(17)存储阵列和纠删码技术

存储阵列和纠删码技术是提高分区容错性/数据可靠性的技术。

由于传统的数据复制存在成本高的缺陷,在真实的数据中心中,存储阵列和纠删码已经成为了保存数据的主要选择之一。

1.存储阵列

(1)RAID概述

RAID:廉价冗余磁盘阵列

RAID磁盘阵列就是将多台硬盘通过RAID Controller(通过硬件或软件实现)结合成虚拟单台大容量的硬盘使用,是一种高性能的存储系统

RAID为使用者降低了成本,增加了执行效率,并提供了系统运行的稳定性。

(2)RAID已经发展出了多个级别,标准级别有0,1,2,3,4,5等,但常用的是0,1,3,5这四个级别。

RAID0:又称数据分块,即把数据分成若干大小的小块,并把它们写到阵列上不同的硬盘上,这种技术又叫做“Stripping”(将数据条带化)。这种方式把数据分布在多个盘上,在读写时以并行的方式对各硬盘同时进行操作。I/O传输率较高,但可靠性最差。

RAID1:又称为镜像,每个工作盘都有一个镜像盘,每次写数据时必须同时写入镜像盘,读数据时只从工作盘读出。一旦工作盘发生故障立即转入镜像盘,从镜像盘中读出数据。当更换故障盘后,数据可以重构,恢复工作盘中的正确数据。这种阵列可靠性很高,但有效容量低,常用于对容错要求极严的应用场合。

RAID3: 单盘容错并行传输,采用Stripping技术将数据分块,对这些块进行异或校验,校验数据写到最后一个硬盘(校验盘)上。数据以位或字节的方式存储于各盘相同的扇区上。优点是能够进行并行I/O传输和单盘容错,具有很高可靠性,缺点是每次读写要牵动整个组,每次只能完成一次I/O。

RAID4: 与RAID3类似,但RAID3是按位或字节交叉存取,而RAID4是按块(扇区)存取,可以单独地对一个盘进行操作。RAID的操作只需要涉及一块数据盘和一块校验盘即可。

RAID5:一种旋转奇偶校验独立存取的阵列方式,没有固定的校验盘,而是按某种规则把奇偶校验信息均匀地分布在阵列所属的硬盘上。在每块硬盘上,既有数据信息也有校验信息。RAID5既适用于大数据量的操作,也适用于各种事务处理,是一种快速,大容量和容错分布合理的磁盘阵列。

2.纠删码技术

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