RAID介绍(2012.9.25) 信息存储理论与技术 教学课件.ppt

合絃皚-5 磁盘阵列 控制器 主机 磁盘 RAID 5 只适用于小组,随机存取; 写速度缓慢 RAID 5: Rotate Parity A B C D E F G L J K P3 E P4 I F B RAID array Data striped across disks, with parity rotating P1 G D A H P2 C RAID 5 A作业 B作业 Disk1 Disk2 Disk3 Disk4 Disk 5 在同一时刻可以同时完成作业A及作业B 数据块 校验块 a左对称 b左不对称 c右对称 d右不对称 e扩展左对称 f平面左对称 D6 RAID 5 操作的例子 D1 D2 D3 D4 P 写数据D1新值 (1) 读数据D1旧值和校验码P旧值 (2)计算新校验码 P新值 = D1 旧值 + P 旧值 + D1新值 (3) 写数据D1新值 和校验码P新值 RAID 6：P、Q校验 容双盘错 P校验条带 Q校验条带 D0 D3 D6 D9 D1 D4 D7 Da D2 D5 D8 Db D0 D3 D6 D9 D1 D4 D7 Da D2 D5 D8 Db RAID 1 RAID 1 RAID 1 RAID 0 具有RAID1的高可用性 较高的读取 性能 写性能缩减 冗余高，代价也高 RAID 10: Striping Mirroring A B C D E K H E B K H E B Data striped across mirrored pairs of disks J G D A J G D A L I F C L I F C RAID 0＋1 :data mirrored between 2 groups of striped disks RAID技术从0到5很好地解决了阻碍计算机发展的两个重要问题 1. 通过多个盘构成阵列,解决了容量问题 2. 通过冗余算法,解决了存储设备的可靠性问题 不足： 存取速度仍是处理器的瓶颈 1.STRIPING技术并不能有效地提高速度 分块的大小与磁盘的机械特性有关 文件的大小也不同 2.并行I/O提高速度的能力有限 多次读写后,数据散列在各个盘上,磁盘的机械运动 成为阻碍速度提高的主要因素 RAID逻辑上构成一个大盘 IBM大型机多路磁盘I/O系统 RAID借用大型机Stripping和Interleaving的概念 盘阵列正交结构示意图 Crosshatch盘阵列结构 集中控制式阵列 3 磁盘阵列控制器设计 实例： 分布控制式阵列 The end of RAID era? * The authors of the 1988 original RAID paper (Patterson, Gibson and Katz) all moved on long ago: Patterson to scale-out object storage and much more; Gibson to Panasas, a scale-out object storage company he co-founded; Katz has been working on Hadoop among many other projects. RAID uses erasure coding to create parity information that protects a RAID array from 1 (RAID5) or 2 (RAID6) uncorrectable read errors (URE). A new level of RAID Leventhal, A., Triple-parity RAID and beyond. Communications of the ACM, 2010. 53(1): p. 58-63. * 计算机存储系统 * 操作系统 RAID(独立冗余磁盘阵列） Redundant Arrays of Independent (Inexpensive) Disks D.A. Patterson, G. Gibson, and R.H. Katz, ‘‘A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks(RAID),’’ tech. report, CS Division, Univ. of California Berkley, 1987.