陕西建设部网站官网,经典的公司简介范文,seo查询站长,西安网站设计开发这里写目录标题 服务器及RAID磁盘阵列介绍RAID 0RAID 1RAID 5RAID 6RAID 10 阵列卡介绍阵列卡接口类型阵列卡的缓存 构建软RAID磁盘阵列 服务器及RAID磁盘阵列介绍
RAID 将一组硬盘连结起来#xff0c;组成一个阵列#xff0c;以避免单个硬盘损坏而带来的数据损失,同时亦提供… 这里写目录标题 服务器及RAID磁盘阵列介绍RAID 0RAID 1RAID 5RAID 6RAID 10 阵列卡介绍阵列卡接口类型阵列卡的缓存 构建软RAID磁盘阵列 服务器及RAID磁盘阵列介绍
RAID 将一组硬盘连结起来组成一个阵列以避免单个硬盘损坏而带来的数据损失,同时亦提供了比单个硬盘高的可用性及容错性。常见的组合方式有:RAIDO、RAID1、RAID5、RAID6、RAID01、RAID10下面分别介绍它们的特性。
RAID 0 RAIDO 俗称“条带它将两个或多个硬盘组成一个逻辑硬盘容量是所有硬盘之和因为是多个硬盘组合成一个故可并行写操作写入速度提高但此方式硬盘数据没有几余没有容错一旦一个物理硬盘损坏则所有数据均丢失。因而RAID0 适合于对数据量大但安全性要求不高的场景比如音像、视频文件的存储等如图7.1所示。 RAID 1 RAID1 俗称“镜像它最少由两个硬盘组成且两个硬盘上存储的数据均相同以实现数据冗余。RAID1 读操作速度有所提高写操作理论上与单硬盘速度一样但由于数据需要同时写入所有硬盘实际上稍为下降。容错性是所有组合方式里最好的只要有一块硬盘正常则能保持正常工作。但它对硬盘容量的利用率则是最低只有50%因而成本也是最高。RAID1适合对数据安全性要求非常高的场景比如存储数据库数据文件之类如图7.2 所示。 RAID 5 RAID5 最少由三个硬盘组成它将数据分散存储于阵列中的每个硬盘并且还伴有一个数据校验位数据位与校验位通过算法能相互验证当丢失其中的一位时RAID 控制器能通过算法利用其它两位数据将丢失的数据进行计算还原。因而 RAID5 最多能允许一个硬盘损坏有容错性。RAID5 相对于其它的组合方式在容错与成本方面有一个平衡因而受到大多数使用者的欢迎。一般的磁盘阵列最常使用的就是 RAID5 这种方式如图 7.3所示。 RAID 6 RAID6 是在 RAID5 的基础上改良而成的RAID6 再将数据校验位增加一位所以允许损坏的硬盘数量也由 RAID5 的一个增加到二个。由于同一阵列中两个硬盘同时损坏的概率非常少所以RAID6 用增加一块硬盘的代价换来了比 RAID5 更高的数据安全性如图7.4 所示。 RAID 10 》RAID10是先将数据进行镜像操作然后再对数据进行分组RAID1在这里就是一个冗余的备份阵列而 RAID0则负责数据的读写阵列。至少要四块盘两块做raid0,另两块做 raid1RAID 10 对存储容量的利用率和 RAID 1 一样低只有 50%. 》Raid10 方案造成了 50%的磁盘浪费但是它提供了 200%的速度和单磁盘损坏的数据安全性并且当同时损坏的磁盘不在同一Raid1 中就能保证数据安全性、RAID 10 能提供比 RAID5 更好的性能。这种新结构的可扩充性不好使用此方案比较昂贵,如图 7.5 所示。 以上是当前主流的 RAID 组合方式至于如何选择则是结合到使用者对数据安全性、数据冗余、数据可用性、投入成本等各方面的综合衡量。 阵列卡介绍
阵列卡的全称叫磁盘阵列卡是用来做 RAID的。磁盘阵列是一种把若干硬磁盘驱动器按照一定要求组成一个整体整个磁盘阵列由阵列控制器管理的系统。冗余磁盘阵列 RAID(RedundantArray of independent Disks)技术 1987 年由加州大学伯克利分校提出最初的研制目的是为了组合小的廉价磁盘来代替大的昂贵磁盘,以降低大批量数据存储的费用同时也希望采用冗余信息的方式使得磁盘失效时不会使对数据的访问受损失从而开发出一定水平的数据保护技术。
阵列卡接口类型
