RAIDディスクアレイ技術とデータ復旧の原則

現在、人々はディスクアレイ技術を知っています。ディスクアレイ技術は、いくつかのレベルの0-5 RAID技術に細かく分けることができ、新しいレベルのいわゆるRAIDレベル10、30、50が開発されました。 RAIDは、Redundant Array of Inexpensive Diskの略です。 RAIDを使用する利点は、単純に次のとおりです。高いセキュリティ、高速、および大容量のデータ。

RAIDテクノロジのレベルによっては、1台のハードドライブの400％まで速度を上げることができます。ディスクアレイは、複数のハードドライブを接続するために連携して動作し、ハードディスクシステムの速度を飛躍的に向上させ、信頼性をほぼエラーフリーの領域に高めます。これらの「フォールトトレラント」システムは、非常に高速で非常に信頼性があります。

ディスクアレイの観点から

ディスクアレイの最も重要な仕様はspeedです。これはCPUのタイプです。 SCSIの進化は、SCSI 2（ナロー、8ビット、10MB /秒）、SCSI 3（ワイド、16ビット、20MB /秒）、ウルトラワイド（16ビット、40MB /秒）、ウルトラ2（ウルトラウルトラワイド、80MB）で構成されています。 /s）、Ultra 3（Ultra Ultra Ultra Wide、160MB /s）、SCSIからシリアルI /O、ファイバチャネル（FC-AL、ファイバチャネル - アービトレーションループ、100 - 200MB /s）としても知られています。 SSA（Serial Storage Architecture、80 - 160 MB /s）、これまでUltra Wide SCSI、40 MB /sディスクアレイを使用していた場合、SCSI自体はそれほど高速ではないため、SCSIが進化するときCPU要件はそれほど速くありません。 Ultra 2、80MB /sになると、CPU要件は非常に重要です。 586などの一般的なCPUは、RISC CPUだけでなく32ビットと64ビットのRISC CPUの違いでもある高速RISC CPU（Intel RISC CPU、i960RD 32ビット、i960RN 64ビットなど）に変更する必要があります。 586とRISC CPUの違いは想像できます！これはディスクアレイの観点からです。

サーバーの観点から

サーバーの構造は従来のI /O構造からI 2 O（Intelligent I /O、略してI 2 O）構造に変更されました。目的はサーバーを減らすことです。 CPUの負荷は、システムのI /OとサーバーのCPU負荷を分離します。そのため、Intelは、RISC CPU（i960RDまたはI960RN）によるI /O処理も担当するI 2 Oのアーキテクチャを提案しました。 RISC i960 CPUがサーバーのI /Oを担当していると想像してみてください、その結果、586 CPUはまだディスクアレイで使用されていますが、それは速いでしょうか？

オペレーティングシステムの観点から。

SCO OpenServer 5.0 32ビット

MicroSoft Windows NT 32ビット

SCO Unixware 7.x 64ビット

MicroSoft Windows NT 2000 32ビット64ビット

SUN Solaris 64ビット........その他のオペレーティングシステム

オペレーティングシステムは32ビットから64ビットに転送されているので、速度要件を満たすには、ディスクアレイ上のCPUをIntel i960 RISC CPUにする必要があります。 586 CPUが足りません！

ディスクアレイ機能

ディスクアレイのハードディスク接続がSCA-IIバックプレーン全体またはSCSIケーブルだけで接続されていませんか。 IIホットプラグ中にハードディスクによって生成される高/低電圧を防ぎ、システム電圧がリフローし、システムが不安定になりデータが失われるのを防ぐため、バックプレーン全体に絶縁チップがありますか。ディスクアレイ内の多くのハードディスクは同じSCSIバスを共有しているため、この問題に注意を払う必要があります。

1台のハードディスクはホットスワップ対応で、他のハードディスクには影響しません。ハードディスクはホットスワップ対応ハードディスク、80ピンハードディスクはホットスワップ対応ハードディスク、68ピンはホットスワップ対応ハードディスクではなく、ホットスワップもありません回路上の設計の違いは保護回路の設計がないことです。ハードドライブトレイも、ホットスワップと偽のホットスワップの違いと同じです。

ディスクアレイのハードディスクにはシーケンシャルな要件がありますか？つまり、ハードディスクを順番に入れ替えてアレイに戻すことができますが、データは正常にアクセスできますか？多くの人が重要ではないと思います。しかし、それは起こるかもしれない、我々はそれが起こるのを防がなければならない。アレイに6台のハードディスクを使用する場合、初期初期化時に、6台のハードディスクが順番にディスクアレイに配置され、順番に1台目、2台目、6台目のハードディスクに分割されます。

