Cómo hacer una matriz de discos y una imagen de disco

Una matriz de discos es una matriz de varios discos, que se utiliza como un solo disco, que almacena datos en diferentes discos de diferentes maneras para acceder a los datos. Cuando los discos relevantes en la matriz actúan juntos, el tiempo de acceso a los datos se reduce considerablemente y hay una mejor utilización del espacio. Las diferentes tecnologías utilizadas por las matrices de discos, llamadas RAIDlevel, son niveles diferentes para diferentes sistemas y aplicaciones para resolver problemas de seguridad de datos. Los estándares actualmente reconocidos en la industria son RAID0 ~ RAID5. Este nivel no representa el nivel de tecnología, el nivel 5 no es superior al nivel 3, el nivel 1 no es inferior al nivel 4, para seleccionar qué tipo de producto RAIDlevel, dependiendo del entorno operativo del usuario (entorno operativo) y la aplicación (aplicación), No hay relación necesaria con el nivel del nivel. RAID1 RAID1 es una tecnología que utiliza la duplicación de discos.

La duplicación de discos se usa en muchos sistemas antes de RAID 1. Se realiza agregando un disco de respaldo adicional al disco de trabajo. Los datos almacenados en los dos discos son completamente De manera similar, los datos se escriben en el disco de trabajo y también se escriben en el disco de respaldo. La duplicación de disco no es necesariamente RAID 1. Por ejemplo, NovellNetware también proporciona duplicación de disco, pero esto no significa que Netware tenga la funcionalidad RAID1. En general, la duplicación de disco y RAID1 tienen la mayor diferencia entre dos puntos: RAID1 no tiene disco de trabajo ni disco de copia de seguridad. Se pueden operar varios discos al mismo tiempo y tienen una función de lectura superpuesta. Se pueden escribir discos duplicados diferentes al mismo tiempo. Acción, esta es una forma optimizada llamada load-balance. Por ejemplo, si varios usuarios desean leer datos al mismo tiempo, el sistema puede manejar simultáneamente los discos duplicados y leer los datos al mismo tiempo para reducir la carga en el sistema y aumentar el rendimiento de la E /S.

Los discos de RAID1 se organizan de forma extendida, y los datos se almacenan de manera segmentada, por lo que tiene casi el mismo rendimiento que RAID0 cuando se lee. Desde la estructura de RAID, se puede ver claramente que RAID1 es diferente de la imagen de disco general. RAID2 RAID2 es propagar los datos en bits o bloques, agregar el código Hamming HammingCode, intercalado a cada disco en la matriz de discos, y la dirección es la misma, es decir, En cada disco, sus datos están en la misma pista de cilindros y sector. RAID2 está diseñado para utilizar la técnica de sincronización sinérgica. Al acceder a los datos, toda la matriz de discos funciona en conjunto y realiza un acceso paralelo en la misma posición de cada disco, para que tenga el mejor tiempo de acceso. El bus es un diseño especial que transmite los datos accedidos en paralelo con un ancho de banda amplio, por lo que hay el mejor tiempo de transferencia. En aplicaciones de acceso a archivos grandes, RAID2 tiene el mejor rendimiento, pero si el archivo es demasiado pequeño, su rendimiento se reducirá, ya que el acceso al disco está en unidades de sector y el acceso RAID2 es paralelo a todos los discos. Y es una unidad de acceso a elementos, por lo que la cantidad de datos más pequeña que un sector reducirá considerablemente su rendimiento. RAID2 está diseñado para computadoras que requieren grandes cantidades de datos en forma continua, como computadoras principales, estaciones de trabajo para procesamiento de imágenes o CAD /CAM, y no son adecuadas para entornos generales de múltiples usuarios y servidores de red. , minicomputadora o PC. La seguridad RAID2 utiliza la tecnología de matriz de memoria (memoryarray), que utiliza múltiples discos adicionales para la corrección de un solo bit y la detección de doble bit (detección de doble bit), en cuanto a la cantidad de discos adicionales que se necesitan. Dependiendo del método y la estructura empleados, por ejemplo, una matriz de ocho discos de datos puede requerir tres discos adicionales, y una matriz de gama alta con treinta y dos discos de datos puede requerir siete discos adicionales. RAID3 RAID3 tiene los mismos métodos de acceso y almacenamiento de datos que RAID2, pero en términos de seguridad, se usa la paridad en lugar del código de Hamming para la corrección y detección de errores, por lo que solo se requiere un disco de paridad adicional. El valor de paridad se calcula mediante la operación lógica XOR de los bits correspondientes de cada disco, y luego el resultado se escribe en el disco de paridad. Cualquier modificación de datos se realiza para realizar el cálculo de paridad, como un fallo de disco, y reemplazarlo por uno nuevo. Después del disco, se debe volver a calcular la matriz de discos completa (incluido el disco de paridad) para recuperar los datos del disco con fallas y escribirlos en el disco nuevo; si el disco de paridad falla, el valor de paridad se vuelve a calcular para lograr la tolerancia a fallas. Requisitos.

