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存储阵列类型循环和固定

发布时间: 2023-06-08 19:50:41

1. RAID磁盘阵列的RAID磁盘阵列与存储阵列

随着RAID磁盘阵列技术的发展,存储的性能和安全性都有了很好的保障。对于中小项目常用的RAID磁盘阵列5(包括RAID磁盘阵列5e,RAID磁盘阵列5ee和RAID磁盘阵列6)这种级别的RAID磁盘阵列,都能保证在1-2块磁盘/FLASH出现故障的情况下,RAID磁盘阵列保证数据的完整性,但RAID磁盘阵列5的保护机制是否能完整的保护数据,答案却是否定的。
RAID磁盘阵列5和RAID磁盘阵列6对于普通的磁盘故障有很好的纠错能力,但RAID磁盘阵列对于储存的底层故障,RAID磁盘阵列5和RAID磁盘阵列6都无法进行纠错恢复。
硬件RAID磁盘阵列的缺点:可以检测并尝试恢复Noisy Error,我们常见的磁盘损坏包括Bit Rot就是代表性的显性错误,但是RAID磁盘阵列无法检测到隐性错误。常见的RAID磁盘阵列储存底层隐性错误有以下几种:
Phantom writes “幻影写入”。RAID磁盘阵列磁盘已经发出指令写入磁道,由于RAID磁盘阵列内部故障,并未写入成功,但在RAID磁盘阵列储存表象为写入完成的状态。
Misdirected reads or writes 误读写。举例:RAID磁盘阵列数据要在01扇区进行读写,却在02扇区做了这个操作,导致数据混乱。
DMA parity errors DMA传输过程中发生的error。
Accidental overwrites 在频繁的Swapping(文件交换)中数据误读写。
随着RAID磁盘阵列储存设备技术的进化,上面这四种只是常见的Silent Error,当然会有其他更多的RAID磁盘阵列种类,涉及到很多RAID磁盘阵列底层的技术。
我们遇到的RAID磁盘阵列VDD Error就是属于可以检测并尝试恢复RAID磁盘阵列Noisy Error,但是无法检测到RAID磁盘阵列Silent Error,所以故障层面只显示统一的RAID磁盘阵列VDD错误,但RAID磁盘阵列底层的故障却不一定是相同的。
对于硬件RAID磁盘阵列来说,RAID磁盘阵列在阵列卡和光纤卡的级别,RAID磁盘阵列并不会去确认故障是哪一种error,这是硬件RAID磁盘阵列先天的硬件特性限制。
我们可以看看下面这个例子,做了RAID磁盘阵列6,并划分了LUN。RAID磁盘阵列在故障的表现层面,RAID磁盘阵列柜的硬件并未出现故障告警,RAID磁盘阵列出现VDD错误告警,RAID磁盘阵列在告警之后又进行了修复:
RAID磁盘阵列VDD Repair start开始修复的动作。当VDD Repair到一定程度,完全无法repair的时候,才会表现为服务器告警(故障灯亮)。
但由于RAID磁盘阵列底层故障是Silent Error,不可避免的会有几率出现hantom writes 或Misdirected reads or writes 读写误载 这些Silent Error,这些错误导致的结果就是错误的RAID磁盘阵列数据被相互校检到RAID磁盘阵列5的其他盘了,这在硬件RAID磁盘阵列属于不可勘测的部分(当然在超高端的储存设备还是有这些检测的机制)。
在更换了故障的RAID磁盘阵列磁盘之后。我们回到Storage Manager的日常event,
像上面这种例子的RAID磁盘阵列故障,在近几年的RAID磁盘阵列储存故障发生得越来越频繁,一方面由于RAID磁盘阵列储存容量的翻倍提升带来的磁盘/FLASH密度高速增减,另一方面不断下降的成本也导致RAID磁盘阵列感觉不如原来的稳定了。
所以RAID磁盘阵列5(e、ee、raid6)级别的这种RAID磁盘阵列技术,并非在单盘双盘损坏的情况下都能保持良好的重构工作。在一些RAID磁盘阵列数据安全需求高、成本又受限的地方,我们不能只依靠RAID磁盘阵列5的技术来规避数据丢失。
ZFS文件系统,在系统层面能补充硬件RAID磁盘阵列的这种不可规避的数据丢失情况,所以在每个RAID磁盘阵列项目的规划初期,应该要规划好相应的RAID磁盘阵列系统和文件格式。

