數(shù)據(jù)恢復技術磁盤陣列的工作原理課件

磁盤陣列的工作原理磁盤陣列的工作原理M9-1磁盤陣列概念任務描述一相關知識二四任務總結三M9-1磁盤陣列概念任務描述一相關知識二四任務總結三一、任務描述現(xiàn)在網(wǎng)絡存儲一般都會用到磁盤陣列，掌握磁盤陣列的安裝和恢復技術是數(shù)據(jù)恢復工程師的必備條件。本次課的任務為：1.熟悉磁盤陣列系統(tǒng)的概念2.掌握磁盤陣列的工作原理3.掌握磁盤陣列系統(tǒng)的常見工作方式4.熟悉磁盤陣列的應用【教學重點】熟悉磁盤陣列系統(tǒng)的概念，掌握磁盤陣列的工作原理，掌握磁盤陣列系統(tǒng)的常見工作方式【教學難點】掌握磁盤陣列的工作原理，掌握磁盤陣列系統(tǒng)的常見工作方式一、任務描述現(xiàn)在網(wǎng)絡存儲一般都會用到磁盤陣列，掌握磁盤陣列的二、相關知識點–RAID系統(tǒng)的概念RAID（RedundantArrayofIndependentDisks）簡單的解釋，就是將N臺硬盤透過RAID卡（或是軟件）結合成虛擬單臺大容量的硬盤使用，其特色是N臺硬盤同時讀取速度加快及提供容錯性，所以RAID是當今最重要的數(shù)據(jù)存儲設備或者數(shù)據(jù)備份設備。多臺硬盤RAID卡虛擬單臺大容量硬盤二、相關知識點–RAID系統(tǒng)的概念RAID（Redund二、相關知識點-RAID系統(tǒng)的概念RIAD的實現(xiàn)方法

