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大致描述RAID 5数据恢复

  【IT168 技术】本人很喜欢RAID 5数据恢复,在工作中也很喜欢总结关于RAID 5数据恢复的经验教训,下面就这个问题来详细说说吧。RAID 5 是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案,它使用的是Disk Striping(硬盘分割)技术,RAID 5不是利用镜像而是利用分散奇偶校验冗余数据。

  RAID 5可以理解为是RAID 0和RAID 1的折衷方案,RAID 5可以为系统提供数据安全保障,但保障程度要比Mirror低而磁盘空间利用率要比Mirror高。图中假定采用P3的PC服务器,我们一般都需要增加RAID卡实现对RAID 5的支持,保护数据存储安全。

  支持RAID5的RAID卡一般是使用SCSI RAID卡,它是用来实现RAID功能的板卡,通常是由I/O处理器、SCSI控制器、SCSI连接器和缓存等一系列零组件构成的。RAID卡可以让很多磁盘驱动器同时传输数据,而这些磁盘驱动器在逻辑上又是一个磁盘驱动器,所以使用RAID可以达到单个的磁盘驱动器几倍、几十倍甚至上百倍的速率,这也是 RAID卡最初想要解决的问题;另外也可以提供容错功能,这是RAID卡的第二个重要功能。

  因此RAID阵列卡不仅仅是提供数据存储安全保障,还能扩展硬盘的挂载数量,所以,在企业购买阵列卡之后也会增加一些硬盘,来满足数据存储的需要,这里我们仅以四个硬盘组成的RAID 5为例来说明。

  四个硬盘组成的RAID 5采用数据分块并行传送的方法,但所有同的是它在数据分块之后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,RAID 5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。

  RAID 5具有和RAID 0相近似的数据读取速度,只是多了一个奇偶校验信息,写入数据的速度比对单个磁盘进行写入操作稍慢。同时由于多个数据对应一个奇偶校验信息,RAID 5的磁盘空间利用率要比RAID 1高,存储成本相对较低。RAID5是采用奇偶校验的方法维护数据,这些奇偶校验的信息只占用一块磁盘的容量,所以RAID5的实际容量相当于阵列中的磁盘数-1,数据读写速度等于单盘的速度*盘数,RAID5具有最好的综合性能,因此是目前服务器使用最多的选择之一。

  当组成RAID5的一个磁盘1数据发生损坏后,磁盘中的数据0、数据3、数据6以及奇偶校验信息P4将全部丢失

  RAID5数据恢复有二种方式:Recover S/W和Recover H/W,Recover S/W主要是指用软件(如操作系统或第三方软件)做的RAID 5数据恢复,由于是操作系统下实现RAID,软RAID不能保护系统盘。软件RAID很多情况下已经包含在系统之中,并成为其中一个功能,如 Windows、Netware及Linux。

  软件RAID中的所有操作皆由中央处理器负责,所以系统资源的利用率会很高,从而使系统性能降低。软件RAID是不需要另外添加任何硬件设备,因为它是靠服务器的系统,主要是中央处理器(如图中的PIII)的功能,提供所有现成的资源。

  如果磁盘1坏了,系统将受到影响;必须进行更换新的硬盘,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,将数据数据0、数据3、数据6和奇偶校验信息P4写到新硬盘(磁盘1)中后,系统才能正常操作运行

  Recover H/W主要是指用硬件做热备份的RAID 5数据恢复,如果磁盘1坏了,系统一点都不受到影响;当我们更换新的硬盘,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,将数据0、数据3、数据6和奇偶校验信息P4写到新硬盘(磁盘1)中,在整个数据恢复过程中,系统仍能正常操作运行。因此笔者推荐在RAID5的时候最好做真正的硬件磁盘阵列。

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