RAID存储如何工作:RAID级别

2016年6月14日 通过 米奇·安德森

在上一篇文章中,我们介绍了RAID的基本概念以及有关此类存储的最常用术语。。在第二部分中,我们’我们将了解什么是RAID级别,并探讨一些传统级别的配置如何工作。我们’如果需要数据恢复服务,还将发现RAID存储可能带来的挑战。让’s take a look!

RAID存储级别

首先,让’深入研究RAID中的三个关键概念:镜像,将数据复制到多个磁盘上;条带化,跨多个磁盘拆分数据;以及纠错功能,其中存储了冗余数据以检测到问题并可能进行修复(称为容错)。根据系统要求,不同的RAID设置使用这些技术中的一种或多种。

诸如此类的标准RAID配置称为 等级。最初创建了五个级别,但是已经演化出更多的变化,特别是几个嵌套级别和许多非标准级别(大多数是专有的)。我们已经看到RAID级别从RAID 0一直扩展到RAID 51(及以后)。不同级别具有不同类型的冗余,根据应用,通常必须在容错能力和性能之间进行权衡。例如,一些基本级别包括:

RAID 0 – Often called ‘条带化’并且是最基本的RAID级别。无冗余,但性能卓越。数据至少在两个磁盘之间进行条带化,并且在添加每个磁盘后,单个驱动器上的读/写性能和存储容量都会增加。

跨两个驱动器的基本RAID 0(条带化)

RAID 1 –此级别也称为‘镜像’,顾名思义,它跨两个磁盘镜像相同的数据-提供最低级别的RAID冗余。此级别可在单个驱动器上提供高达两倍的读取性能,但不会提高写入速度。只要一个磁盘仍在工作,就始终可以访问存储的数据。

RAID 1(镜像)提供最低级别的RAID冗余

RAID 5 –这是一种常见的配置,在安全性和性能之间提供了不错的折衷。它至少需要三个磁盘,并且读取速度有所提高,但写入性能却没有提高。 RAID 5简介‘平价’到阵列,总共占用一个磁盘的空间。此级别可以容忍一个磁盘故障。

RAID 5将奇偶校验引入阵列

RAID 6–这使RAID 5的概念更进一步–最少需要四个磁盘,并且引入了双奇偶校验,这意味着即使阵列中有两个磁盘发生故障,也可以重新创建数据。

RAID 6requiring a minimum of four disks

现代RAID阵列

如今,有许多不同的方法可以 充分利用RAID系统。但是,鉴于现代阵列的高度复杂性和技术性(以及如何将它们与其他复杂系统结合使用以实现显着的效率和成本优势,例如虚拟化),这些技术中的一种遭受故障并不少见。发生这种情况时,由于多个系统之间的互连性,可能会导致大量数据丢失,从而使企业蒙受数百万美元的停机时间。

现代RAID阵列还可以利用多个文件系统,例如硬件级别的BTRFS或ZFS,其中NTFS或HFS放在顶部,以通过虚拟化支持应用程序。

数据恢复面临的挑战

正如您现在可能已经了解的那样,RAID阵列非常复杂。由于RAID系统主要用于关键业务应用程序,因此在企业IT基础架构中通常会加剧这种情况。可用性和效率是至关重要的因素。什么’此外,如果系统发生故障,虚拟化或数据库应用程序等附加技术可能给企业带来灾难。

从数据恢复的角度来看,通常不仅需要重建RAID文件系统并绕过任何物理故障,而且还必须评估可能存在的任何虚拟化体系结构。这通常会使恢复尝试变得极其复杂且耗时;但是,在许多情况下,恢复非常成功。

做好准备

不幸的是,驱动器可能会(并且将)在使用寿命中的某个时刻发生故障。发生这种情况时,如果单个驱动器发生故障,那么(假设它是RAID 1或更大),可以将故障驱动器替换为新驱动器,并以零数据丢失的方式重建数据存储映射。尽管如果驱动器故障超出RAID的冗余容量,则应咨询以下人员: 数据恢复专家 以获得恢复数据的最佳机会。必须确保您选择的提供商具有从任何配置或数据丢失情况中恢复的工具和专业知识。您还应该评估他们是否与存储供应商有直接的合作伙伴关系,并具有开发能力以适应定制配置。