軟陣列(SoftwareRAID)通過軟件(如操作系統(tǒng))實現(xiàn)，占用CPU時間，可靠性較差，較少使作1.整體擁有成本較低2.需要服務器主機進行全部的RAID運算3.會降低服務器整體效能4.可靠性較低硬陣列(HardwareRAIDAdapter)通過專門的陣列控制器實現(xiàn)二、相關知識點-RAID系統(tǒng)的概念RIAD的實現(xiàn)方法二、相關知識點–RAID系統(tǒng)的概念磁盤陣列柜磁盤陣列卡二、相關知識點–RAID系統(tǒng)的概念磁盤陣列柜二、相關知識點–RAID工作原理RAID卡軟RAIDD1D2條帶化存儲D301奇偶校驗COPY1COPY2內容鏡像文件數(shù)據(jù)二、相關知識點–RAID工作原理RAID卡軟RAIDD1二、相關知識點–RAID工作原理條帶化存儲條帶：同一磁盤陣列中的多個磁盤驅動器上的相同“位置”的分塊（塊大小、數(shù)據(jù)讀取方式）。二、相關知識點–RAID工作原理條帶化存儲二、相關知識點–RAID工作原理奇偶校驗奇偶校驗通過在傳輸后對所有數(shù)據(jù)進行冗余校驗可以確保數(shù)據(jù)的有效性。利用奇偶校驗，當RAID系統(tǒng)的一個磁盤發(fā)生故障時，其它磁盤能夠重建該故障磁盤(異或運算：相同為假，相異為真)。二、相關知識點–RAID工作原理奇偶校驗二、相關知識點–RAID工作原理內容鏡像鏡像是將數(shù)據(jù)同時寫入兩個驅動器的技術。二、相關知識點–RAID工作原理內容鏡像二、相關知識點–RAID組織方式磁盤陣列等級規(guī)范目前從0-7等不同標準：RAID0―數(shù)據(jù)條帶化存儲陣列RAID1―鏡像磁盤陣列RAID2―并行陣列，漢明碼RAID3―帶奇偶校驗的并行陣列RAID4―帶專用奇偶校驗驅動器的磁盤陣列RAID5―磁盤陣列，所有驅動器均包括奇偶校驗RAID6―帶有兩種分布存儲的奇偶校驗碼的磁盤陣列RAID7―優(yōu)化的高速數(shù)據(jù)傳送磁盤陣列二、相關知識點–RAID組織方式磁盤陣列等級規(guī)范目前從0二、相關知識點–RAID0RAID0是無數(shù)據(jù)冗余的存儲空間條帶化，具有成本低、讀寫性能極高、存儲空間利用率高等特點。但由于不提供數(shù)據(jù)冗余，構成陣列的任何一塊硬盤的損壞都將帶來災難性的數(shù)據(jù)損失，因此安全性很低。二、相關知識點–RAID0RAID0是無數(shù)據(jù)冗余的存儲二、相關知識點–RAID0二、相關知識點–RAID0二、相關知識點–RAID1RAID1是兩塊硬盤數(shù)據(jù)完全鏡像，安全性好，技術簡單，管理方便，讀寫性能均好。要擴展容量必須成對硬盤擴展，不足的地方是空間浪費大。二、相關知識點–RAID1RAID1是兩塊硬盤數(shù)據(jù)完全二、相關知識點–RAID1二、相關知識點–RAID1二、相關知識點–RAID5RAID5是目前應用最廣泛的RAID技術。各塊獨立硬盤進行條帶化分割，相同的條帶區(qū)進行奇偶校驗(異或運算)，校驗數(shù)據(jù)平均分布在每塊硬盤上。RAID5具有優(yōu)點是提供了冗余性（支持一塊盤掉線后仍然正常運行），磁盤空間利用率較高（N-1/N），讀寫速度較快（N-1倍）。二、相關知識點–RAID5RAID5是目前應用最廣泛二、相關知識點–RAID5二、相關知識點–RAID5二、相關知識點–RAID5組織方式由于奇偶校驗塊是平均分布在每個磁盤上的，因此存在著數(shù)據(jù)條帶的順序和校驗塊的位置方向的問題，常見的校驗塊排列方式有：左異步（Backward321）左同步（Backwarddynamic）右異步（Forward123）右同步（Forwarddynamic）反向延時（Backwarddelayparity）二、相關知識點–RAID5組織方式由于奇偶校驗塊是平二、相關知識點–左異步左異步（Adaptec反向奇偶校驗、Backward321）磁盤號磁盤1磁盤2磁盤3磁盤4數(shù)據(jù)塊123P45P67P89P101112二、相關知識點–左異步左異步（Adaptec反向奇偶校驗、二、相關知識點–左同步左同步（AMI反向動態(tài)奇偶校驗、Backwarddynamic）磁盤號磁盤1磁盤2磁盤3磁盤4數(shù)據(jù)塊123P56P49P78P101112二、相關知識點–左同步左同步（AMI反向動態(tài)奇偶校驗、B二、相關知識點–右異步右異步（正向奇偶校驗、Forward123）

磁盤號磁盤1磁盤2磁盤3磁盤4數(shù)據(jù)塊P1234P5678P9101112P二、相關知識點–右異步右異步（正向奇偶校驗、Forward二、相關知識點–左異步右同步（正向動態(tài)奇偶校驗、Forwarddynamic）

磁盤號磁盤1磁盤2磁盤3磁盤4數(shù)據(jù)塊P1236P4589P7101112P二、相關知識點–左異步右同步（正向動態(tài)奇偶校驗、Forwa二、相關知識點–反向延時反向延時（HP/COMPAQ延時奇偶校驗、Backwarddelayparity）

磁盤號磁盤1磁盤2磁盤3磁盤4數(shù)據(jù)塊123P456P78P91011P12二、相關知識點–反向延時反向延時（HP/COMPAQ延時奇RAID5的關鍵參數(shù)有：盤序――――每塊硬盤的組織順序，在拆卸前應做好標記。塊大小―――分割數(shù)據(jù)塊進行存儲時的大小單位，可能為十幾KB到上百KB。組織方式――數(shù)據(jù)塊和奇偶校驗塊存放的方式。起始位置――第一個奇偶校驗塊的起始位置。RAID5的關鍵參數(shù)有：二、相關知識點–RAID1+0RAID1+0綜合了RAID0和RAID1的特點，獨立磁盤配置成RAID0，兩套完整的RAID0互相鏡像。它的讀寫性能出色，安全性高，但構建陣列的成本投入大，數(shù)據(jù)空間利用率低。二、相關知識點–RAID1+0RAID1+0綜合二、相關知識點–RAID10二、相關知識點–RAID10二、相關知識點