シーケンシャルな要件を満たすディスクアレイを使用している場合は、注意が必要です。ある日、ハードディスクを取り出すときは、クリーニングするときに元の順序でディスクアレイに挿入する必要があります。データはハードディスクの順番やオリジナルのデータである可能性があり、ディスクアレイのコントローラはデータの損失を認識しません！ハードディスクのSCSI ID番号が壊れているためです。最近のディスクアレイ製品では、ハードディスクの順番を必要としない機能がありますが、上記のような事態を防ぐために、ハードディスクの順番を合わせる必要はありません。

これらの新しいテクノロジと、さまざまなレベルのRAIDの長所と短所について説明します。これらの重要な技術的詳細については説明しませんが、ディスクアレイとRAIDテクノロジをまだ詳しくない人に紹介します。私はこれがあなたが正しいRAID技術を選ぶのを助けると信じています。

既存のハードディスク容量の制限

4台の300メガバイトハードドライブが互いに接続されてSCSIシステムを形成しています。ユーザーには、C、D、E、F、および4つの300メガバイトハードドライブの代わりに1200メガバイトのCドライブしか見えません。このような環境では、システム管理者はハードディスク上のハードディスクセキュリティチェック領域が不十分であることを心配する必要はありません。現在の1200メガバイトの容量はすべて1つのボリューム（ハードディスクCなど）にあるためです。システム管理者は、複数の別々のハードディスク環境の制約の下でファイルシステムを計画する必要なしに、必要なレベルのファイルシステムを安全に構築できます。

ディスクにまたがるハードディスクデータはRAIDではありません。ハードディスクの信頼性と速度を向上させることはできません。しかし、必要に応じて、小型で安価なハードドライブを複数追加できるという利点があります。

ディスクアレイの分類

ディスクストライピング（RAID 0）

ハードディスクのセグメンテーション方法では、データを1つだけではなく複数のハードディスクに書き込みます。ディスクアレイサブシステムでは、システムで指定された「セグメント」の順序でデータが複数のハードディスクに書き込まれます（たとえば、データセグメント1がハードディスク0に書き込まれ、セグメント2が書き込まれます）。ハードディスク1、セグメント3はハードディスク2に書き込まれます。データが最後のハードディスクに書き込まれると、ディスク0の次の利用可能なセグメントから書き込みが再開され、データが書き込まれるまでデータの書き込みプロセス全体が繰り返されます。

セグメントはブロックで構成され、ブロックはバイトで構成されています。したがって、セグメントのサイズが４ブロックであり、ブロックが２５６バイトで構成されている場合、セグメントのサイズはバイトサイズに応じて１０２４バイトに等しい。 １バイト目から１０２４バイトまでがディスク０に書き込まれ、１バイト目から２０バイト目までがディスク１などに書き込まれる。ハードディスクサブシステムに5台のハードディスクがある場合、20,000バイトを書き込む必要があります。

つまり、ハードディスクのセグメンテーション方法は、複数のハードディスクにデータを直ちに書き込む（読み取る）ため、スピードは速いです。実際、データの転送は順次的ですが、複数の読み取り（または書き込み）操作が互いにオーバーラップすることがあります。つまり、セグメント1がドライブ0に書き込まれると、セグメント2のドライブ1への書き込み操作も開始され、セグメント2がまだディスクドライブ1に書き込まれていると、セグメント3のデータがドライブ2に送信されます。同時に、データを同時に書き込む複数のディスクがあります（全部でなくても）。これは、データが物理ディスクよりもはるかに速くディスクドライブに送信されるためです。したがって、制御ソフトウェアがこの機能に従ってコンパイルされている限り、上記のデータを同時に書き込むことができます。

残念ながら、RAID 0は冗長データを提供していません。これは非常に危険です。たとえば、ファイルにセグメント1（ドライブ0）、セグメント2（ドライブ1）、セグメント3（ドライブ2）、次にドライブがある場合、ハードディスクサブシステム全体が正常に動作している必要があるため、電卓は正常に動作します。 0、1、2のいずれかに障害が発生すると問題が発生し、ドライブ1に障害が発生するとドライブから物理的に取得できるのはセグメント1とセグメント3のデータだけです。幸いなことに、ハードディスクのセグメンテーションとデータの冗長性という1つの解決策があります。