文件服务器创新方案-----磁盘阵列技术

天籁之音文件服务器创新方案磁盘阵列技术的应用MIS:李颜慧2013/07天籁之音文件服务器创新方案现状描述：1.现文件服务器是由普通台式电脑改造后组装在服务器机箱里。2.现文件服务器采用单一硬盘无法做磁盘阵列技术（RAID）。3.现文件服务器使用已满五年（硬盘除外，但硬盘是普通硬盘）。4.停电与换电需及时通知资讯人（因机房UPS只能为七台服务器提供20到30分钟用电）。5.现文件服务器访问量大（每天上班时间有大约80个用户访问）。6.现文件服务器出故障率2次/年（随着服务器使用年限的增加故障率还会升高），每次故障恢复需要一周左右时间（这样影响正常工作），而且以后如出现故障不知能否恢复（主要是数据，现文件服务器有170G的数据）。7.现资讯中心每周做一次文件服务器的数据备份（数据多备份需要时间长、备份时占用CPU和内存多，所以只能一周备份一次）。8.现资讯中心要求各位同事备份好自己在现文件服务器里的资料,一式二份保存在自己工作的电脑上。创新方法：1.购买新的文件服务器（带硬件RAID卡和至少三个专业服务器硬盘的服务器）。2.使用磁盘阵列技术（RAID5）提高新文件服务器的数据安全性与稳定性。3.可以购买大蓄电UPS，供机房七台服务器使用。什么是RAID：1.RAID是廉价冗余磁盘阵列（RedundantArrayofInexpensiveDisk）的简称。2.一种在配件、存储子系统和系统级别上通过硬件和软件冗余来保护重要数据和改善系统性能的方法。3.利用磁盘分段、高速缓存等技术提高磁盘存取速度，同时通过磁盘镜像、数据冗余提供数据保护和备份。优点：安全性高，速度快，数据容量超大。天籁之音文件服务器创新方案RAID基本分类RAID级别采用技术速度*容错性能RAID0硬盘分段硬盘并行输入/出无RAID1硬盘镜像没有提高有(允许单个硬盘错)RAID2硬盘分段加汉明码纠错没有提高有(允许单个硬盘错)RAID3硬盘分段加专用奇偶校验盘硬盘并行输入/出有(允许单个硬盘错)RAID4硬盘分段加专用奇偶校验盘需异步硬盘硬盘并行输入/出有(允许单个硬盘错)RAID5硬盘分段加奇偶校验分布在各硬盘硬盘并行输入/出比RAID0稍慢有(允许单个硬盘错)RAID5RAID5是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的方案，它使用的是DiskStriping(硬盘分割)技术，RAID5不是利用镜像而是利用分散奇偶校验冗余数据。RAID5不对存储的数据进行备份，而是把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上，并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储於不同的磁盘上。当RAID5的一个磁盘数据发生损坏後，利用剩下的数据和相应的奇偶校验信息去恢复被损坏的数据。RAID5可以理解为是RAID0和RAID1的折衷方案，RAID5可以为系统提供数据安全保障，但保障程度要比Mirror(镜像)低而磁盘空间利用率要比Mirror高。RAID5工作原理如右图所示，四个硬盘组成的RAID5采用数据分块并行传送的方法，但是它在数据分块之后需计算它们的奇偶校验和。数据存储方式为:P4为磁盘1的数据0，数据3和数据6的奇偶校验信息，其它以此类推;P3为磁盘2的数据1，数据4和数据9的奇偶校验信息;P2为磁盘3的数据2，数据7和数据10的奇偶校验信息;P1为磁盘4的数据5，数据8和数据11的奇偶校验信息。由图中可以看出，RAID5不对存储的数据进行备份，而是把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上，并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上。RAID5正常RAID5受损时RAID5复原总结归纳一下RAID5技术数据校验数据分段存储磁盘有效空间利用n/n+1硬盘数目：3（最少）读写性能：均有提高RAID5数据校验：校验数据均匀分布在各个磁盘上优点：校验分布在多个磁盘中，写操作可以同时处理。为读操作提供了最优的性能。一个磁盘失效，分布在其他盘上的信息足够完成数据重建。缺点：数据重建会降低读性能；每次计算校验信息，写操作开销会增大，是一般存储操作时间的3倍。谢谢！MIS：李颜慧