-RAID比較RAID級別RAID0RAID1RAID5RAID10別名條帶鏡像分布奇偶位條帶鏡像陣列條帶容錯性無有有有冗余類型無復制奇偶校驗復制熱備盤選項無有有有連續(xù)寫性能高低低一般最小硬盤數(shù)2塊2塊3塊4塊可用容量N單塊硬盤容量，一般不大于16(N/2)單塊硬盤容量，一般不大于16(N-1)*單塊硬盤容量，一般不大于16(N/2)單塊硬盤容量，一般不大于16二、相關知識點-RAID比較RAID級別RAID0R二、相關知識點–RAID系統(tǒng)的應用服務器陣列柜網(wǎng)絡存儲（DAS、NAS、SAN）二、相關知識點–RAID系統(tǒng)的應用服務器陣列柜網(wǎng)絡存儲三、任務總結本次課的任務主要是講述：什么是磁盤陣列磁盤陣列工作原理磁盤陣列系統(tǒng)的常見工作方式磁盤陣列的應用三、任務總結本次課的任務主要是講述：磁盤陣列的工作原理磁盤陣列的工作原理M9-1磁盤陣列概念任務描述一相關知識二四任務總結三M9-1磁盤陣列概念任務描述一相關知識二四任務總結三一、任務描述現(xiàn)在網(wǎng)絡存儲一般都會用到磁盤陣列，掌握磁盤陣列的安裝和恢復技術是數(shù)據(jù)恢復工程師的必備條件。本次課的任務為：1.熟悉磁盤陣列系統(tǒng)的概念2.掌握磁盤陣列的工作原理3.掌握磁盤陣列系統(tǒng)的常見工作方式4.熟悉磁盤陣列的應用【教學重點】熟悉磁盤陣列系統(tǒng)的概念，掌握磁盤陣列的工作原理，掌握磁盤陣列系統(tǒng)的常見工作方式【教學難點】掌握磁盤陣列的工作原理，掌握磁盤陣列系統(tǒng)的常見工作方式一、任務描述現(xiàn)在網(wǎng)絡存儲一般都會用到磁盤陣列，掌握磁盤陣列的二、相關知識點–RAID系統(tǒng)的概念RAID（RedundantArrayofIndependentDisks）簡單的解釋，就是將N臺硬盤透過RAID卡（或是軟件）結合成虛擬單臺大容量的硬盤使用，其特色是N臺硬盤同時讀取速度加快及提供容錯性，所以RAID是當今最重要的數(shù)據(jù)存儲設備或者數(shù)據(jù)備份設備。多臺硬盤RAID卡虛擬單臺大容量硬盤二、相關知識點–RAID系統(tǒng)的概念RAID（Redund二、相關知識點-RAID系統(tǒng)的概念RIAD的實現(xiàn)方法

