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Raid分类与数据恢复技术讲解
发布时间:2015-10-27 09:05:19     发布者:技佳数据恢复中心     --转载请注明出处--
技佳数据恢复_磁盘阵列 

      Raid是企业用户广泛采用的一种数据存储方案,目前实现 RAID可以采用两种方法:一种是基于硬件的RAID技术和另一种是基于软件的RAID技术。基于硬件的RAID需要RAID控制器才能实现,RAID控制器也称为RAID卡。除了使用RAID卡或者主板所带的芯片实现磁盘阵列外,还可以在一些操作系统中直接利用软件方式实现RAID功能,如windows系统中就内置了RAID功能。但是,为了使用软件RAID功能,首先必须将基本磁盘转换为动态磁盘。

      常用的RAID阶层有NRAID,JBOD,RAID 0、RAID1、RAID 2、RAID 3、RAID 4、 RAID 5、 RAID 6以及RAID7,再加上二合一型 RAID 0+1(或称RAID 10)。

      NRAID:即Non-RAID,所有磁盘的容量组合成一个逻辑盘,没有数据块分条。NRAID不提供数据冗余。要求至少一个磁盘。

      JBOD:代表Just a Bunch of Drives,这种模式只是简单将几块硬盘捆绑在一起以形成一个大的逻辑卷以供用户使用。磁盘控制器把每个物理磁盘看作独立的磁盘,因此每个磁盘都是独立的逻辑盘。JBOD也不提供数据冗余。要求至少一个磁盘。

      RAID 0:它代表了所有RAID级别中最高的存储性能。RAID 0提高存储性能的原理是把连续的数据分散到多个磁盘上存取。这样,系统有数据请求就可以被多个磁盘并行的执行,每个磁盘执行属于它自己的那部分数据请求。这种数据上的并行操作可以充分利用总线的带宽,显著提高磁盘整体存取性能,不过RAID 0不提供数据冗余,因此一旦硬盘出现物理故障,整个阵列的数据将全部丢失,用户将不得不进行数据恢复。因此Raid0不是一种安全的存储模式,限制了其在安全需求较高的行业内被广泛使用。

      RAID 1:它是通过磁盘数据镜像实现数据冗余,在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据。当原始数据繁忙时,可直接从镜像拷贝中读取数据,因此RAID 1可以提高读取性能。RAID1是磁盘阵列中单位成本最高的,但提供了很高的数据安全性和可用性。当一个磁盘失效时,系统可以自动切换到镜像磁盘上读写,而不需要重组失效的数据。

      RAID 2:将数据条块化地分布于不同的硬盘上,条块单位为位或字节,并使用称为“加重平均纠错码(海明码)”的编码技术来提供错误检查及恢复。这种编码技术需要多个磁盘存放检查及恢复信息,使得RAID 2技术实施更复杂,因此在商业环境中很少使用。

      RAID 3:RAID 3只能查错不能纠错。它访问数据时一次处理一个带区,这样可以提高读取和写入速度。校验码在写入数据时产生并保存在另外一个磁盘上。RAID 3使用简单的奇偶校验,并用单块磁盘存放奇偶校验信息。如果一块磁盘失效,奇偶盘及其他数据盘可以重新产生数据;如果奇偶盘失效则不影响数据使用。RAID 3对于大量的连续数据可提供很好的传输率,但对于随机数据来说,奇偶盘会成为写操作的瓶颈。

      RAID 4:RAID4和RAID3很象,数据都是依次存储在多个硬盘之上,奇偶校验码存放在独立的奇偶校验盘上,唯一不同的是,在数据分割上RAID3对数据的访问是按位进行的,RAID4对数据的访问是以数据块为单位进行的,也就是按磁盘进行的,每次一个盘。特点基本与RAID3相似,但是在失败恢复时,比RAID难恢复的多。

      RAID 5:RAID 5不单独指定的奇偶盘,而是在所有磁盘上交叉地存取数据及奇偶校验信息。在RAID5上,读/写指针可同时对阵列设备进行操作,提供了更高的数据流量。RAID 5更适合于小数据块和随机读写的数据。Raid-5是目前应用最广的存储模式,被广泛应用在很多领域,因此产生数据恢复的需求也比较高,Raid5通常为两块硬盘出现故障致使Raid信息丢失而无法访问,此时需要专业数据恢复公司将硬盘物理故障解决后再进行虚拟重组,即可提取数据。由于磁盘阵列上通常采用转速较高的SAS硬盘,如果硬盘磁头发生故障而未及时断电,磁头将碟片磨损的概率极高,这样就可能会危害到用户的数据安全。

      RAID 6:与RAID 5相比,RAID 6增加了第二个独立的奇偶校验信息块。两个独立的奇偶系统使用不同的算法,数据的可靠性非常高,即使两块磁盘同时失效也不会影响数据的使用。但RAID 6需要分配给奇偶校验信息更大的磁盘空间,相对于RAID 5有更大的“写损失”,因此“写性能”非常差。较差的性能和复杂的实施方式使得RAID 6很少得到实际应用。

      Raid-ADG:这是阵列模式只在惠普(康柏)的存储和服务器上采用,其本质上是Raid-6和Raid-4的结合,但由于其Q校验算法与Raid-6不同,数据恢复的难度也相对较高。

      RAID 7:RAID7所有的I/O传送都是同步进行的,可以分别控制,这样就提高了系统的并行性,从而提高了系统访问数据的速度。RAID7允许使用SNMP协议进行管理和监视,可以对校验区制定独立的传送信道以提高效率。但是由于引入了一个高速缓存,也导致一旦系统断电,在高速缓存内的数据就会全部丢失,因此需要和UPS一起工作。

      RAID 0+1:也被称为RAID 10标准,实际是将RAID 0和RAID 1标准结合的产物,在连续地以位或字节为单位分割数据并且并行读/写多个磁盘的同时,为每一块磁盘作磁盘镜像进行冗余。它的优点是同时拥有RAID 0的超凡速度和RAID 1的数据高可靠性,但是CPU占用率同样也更高,而且磁盘的利用率比较低。

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