En comparación con RAID1 y RAID2, RAID3 tiene un 85% de utilización de espacio en disco, y su rendimiento es ligeramente peor que el de RAID2 debido al cálculo de paridad; acceso paralelo a sincronización paralela al leer archivos Tiene un buen rendimiento, pero su escritura es lenta, y debe volver a calcular y modificar el contenido del disco de paridad. RAID3 y RAID2 tienen el mismo método de aplicación, y son adecuados para aplicaciones con archivos grandes y grandes entradas y salidas de datos, y no son adecuados para PC y servidores de red. RAID4 RAID4 también utiliza un disco de paridad, pero no es lo mismo que RAID3. RAID 4 está segmentado por sectores. Los segmentos en la misma posición de cada disco forman un bloque de disco de paridad y se colocan en el disco de paridad. Este método puede realizar diferentes operaciones de lectura en paralelo en diferentes discos y mejorar en gran medida el rendimiento de lectura de la matriz de discos. Sin embargo, al escribir datos, se limita al disco de verificación y solo se puede hacer una vez al mismo tiempo para iniciar todos los discos. Los datos leídos forman todos los segmentos de datos del mismo segmento de verificación, y el cálculo de la suma de verificación se realiza con los datos que se escribirán. Aun así, la escritura de archivos pequeños es aún más rápida que RAID3, porque el cálculo de verificación es más simple que el cálculo de nivel de bits, pero el disco de verificación forma el cuello de botella de RAID4, lo que reduce el rendimiento, y RAID4 es la causa de RAID4. Menos utilizado. RAID5 RAID5 evita el cuello de botella de RAID4 colocando los datos de paridad de forma circular en cada disco sin verificar el disco. El primer segmento de disco de la matriz de discos es el valor de verificación, el segmento del segundo disco al siguiente disco y luego de vuelta al primer disco son los datos, y luego el segmento del segundo disco es el valor de verificación, del tercero El segmento donde se pliega el disco hacia el segundo disco son los datos, y así sucesivamente, hasta que se termina. El primer bloque de paridad en la figura se calcula con A0, A1 ..., B1, B2, y el segundo bloque de paridad se calcula con B3, B4, ..., C4, D0, es decir, el valor de verificación lo determina cada uno Se calculan los datos del segmento en la misma posición del disco. Este método puede aumentar considerablemente el rendimiento de acceso de los archivos pequeños, no solo se puede leer al mismo tiempo, sino que también es posible realizar múltiples operaciones de escritura al mismo tiempo, como escribir datos en el disco 1 y su bloque de paridad en el disco 2, mientras se escriben datos Para el disco 4 y su bloque de paridad en el disco 1, esto proporciona la mejor solución para el procesamiento de transacciones en línea (OLTP, procesamiento en línea de transacciones) como sistemas bancarios, finanzas, bolsa, etc. o grandes bases de datos, debido a estas aplicaciones. Cada cantidad de datos es pequeña, la entrada y salida del disco es frecuente y debe ser tolerante a fallos.

De hecho, el rendimiento de RAID5 no es tan ideal, ya que en cualquier modificación de datos, todos los datos del mismo bloque de paridad deben leerse y modificarse, y luego el cálculo de verificación se completa y luego se escribe, es decir, RMWcycle (Lectura Modificación-Escritura, este ciclo no incluye el cálculo de comprobación), solo porque todo el cuerpo se está moviendo, por lo que: R: N (puede leer todos los discos al mismo tiempo) W: 1 (puede escribir el número de discos al mismo tiempo) S: N-1 (Utilización) El control de RAID5 es más complicado, especialmente el uso de hardware para controlar la matriz de discos, porque la aplicación de este método tiene más cosas que dominar que otros niveles de RAID, y hay más requisitos de entrada y salida, lo cual es rápido. También es necesario procesar los datos, calcular el valor de verificación, hacer la corrección de errores, etc., para que el precio sea más alto, su aplicación es la mejor OLTP, en cuanto al procesamiento de imágenes, etc., no necesariamente tiene el mejor rendimiento. RAID0 y RAID1 son adecuados para PC y sistemas relacionados con PC, como servidores de red pequeños (servidor de red) y estaciones de trabajo que requieren alta capacidad de disco y rápido acceso a disco. Son más baratos; RAID3 y RAID4 son adecuados para computadoras grandes y video, CAD /CAM, etc. Procesamiento; RAID5 se usa principalmente en OLTP. Debido a la necesidad urgente de las instituciones financieras y los grandes centros de procesamiento de datos, se usa más ampliamente y es más famoso. RAID2 se usa menos. Otros, como RAID6, RAID7 e incluso RAID10 son fabricantes. No hay un estándar consistente.

Software y software sitio web de aplicación de hardware nota larga: este artículo es recopilado por la red, el autor es desconocido, si el autor ve o tiene conocimiento, publique un comentario con el nombre que agregaremos . Gracias por su apoyo.