20.4 数据的完整性

  现时磁盘的最后一个问题是它们不太可靠。 虽然磁盘驱动器的可靠性在过去几年有了很大的提高, 但它们仍然是服务器中最容易损坏的核心组件。 当它们发生故障的时候, 结果可能是灾难性的: 替换坏的磁盘驱动器并恢复数据可能要花费几天时间。

  解决这个问题的传统方法是建立 镜象, 在不同的物理硬件上对数据做两个副本。 根据 RAID 级别出现的时间顺序, 这个技术也被叫做 RAID 级别1 或者 RAID-1。 任何写到卷的数据也会被写到镜象上, 所以可以从任何一个副本读取数据, 如果其中有一个出现故障, 数据也还可以从其他驱动器上访问到。

  镜象有两个问题:

   一个可选的方案采用 奇偶校验 的方式, 用以实现 RAID 2、 3、 4 和 5。 这其中, RAID-5 是我们最感兴趣的。 在 Vinum 的实现中, 这是一个条带组织结构的变体, 其中, 每一个条带中都以一个专用的块, 来保存其它块的奇偶校验值。 这样, RAID-5 plex 除了在每个块中都包含了一个奇偶校验块之外, 实现 RAID-5 时也就和普通的条带 plex 一样了。 作为 RAID-5 的一项要求, 奇偶校验块在每一个条带中的顺序都是不同的。 数据块的编号, 决定了它的相对块号。

  

图 20-3. RAID-5 的组织



  与镜像相比, RAID-5 最显著的优势在于只需使用少得多的存储空间。 读取类似于条带式存储的组织, 但写入会慢得多, 大约仅相当于读性能的 25%。 如果一个驱动器失效, 则阵列仍然可以在降级的模式运行: 读取来自正常的驱动器数据的操作照常进行, 但读取失效的驱动器的数据, 则来自于余下驱动器上相关的计算结果。

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