軟陣列(SoftwareRAID)通過軟件(如操作系統(tǒng))實現(xiàn)，占用CPU時間，可靠性較差，較少使作1.整體擁有成本較低2.需要服務器主機進行全部的RAID運算3.會降低服務器整體效能4.可靠性較低硬陣列(HardwareRAIDAdapter)通過專門的陣列控制器實現(xiàn)二、相關知識點-RAID系統(tǒng)的概念RIAD的實現(xiàn)方法二、相關知識點–RAID系統(tǒng)的概念磁盤陣列柜磁盤陣列卡二、相關知識點–RAID系統(tǒng)的概念磁盤陣列柜二、相關知識點–RAID工作原理RAID卡軟RAIDD1D2條帶化存儲D301奇偶校驗COPY1COPY2內容鏡像文件數(shù)據(jù)二、相關知識點–RAID工作原理RAID卡軟RAIDD1二、相關知識點–RAID工作原理條帶化存儲條帶：同一磁盤陣列中的多個磁盤驅動器上的相同“位置”的分塊（塊大小、數(shù)據(jù)讀取方式）。二、相關知識點–RAID工作原理條帶化存儲二、相關知識點–RAID工作原理奇偶校驗奇偶校驗通過在傳輸后對所有數(shù)據(jù)進行冗余校驗可以確保數(shù)據(jù)的有效性。利用奇偶校驗，當RAID系統(tǒng)的一個磁盤發(fā)生故障時，其它磁盤能夠重建該故障磁盤(異或運算：相同為假，相異為真)。二、相關知識點–RAID工作原理奇偶校驗二、相關知識點–RAID工作原理內容鏡像鏡像是將數(shù)據(jù)同時寫入兩個驅動器的技術。二、相關知識點–RAID工作原理內容鏡像二、相關知識點–RAID組織方式磁盤陣列等級規(guī)范目前從0-7等不同標準：RAID0―數(shù)據(jù)條帶化存儲陣列RAID1―鏡像磁盤陣列RAID2―并行陣列，漢明碼RAID3―帶奇偶校驗的并行陣列RAID4―帶專用奇偶校驗驅動器的磁盤陣列RAID5―磁盤陣列，所有驅動器均包括奇偶校驗RAID6―帶有兩種分布存儲的奇偶校驗碼的磁盤陣列RAID7―優(yōu)化的高速數(shù)據(jù)傳送磁盤陣列二、相關知識點–RAID組織方式磁盤陣列等級規(guī)范目前從0二、相關知識點–RAID0RAID0是無數(shù)據(jù)冗余的存儲空間條帶化，具有成本低、讀寫性能極高、存儲空間利用率高等特點。但由于不提供數(shù)據(jù)冗余，構成陣列的任何一塊硬盤的損壞都將帶來災難性的數(shù)據(jù)損失，因此安全性很低。二、相關知識點–RAID0RAID0是無數(shù)據(jù)冗余的存儲二、相關知識點–RAID0二、相關知識點–RAID0二、相關知識點–RAID1RAID1是兩塊硬盤數(shù)據(jù)完全鏡像，安全性好，技術簡單，管理方便，讀寫性能均好。要擴展容量必須成對硬盤擴展，不足的地方是空間浪費大。二、相關知識點–RAID1RAID1是兩塊硬盤數(shù)據(jù)完全二、相關知識點–RAID1二、相關知識點–RAID1二、相關知識點–RAID5RAID5是目前應用最廣泛的RAID技術。各塊獨立硬盤進行條帶化分割，相同的條帶區(qū)進行奇偶校驗(異或運算)，校驗數(shù)據(jù)平均分布在每塊硬盤上。RAID5具有優(yōu)點是提供了冗余性（支持一塊盤掉線后仍然正常運行），磁盤空間利用率較高（N-1/N），讀寫速度較快（N-1倍）。二、相關知識點–RAID5RAID5是目前應用最廣泛二、相關知識點–RAID5二、相關知識點–RAID5二、相關知識點–RAID5組織方式由于奇偶校驗塊是平均分布在每個磁盤上的，因此存在著數(shù)據(jù)條帶的順序和校驗塊的位置方向的問題，常見的校驗塊排列方式有：左異步（Backward321）左同步（Backwarddynamic）右異步（Forward123）右同步（Forwarddynamic）反向延時（Backwarddelayparity）二、相關知識點–RAID5組織方式由于奇偶校驗塊是平二、相關知識點–左異步左異步（Adaptec反向奇偶校驗、Backward321）磁盤號磁盤1磁盤2磁盤3磁盤4數(shù)據(jù)塊123P45P67P89P101112二、相關知識點–左異步左異步（Adaptec反向奇偶校驗、二、相關知識點–左同步左同步（AMI反向動態(tài)奇偶校驗、Backwarddynamic）磁盤號磁盤1磁盤2磁盤3磁盤4數(shù)據(jù)塊123P56P49P78P101112二、相關知識點–左同步左同步（AMI反向動態(tài)奇偶校驗、B二、相關知識點–右異步右異步（正向奇偶校驗、Forward123）

磁盤號磁盤1磁盤2磁盤3磁盤4數(shù)據(jù)塊P1234P5678P9101112P二、相關知識點–右異步右異步（正向奇偶校驗、Forward二、相關知識點–左異步右同步（正向動態(tài)奇偶校驗、Forwarddynamic）

磁盤號磁盤1磁盤2磁盤3磁盤4數(shù)據(jù)塊P1236P4589P7101112P二、相關知識點–左異步右同步（正向動態(tài)奇偶校驗、Forwa二、相關知識點–反向延時反向延時（HP/COMPAQ延時奇偶校驗、Backwarddelayparity）

磁盤號磁盤1磁盤2磁盤3磁盤4數(shù)據(jù)塊123P456P78P91011P12二、相關知識點–反向延時反向延時（HP/COMPAQ延時奇RAID5的關鍵參數(shù)有：盤序――――每塊硬盤的組