2. 半导体存储器有几类,分别有什么特点

1、随机存储器

对于任意一个地址,以相同速度高速地、随机地读出和写入数据的存储器(写入速度和读出速度可以不同)。存储单元的内部结构一般是组成二维方矩阵形式,即一位一个地址的形式(如64k×1位)。但有时也有编排成便于多位输出的形式(如8k×8位)。

特点:这种存储器的特点是单元器件数量少,集成度高,应用最为广泛(见金属-氧化物-半导体动态随机存储器)。

2、只读存储器

用来存储长期固定的数据或信息,如各种函数表、字符和固定程序等。其单元只有一个二极管或三极管。一般规定,当器件接通时为“1”,断开时为“0”,反之亦可。若在设计只读存储器掩模版时,就将数据编写在掩模版图形中,光刻时便转移到硅芯片上。

特点:其优点是适合于大量生产。但是,整机在调试阶段,往往需要修改只读存储器的内容,比较费时、费事,很不灵活(见半导体只读存储器)。

3、串行存储器

它的单元排列成一维结构,犹如磁带。首尾部分的读取时间相隔很长,因为要按顺序通过整条磁带。半导体串行存储器中单元也是一维排列,数据按每列顺序读取,如移位寄存器和电荷耦合存储器等。

特点:砷化镓半导体存储器如1024位静态随机存储器的读取时间已达2毫秒,预计在超高速领域将有所发展。

(2)存储阵列类型循环和固定扩展阅读:

半导体存储器优点

1、存储单元阵列和主要外围逻辑电路制作在同一个硅芯片上,输出和输入电平可以做到同片外的电路兼容和匹配。这可使计算机的运算和控制与存储两大部分之间的接口大为简化。

2、数据的存入和读取速度比磁性存储器约快三个数量级,可大大提高计算机运算速度。

3、利用大容量半导体存储器使存储体的体积和成本大大缩小和下降。

3. 请问存储阵列的定义是什么呢谢谢!!!

磁盘阵列简称RAID(Rendant Arrays of Inexpensive Disks,RAID),有“价格便宜且多余的磁盘阵列”之意。其原理是利用数组方式来作磁盘组,配合数据分散排列的设计,提升数据的安全性。磁盘阵列主要针对硬盘,在容量及速度上,无法跟上CPU及内存的发展,提出改善方法。磁盘阵列是由很多便宜、容量较小、稳定性较高、速度较慢磁盘,组合成一个大型的磁盘组,利用个别磁盘提供数据所产生的加成效果来提升整个磁盘系统的效能。同时,在储存数据时,利用这项技术,将数据切割成许多区段,分别存放在各个硬盘上。

4. 计算机组成原理中的存储阵列是什么意思

存储阵列:由大量的存储单元组成,每个存储单元能存放1位二值数据(0,1)。通常存储单元排列成N行×M列矩阵形式。

它是把多个磁盘组成一个阵列,当作单一磁盘使用,它将数据以分段(striping)的方式储存在不同的磁盘中,存取数据时,阵列中的相关磁盘一起动作,大幅减低数据的存取时间,同时有更佳的空间利用率。磁盘阵列所利用的不同的技术,称为RAID level ,不同的level 针对不同的系统及应用,以解决数据安全的问题。

一般高性能的磁盘阵列都是以硬件的形式来达成,进一步的把磁盘快取控制及磁盘阵列结合在一个控制器(RAID controler)或控制卡上,针对不同的用户解决人们对磁盘输出/入系统的四大要求:

