高级RAID磁盘阵列组合技术与数据恢复

硬盘爱好者 · 发表于 2012-7-3 00:25:52

　常见的RAID级别有RAID0，1，3，5，10，30，50和JOBD等，还有一些高级RAID级别，能否介绍一下这些不常见的RAID?

　在RAID技术中，我们常常听到“RAID级别”这个词，RAID级别是指磁盘阵列中硬盘的组合方式，RAID级别不同，硬盘组合的方式也就不同，为用户提供的磁盘阵列在性能上和安全性的表现上也有不同。目前常见的RAID级别有RAID0，1，3，5，10，30，50和JOBD等，关于这类RAID级别，已经有非常多的相关介绍，大家可以多查阅一些资料。我们今天要说的是一些并不常见的RAID级别，这些RAID级别有些是将来发展的方向，有些是单个公司提出的标准，它们提出的这些RAID级别比我们常见的这些RAID级别在性能和数据恢复能力上要强大，因此，也被一些公司所采用。我们在这里将这些RAID功能向大家作个介绍。

　　RAID 6

　　RAID 6是由一些大型企业提出来的私有RAID级别标准，它的全称叫“Independent Data disks with two independent distributed parity schemes(带有两个独立分布式校验方案的独立数据磁盘)”。这种RAID级别是在RAID 5的基础上发展而成，因此它的工作模式与RAID 5有异曲同工之妙，不同的是RAID 5将校验码写入到一个驱动器里面，而RAID 6将校验码写入到两个驱动器里面，这样就增强了磁盘的容错能力，同时RAID 6阵列中允许出现故障的磁盘也就达到了两个，但相应的阵列磁盘数量最少也要4个。下图是RAID 6的图解。

RAID6磁盘阵列

　　

　　从图中我们可以看到每个磁盘中都具有两个校验值，而RAID 5里面只能为每一个磁盘提供一个校验值，由于校验值的使用可以达到恢复数据的目的，因此多增加一位校验位，数据恢复的能力就越强。不过在增加一位校验位后，就需要一个比较复杂的控制器来进行控制，同时也使磁盘的写能力降低，并且还需要占用一定的磁盘空间。因此，这种RAID级别应用还比较少，相信随着RAID 6技术的不断完善，RAID 6将得到广泛应用。RAID 6的磁盘数量为N+2个。

　　RAID 7

　　RAID 7全称叫“Optimized Asynchrony for High I/O Rates as well as High Data Transfer Rates(最优化的异步高I/O速率和高数据传输率)”，它与以前我们见到RAID级别具有明显的区别。RAID 7完全可以理解为一个独立存储计算机，它自身带有操作系统和管理工具，完全可以独立运行。RAID 7的图解如下：

RAID7磁盘阵列

　　

　　图中每个“柱体”是由多个磁盘构成，而不是我们以前看到的一个磁盘表示一个“柱体”。从上图我们可以看出，每个磁盘都有一个独立的I/O通道，它们与主通道相连，操作系统可以直接对每个磁盘的访问进行控制，可以让每个磁盘在不同的时段进行数据读写，这样就大大改善了I/O的应用，同时也提高了数据读写的能力，而这种磁盘访问方式也叫做非同步访问。在RAID 7中，提供了一个磁盘作为专门的校验盘，它适合于任何一个磁盘进行数据恢复。

　　总的来说，RAID 7与我们传统的RAID级别有很大区别，它的优点很多，但缺点也非常明显，那就是价格非常高，对于普通企业用户并不实用。

　　RAID 5E

　　RAID 5E是由IBM公司提出的一种私有RAID级别，没有成为国际标准。这种RAID级别也是从RAID 5的基础上发展而来的，它与RAID 5不同的地方是将数据校验信息平均分布在每一个磁盘中，并且每个磁盘都要预留一定的空间，这部分空间没有进行条带化(条带是指数据为了保存在RAID中，被划分成的最小单元。通过对条带进行调整，可以使支持RAID的磁盘阵列性能更加优异)。当一个磁盘出现故障时，这个磁盘上的数据将被压缩到其他磁盘预留没有条带化的空间内，达到数据保护的作用，而这时候的RAID级别则从RAID 5E转换成了RAID 5，继续保护磁盘数据。RAID 5E允许两个磁盘出错，最少也需要4个磁盘才能实现RAID 5E。下图是RAID 5E的图解：

　　

RAID5E磁盘阵列

　　

　　RAID 5EE

　　RAID 5EE也是由IBM公司提出的一种私有RAID级别，它也没有成为国际标准。RAID 5EE的工作原理与RAID 5E基本相同，它也是在每个磁盘中预留一部分空间作为分布的热备盘，当一个硬盘出现故障时，这个磁盘上的数据将被压缩到分布的热备盘中，达到数据的保护作用。不过与RAID 5E不同的是RAID 5EE内增加了一些优化技术，使RAID 5EE的工作效率更高，压缩数据的速度也更快。RAID 5EE允许两个磁盘出错，最少需要4个磁盘实现。

　　RAID 1E

　　RAID 1E是RAID 1的增强版本，它并不是我们通常所说的RAID 0+1的组合。RAID 1E的工作原理与RAID基本上是一样的，只是RAID 1E的数据恢复能力更强，但由于RAID 1E写一分数据至少要两次，因此，RAID处理器的负载得到加强，从而造成磁盘读写能力的下降。RAID 1E至少需要3块硬盘才能实现。RAID 1E和RAID 1的工作原理图如下：
　　

RAID 1E

　　RAID DP

　　RAID DP也属于一种私有的RAID标准，它实际上也就是双RAID 3技术，所谓双RAID 3技术主要是说在同一磁盘阵列中组建两个独立的不同算法的校验磁盘，在单校验磁盘下工作原理与RAID 3一样，但增加了一个校验盘之后，则使整个磁盘阵列的安全性得到提高，并且它的性能比RAID 3和RAID 5都要好。

　　RAID ADG

　　RAID ADG相当于双RAID 5技术，是HP提出来的一种RAID技术。这种技术部署了2个奇偶校验集，并提供了2个硬盘的容量存储这些奇偶校验信息，能同时允许2块硬盘出现故障，有效提升了磁盘内数据的可靠性。不过这种技术会严重影响系统速度，所以并没有得到推广。

　　总结

　　以上提到的RAID技术都还不是规范的技术，因此，还有许多厂商也以定义了同样名字的RAID标准，但它们的原理有所区别，所以，大家在见到这些技术时，一定要根据厂商方面技术解释为主。