存储备份基础知识
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灾难(Disaster):是指由于人为或自然的原因,造成信息系统运行严重故障或瘫痪,使信息系统支持的业务功能停顿或服务水平不可接受,达到特定的时间的突发性事件,通常导致信息系统需要切换到备用场地续数据保护。
● SNIA数据保护论坛(DMF)的持续数据保护特别兴趣小组
(CDP SIG)对CDP的定义是:“持续数据保护是一套方
法,它可以捕获或跟踪数据的变化,并将其在生产数据之外独
立存放,以确保数据可以恢复到过去的任意时间点。持续数据
保护系统可以基于块、文件或应用实现,可以为恢复对象提供
足够细的恢复粒度,实现几乎无限多的恢复时间点。”
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RAID技术
独立磁盘冗余阵列(Redundant Array of Independent Disks,RAID),其最初所指为廉价磁盘冗余阵列。RAID技术允许将一系列磁盘分组,以实现提高可用性的目的,并提供为实现数据保护而必需的数据冗余。RAID一般是通过磁盘阵列卡控制SCSI磁盘驱动器来实现的。
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RAID的实现方式
RAID的软硬件实现方式及其差别
RAID硬件阵列是使用专门的磁盘阵列卡来实现的
RAID软件阵列是通过支持RAID的操作系统进行配置和管理而实现的
所有的RAID系统共同的特点,也是其真正的优点则是“热交换”能力:用户可以取出一个存在缺陷的驱动器,并插入一个新的予以更换
硬件实现:内置(集成)RAID控制器和外置RAID控制器
内置RAID控制器通常是以常用的卡件形式插接在计算机主板上,集成RAID控制器则是由主板厂商直接把控制芯片集成在主板上
外置RAID控制器包括从控制器到硬盘等一套设备
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RAID相关技术
磁盘镜像技术
磁盘镜像就是在一台服务器内安装两个(或者多个)独立的硬盘,即用一块磁盘控制器连接两个性能相同的硬盘。当系统工作时,将数据同时存入这两个硬盘,这两份数据称为镜像关系。当一个硬盘出现故障时,可以使用另一个硬盘,从而保证网络系统正常运行
奇偶校验技术
不必把数据镜像,对整个硬盘的数据进行奇偶校验运算,只需一个硬盘就能保证数据完整性,这就是奇偶校验技术相对于镜像技术的优势
条块技术
条块(Striping)技术是把进入RAID控制器的数据分割成很多部分,每一部分为一个条块,再采用并行处理方式把条块数据分布到RAID阵列的所有驱动器上
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RAID相关技术举例
RAID磁盘镜像原理
RAID阵列条块技术示意图
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RAID的级别(1)
RAID技术是一种工业标准,但各厂商对RAID级别的定义不尽相同。目前对RAID级别的定义可以获得业界广泛认可的有4种,即RAID0、RAID1、RAID10和RAID5
RAID0:在阵列中采用了条块算法,即读/写数据时多块硬盘同时操作,数据被分散地写在各个硬盘上
RAID1:是指两块硬盘数据进行完全镜像,即通常说的磁盘镜像
RAID10:即RAID0+1。综合了RAID1和RAID0的特点,独立磁盘配置成RAID0,两套完整的RAID0互相镜像(RAID1)
RAID5:是将各块独立硬盘进行条块化分割,相同的条块区进行奇偶校验,校验数据平均分布在每块硬盘上
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RAID的级别(2)
RAID3是另外一种RAID级别,它和RAID5的机制相同,不同的是,它把校验数据完全放在一块硬盘上,而不是像RAID5那样分散开来。RAID3技术不很常用。
RAID1,RAID3,RAID5及RAID10阵列配合硬盘热插拔技术,可以实现数据的在线恢复,即当RAID阵列中的任何一块硬盘损坏时,不需要用户关机或停止应用服务,就可以更换故障硬盘,系统会通过校验计算自动恢复相应硬盘上的数据,从而不中断操作系统和应用系统的运行,对实现高可靠、高可用系统具有重要的意义。但由于RAID0的无数据冗余条块技术特性,硬盘热插拔技术对于它没有任何意义。
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各RAID级别的比较
RAID级别
RAID0
RAID1
RAID3
RAID5
名称
条块
镜像
专用校验块
分散校验条块
允许故障
否
是
是
是
冗余类型
无
副本
校验
校验
热插拔操作
不可
可以
可以
可以
硬盘数量
一个以上
两个
三个以上
三个以上
可用容量
最大
最小
中间
中间
减少容量
无
50%
一个磁盘
一个磁盘
读性能
高
中间
高
高
随机写性能
最高
中间
最低
低
连续写性能
最高
中间
低
最低
典型应用
无故
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