增加存取速度。
容错(fault tolerance ),即安全性。
有效的利用磁盘空间。
尽量的平衡CPU,内存及磁盘的性能差异,提高电脑的整体工作性能。

RAID0为例子,如果我用两个硬组成,500G两个,总容量1000G,读写速度理论是单个的两倍。不过缺点是一个硬盘坏了,全部数据都找不回来

5. 常见磁盘阵列类型

磁盘阵列就是Raid

RAID(Rendant Array of Independent Disk 独立冗余磁盘阵列)技术是加州大学伯克利分校1987年提出,最初是为了组合小的廉价磁盘来代替大的昂贵磁盘,同时希望磁盘失效时不会使对数据的访问受损失而开发出一定水平的数据保护技术。RAID就是一种由多块廉价磁盘构成的冗余阵列,在操作系统下是作为一个独立的大型存储设备出现。RAID可以充分发挥出多块硬盘的优势,可以提升硬盘速度,增大容量,提供容错功能够确保数据安全性,易于管理的优点,在任何一块硬盘出现问题的情况下都可以继续工作,不会受到损坏硬盘的影响。

二、RAID的几种工作模式

1、RAID0

即Data Stripping数据分条技术。RAID 0可以把多块硬盘连成一个容量更大的硬盘群,可以提高磁盘的性能和吞吐量。RAID 0没有冗余或错误修复能力,成本低,要求至少两个磁盘,一般只是在那些对数据安全性要求不高的情况下才被使用。

(1)、RAID 0最简单方式

就是把x块同样的硬盘用硬件的形式通过智能磁盘控制器或用操作系统中的磁盘驱动程序以软件的方式串联在一起,形成一个独立的逻辑驱动器,容量是单独硬盘的x倍,在电脑数据写时被依次写入到各磁盘中,当一块磁盘的空间用尽时,数据就会被自动写入到下一块磁盘中,它的好处是可以增加磁盘的容量。速度与其中任何一块磁盘的速度相同,如果其中的任何一块磁盘出现故障,整个系统将会受到破坏,可靠性是单独使用一块硬盘的1/n。

(2)、RAID 0的另一方式

是用n块硬盘选择合理的带区大小创建带区集,最好是为每一块硬盘都配备一个专门的磁盘控制器,在电脑数据读写时同时向n块磁盘读写数据,速度提升n倍。提高系统的性能。

2、RAID 1

RAID 1称为磁盘镜像:把一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘上,在不影响性能情况下最大限度的保证系统的可靠性和可修复性上,具有很高的数据冗余能力,但磁盘利e78988e69d用率为50%,故成本最高,多用在保存关键性的重要数据的场合。RAID 1有以下特点:

(1)、RAID 1的每一个磁盘都具有一个对应的镜像盘,任何时候数据都同步镜像,系统可以从一组镜像盘中的任何一个磁盘读取数据。

(2)、磁盘所能使用的空间只有磁盘容量总和的一半,系统成本高。

(3)、只要系统中任何一对镜像盘中至少有一块磁盘可以使用,甚至可以在一半数量的硬盘出现问题时系统都可以正常运行。

(4)、出现硬盘故障的RAID系统不再可靠,应当及时的更换损坏的硬盘,否则剩余的镜像盘也出现问题,那么整个系统就会崩溃。

(5)、更换新盘后原有数据会需要很长时间同步镜像,外界对数据的访问不会受到影响,只是这时整个系统的性能有所下降。

(6)、RAID 1磁盘控制器的负载相当大,用多个磁盘控制器可以提高数据的安全性和可用性。
3、RAID0 1

把RAID0和RAID1技术结合起来,数据除分布在多个盘上外,每个盘都有其物理镜像盘,提供全冗余能力,允许一个以下磁盘故障,而不影响数据可用性,并具有快速读/写能力。RAID0 1要在磁盘镜像中建立带区集至少4个硬盘。