接口类型目前主要有几种:IDE接口、SCSI接口、SATA接口和 SAS 接口。 IDE接口 IDE 的英文全称为Integrated Drive Electronics即“电子集成驱动器”它的本意是指把“硬盘控制器与盘体集成在一起的硬盘驱动器。把盘体与控制器集成在一起的做法减少了硬盘接口的电缆数目与长度数据传输的可靠性得到了增强硬盘制造起来变得更容易因为硬盘生产厂商不需要再担心自己的硬盘是否与其它厂商生产的控制器兼容对用户而言硬盘安装起来也更为方便。IDE 这一接口技术从诞生至今就一直在不断发展性能也不断的提高,其拥有的价格低廉、兼容性强的特点,为其造就了其它类型硬盘无法替代的地位。 IDE 代表着硬盘的一种类型但在实际的应用中人们也习惯用 IDE 来称呼最早出现IDE 类型硬盘 ATA-1这种类型的接口随着接口技术的发展已经被淘汰了而其后发展分支出更多类型的硬盘接口比如 ATA、UIraATA、DMA、Ultra DMA 等接口都属于 IDE 硬盘。此外由于 IDE 口属于并行接口因此为了和 SATA 口硬盘相区别IDE 口硬盘也叫 PATA口硬盘。SCSI接口 SCSl的英文全称为“Small Computer System Interface”(小型计算机系统接口)是同 IDE 完全不同的接口IDE 接口是普通 PC 的标准接口而 SCSI 并不是专门为硬盘设计的接口是一种广泛应用于小型机上的高速数据传输技术。SCSl 接口具有应用范围广、多任务、带宽大、CPU占用率低以及支持热插拔等优点但较高的价格使得它很难如IDE硬盘般普及因此 SCS1硬盘主要应用于中、高端和高档工作站中。SCSI 硬盘和普通IDE硬盘相比有很多优点:接口速度快并且由于主要用于服务器因此硬盘本身的性能也比较高硬盘转速快缓存容量大CPU 占用率低扩展性远优于IDE硬盘并且支持热插拔。SATA接口 》使用 SATA(SerialATA)口的硬盘又叫串口硬盘是目前 PC 硬盘的主流。2001年由 Intel、APT、Del1、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组成的 Serial ATA 委员会正式确立了Seria ATA 1.0 规范2002 年虽然串行 ATA 的相关设备还未正式上市但 SerialATA 委员会已抢先确立了 SerialATA2.0 规范。Seria ATA 采用串行连接方式串行 ATA 总线使用嵌入式时钟信号具备了更强的纠错能力与以往相比其最大的区别在于能对传输指令(不仅仅是数据)进行检查如果发现错误会自动矫正这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。 》串口硬盘是一种完全不同于并行 ATA 的硬盘接口类型由于采用串行方式传输数据而知名。相对于并行 ATA 来说就具有非常多的优势。首先Seria ATA 以连续串行的方式传送数据一次只会传送1位数据。这样能减少 SATA接口的针脚数目使连接电缆数目变少效率也会更高。实际上SeralATA 仅用四支针脚就能完成所有的工作分别用于连接电缆、连接地线、发送数据和接收数据同时这样的架构还能降低系统能耗和减小系统复杂性。其次SerialATA 的起点更高、发展潜力更大Seria ATA 1.0 定义的数据传输率为150MB/S这比并行 ATA(即 ATA133)所能达到 133MB/s 的最高数据传输率还高而在Seral ATA2.0 的数据传输率达到300MB/S,SATARevision 3.0 可达到 750 MB/s 的最高数据传输率。SAS接口 》SAS 是新一代的 SCSI技术,和现在流行的 SeriaIATA(SATA)硬盘相同都是采用串行技术以获得更高的传输速度并通过缩短连结线改善内部空间等。SAS 是并行 SCSI接口之后开发出的全新接口。此接口的设计是为了改善存储系统的效能、可用性和扩充性提供与串行 ATA (Serial ATA缩写为 SATA)硬盘的兼容性。 》SAS 的接口技术可以向下兼容 SATA。SAS 系统的背板(Backpanel)既可以连接具有双端口、高性能的 SAS 驱动器也可以连接高容量、低成本的 SATA 驱动器。