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RAID全解


http://www.net130.com  发布日期:2004-8-31
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 出处:pchome.net

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这里的A与B值就代表了两个位,从中可以发现,A与B一样时,XOR结果为0,A与B不一样时,XOR结果就是1,而且知道XOR结果和A与B中的任何一个数值,就可以反推出另一个数值。比如A为1,XOR结果为1,那么B肯定为0,如果XOR结果为0,那么B肯定为1。这就是XOR编码与校验的基本原理。

RAID 3的结构图如下:

RAID-3结构图解

从图中可以发现,校验盘只有一个,而数据与RAID 0一样是分成条带(Stripe)存入数据阵列中,这个条带的深度的单位为字节而不再是bit了。在数据存入时,数据阵列中处于同一等级的条带的XOR校验编码被即时写在校验盘相应的位置,所以彼此不会干扰混乱。读取时,则在调出条带的同时检查校验盘中相应的XOR编码,进行即时的ECC。由于在读写时与RAID 0很相似,所以RAID 3具有很高的数据传输效率。

RAID 3在RAID 2基础上成功地进行结构与运算的简化,曾受到广泛的欢迎,并大量应用。直到更为先进高效的RAID 5出现后,RAID 3才开始慢慢退出市场。下面让我们总结一下RAID 3的特点:

注:主轴同步是指阵列中所有硬盘的主轴马达同步

RAID-4等级

Independent Data disks with shared Parity disk(独立的数据硬盘与共享的校验硬盘)

RAID 3 英文定义是Parallel transfer with parity,即并行传输及校验。与之相比,RAID 4则是一种相对独立的形式,这也是它与RAID 3的最大不同。

RAID-4结构图解

与RAID 3相比,我们发现关键之处是把条带改成了“块”。即RAID 4是按数据块为单位存储的,那么数据块应该怎么理解呢?简单的话,一个数据块是一个完整的数据集合,比如一个文件就是一个典型的数据块。RAID 4这样按块存储可以保证块的完整,不受因分条带存储在其他硬盘上而可能产生的不利影响(比如当其他多个硬盘损坏时,数据就完了)。

不过,在不同硬盘上的同级数据块也都通过XOR进行校验,结果保存在单独的校验盘。所谓同级的概念就是指在每个硬盘中同一柱面同一扇区位置的数据算是同级。在写入时,RAID就是按这个方法把各硬盘上同级数据的校验统一写入校验盘,等读取时再即时进行校验。因此即使是当前硬盘上的数据块损坏,也可以通过XOR校验值和其他硬盘上的同级数据进行恢复。由于RAID 4在写入时要等一个硬盘写完后才能写一下个,并且还要写入校验数据所以写入效率比较差,读取时也是一个硬盘一个硬盘的读,但校验迅速,所以相对速度更快。总之,RAID 4并不为速度而设计。下面我们总结一下RAID 4的特点:

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