4、RAID2

电脑在写入数据时在一个磁盘上保存数据的各个位,同时把一个数据不同的位运算得到的海明校验码保存另一组磁盘上,由于海明码可以在数据发生错误的情况下将错误校正,以保证输出的正确。但海明码使用数据冗余技术,使得输出数据的速率取决于驱动器组中速度最慢的磁盘。RAID2控制器的设计简单。

5、RAID3:带奇偶校验码的并行传送

RAID 3使用一个专门的磁盘存放所有的校验数据,而在剩余的磁盘中创建带区集分散数据的读写操作。当一个完好的RAID 3系统中读取数据,只需要在数据存储盘中找到相应的数据块进行读取操作即可。但当向RAID 3写入数据时,必须计算与该数据块同处一个带区的所有数据块的校验值,并将新值重新写入到校验块中,这样无形虽增加系统开销。当一块磁盘失效时,该磁盘上的所有数据块必须使用校验信息重新建立,如果所要读取的数据块正好位于已经损坏的磁盘,则必须同时读取同一带区中的所有其它数据块,并根据校验值重建丢失的数据,这使系统减慢。当更换了损坏的磁盘后,系统必须一个数据块一个数据块的重建坏盘中的数据,整个系统的性能会受到严重的影响。RAID 3最大不足是校验盘很容易成为整个系统的瓶颈,对于经常大量写入操作的应用会导致整个RAID系统性能的下降。RAID 3适合用于数据库和WEB服务器等。

6、 RAID4

RAID4即带奇偶校验码的独立磁盘结构,RAID4和RAID3很象,它对数据的访问是按数据块进行的,也就是按磁盘进行的,每次是一个盘,RAID4的特点和RAID3也挺象,不过在失败恢复时,它的难度可要比RAID3大得多了,控制器的设计难度也要大许多,而且访问数据的效率不怎么好。
7、 RAID5

RAID 5把校验块分散到所有的数据盘中。RAID 5使用了一种特殊的算法,可以计算出任何一个带区校验块的存放位置。这样就可以确保任何对校验块进行的读写操作都会在所有的RAID磁盘中进行均衡,从而消除了产生瓶颈的可能。RAID5的读出效率很高,写入效率一般,块式的集体访问效率不错。RAID 5提高了系统可靠性,但对数据传输的并行性解决不好,而且控制器的设计也相当困难。

8、RAID6

RAID6即带有两种分布存储的奇偶校验码的独立磁盘结构,它是对RAID5的扩展,主要是用于要求数据绝对不能出错的场合,使用了二种奇偶校验值,所以需要N 2个磁盘,同时对控制器的设计变得十分复杂,写入速度也不好,用于计算奇偶校验值和验证数据正确性所花费的时间比较多,造成了不必须的负载,很少人用。

9、 RAID7

RAID7即优化的高速数据传送磁盘结构,它所有的I/O传送均是同步进行的,可以分别控制,这样提高了系统的并行性和系统访问数据的速度;每个磁盘都带有高速缓冲存储器,实时操作系统可以使用任何实时操作芯片,达到不同实时系统的需要。允许使用SNMP协议进行管理和监视,可以对校验区指定独立的传送信道以提高效率。可以连接多台主机,当多用户访问系统时,访问时间几乎接近于0。但如果系统断电,在高速缓冲存储器内的数据就会全部丢失,因此需要和UPS一起工作,RAID7系统成本很高。

10、 RAID10

RAID10即高可靠性与高效磁盘结构它是一个带区结构加一个镜象结构,可以达到既高效又高速的目的。这种新结构的价格高,可扩充性不好。

11、 RAID53

RAID7即高效数据传送磁盘结构,是RAID3和带区结构的统一,因此它速度比较快,也有容错功能。但价格十分高,不易于实现。

个人使用磁盘RAID主要是用RAID0、 RAID1或RAID0+1工作模式。