因为 SAS 驱动器的端口与 SATA 驱动器的端口形状看上去类似所以 SAS 驱动器和 SATA 驱动器可以同时存在于一个存储系统之中。但需要注意的是SATA 系统并不兼容 SAS所以 SAS 驱动器不能连接到 SATA 背板上。由于 SAS 系统的兼容性IT 人员能够运用不同接口的硬盘来满足各类应用在容量上或效能上的需求,因此在扩充存储系统时拥有更多的弹性让存储设备发挥最大的投资效益。 》串行 SCSI是点到点的结构可以建立磁盘到控制器的直接连接。具有以下特点: 1更好的性能 点到点的技术减少了地址冲突以及菊花链连结的减速: 为每个设备提供了专用的信号通路来保证最大的带宽: 全双工方式下的数据操作保证最有效的数据吞吐量; 2简便的线缆连结 更细的电缆搭配更小的连接器: 3更好的扩展性 可以同时连结更多的磁盘设备。 阵列卡的缓存
缓存(Cache)是 RAID 卡与外部总线交换数据的场所RAID 卡先将数据传送到缓存再由缓存和外边数据总线交换数据。它是 RAID 卡电路板上的一块存储芯片与硬盘盘片相比具有极快的存取速度实际上就是相对低速的硬盘盘片与相对高速的外部设备(例如内存)之间的缓冲器。缓存的大小与速度是直接关系到 RAID 卡的实际传输速度的重要因素,大缓存能够大幅度地提高数据命中率从而提高 RAID 卡整体性能。多数 RAID 卡都配备了一定数量的内存作为高速缓存使用。不同的 RAID 卡出厂时配备的内存容量不同一般为几兆到数百兆容量不等这取决于磁盘阵列产品的应用范围。 Write Through 和 Write Back 是阵列卡缓存的两种使用方式,也称为透写和回写。WriteThrough 也是 RAID 阵列卡的默认模式。当选用 write through 方式时系统的写磁盘操作并不利用阵列卡的 Cache而是直接与磁盘进行数据的交互。而 write Back 方式则利用阵列 Cache 作为系统与磁盘间的二传手系统先将数据交给 Cache然后再由 Cache 将数据传给磁盘。
构建软RAID磁盘阵列
首先为 linux 服务器添加 4块 SCS| 硬盘,使用 mdadm 软件包,构建 RAID5 磁盘阵列提高磁盘存储的性能和可靠性。. 构建磁盘阵列 下面是构建磁盘阵列步骤。 1安装mdadm工具 在 CentOS7.3 系统中 mdadm 工具由mdadm-3.4-14.el7.x86_64软件包提供,执行rpm-qa |grep mdadm 命令査看系统中是否安装 mdadm 工具。若系统内未安装 mdadm 工具,可使用 RPM 或 YUM 方式安装。 2准备用于RAID阵列的分区为 Linux 服务器添加 4块 SCS| 硬盘。使用 fdisk 工具各划分出一块 2GB 的分区依次 为/dev/sdb1、/dev/sdc1、/dev/sdd1、/dev/sde1将分区的类型 ID 均更改为fd。fd 分区类型对应“Linux raid autodetect”表示支持用于 RAID 磁盘阵列。 3创建RAID设备 使用 mdadm 命令创建 RAID执行以下命令即可创建名称为 md0 的 RAID5. 上述命令中所用到参数的作用如下所示。 -C等同于 create表示新建; -v显示创建过程中的信息: /dev/md0创建 RAID5 的名称; -a-auto表示通知 mdadm 是否创建设备文件并分配一个未使用的次设备号后面跟 yes 代表如果有什么设备文件没有存在的话就自动创建; -n:指定使用几块硬盘创建 RAIDn4 表示使用 4块硬盘创建 RAID; -l指定 RAID 的级别15 表示创建 RAID5; /dev/sd[bcde]1指定四块磁盘分区。 查看 RAID5 创建结果。 4创建并挂载文件系统 2.RAID阵列管理及设备恢复 1扫描查看磁盘阵列信息 参数解析 Ddetail的缩写打印一个或多个磁盘阵列的详细信息 v对正在发生的事情显示更详细的信息 s扫描/proc/mdstat中的阵列设备列表。 2建立配置文件 为了方便日后启动/停止 RAID 阵列可以创建一个配置文件来进行管理。 3启动和停止进行测试 4实现故障恢复
