后一個硬盤上。它的特點是有一個盤為校驗盤，數(shù)據(jù)以位或字節(jié)的方式存于各盤（分散記錄在組內(nèi)相同扇區(qū)的各個硬盤上）。當(dāng)一個硬盤發(fā)生故障，除故障盤外，寫操作將繼續(xù)對數(shù)據(jù)盤和校驗盤進(jìn)行操作。而讀操作是通過對剩余數(shù)據(jù)盤和校驗盤的異或計算重構(gòu)故障盤上應(yīng)有的數(shù)據(jù)來進(jìn)行的。RAID3的優(yōu)點是并行I/O傳輸和單盤容錯，具有很高可靠性。缺點：每次讀寫要牽動整個組，每次只能完成一次I/O。RAID4：與RAID3相似，區(qū)別是：RAID3是按位或字節(jié)交叉存取，而RAID4是按塊（扇區(qū)）存取，可以單獨地對某個盤進(jìn)行操作，無須像RAID3那樣，哪怕每一次小I/O操作也要涉及全組，只需涉及組中兩塊硬盤（一塊數(shù)據(jù)盤，一塊校驗盤）即可，從而提高了小量數(shù)據(jù)I/O速度。缺點：對于隨機(jī)分散的小數(shù)據(jù)量I/O,固定的校驗盤又成為I/O瓶頸，例如：事務(wù)處理。作兩個很小的寫操作，一個寫在drive2的stripe1上，一個寫在drive3的stripe2上，它們都要往校驗盤上寫，所以發(fā)生爭用校驗盤的問題。RAID5：RAID5-Stripingwithfloatingparitydrive（最常用）是一種旋轉(zhuǎn)奇偶校驗獨立存取的陣列方式，它與RAID3,RAID4不同的是沒有固定的校驗盤，而是按某種規(guī)則把奇偶校驗信息均勻地分布在陣列所屬的硬盤上，所以在每塊硬盤上，既有數(shù)據(jù)