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  第53题      
  知识点:   RAID   损坏
  章/节:   网络储存系统       

 
8块300G的硬盘做RAID5后的容量是(53),RAID5最多可以损坏(54)块硬盘而不丢失数据。
 
 
  A.  1.8T
 
  B.  2.1T
 
  C.  2.4T
 
  D.  1.2T
 
 
 

 
  第68题    2022年下半年  
   15%
公司网络管理员小王在例行巡查时,发现某存储系统的5号磁盘指示灯为红色,造成红色指示灯亮的主要原因可能是(67)应该采取(68)..
  第61题    2020年下半年  
   38%
RAID 1中的数据冗余通过( )技术实现的。
  第54题    2021年下半年  
   47%
8块300G的硬盘做RAID5后的容量是(53),RAID5最多可以损坏(54)块硬盘而不丢失数据。
   知识点讲解    
   · RAID    · 损坏
 
       RAID
        RAID技术旨在缩小日益扩大的CPU速度和磁盘存储器速度之间的差距。其策略是用多个较小的磁盘驱动器替换单一的大容量磁盘驱动器,同时合理地在多个磁盘上分布存放数据以支持同时从多个磁盘进行读写,从而改善了系统的I/O性能。小容量驱动器阵列与大容量驱动器相比,具有成本低、功耗小、性能好等优势。低代价的编码容错方案在保持阵列的速度与容量优势的同时保证了极高的可靠性,同时也较容易扩展容量。但是由于允许多个磁头同时进行操作以提高I/O数据传输速度,因此不可避免地提高了出错的概率。
        为了补偿可靠性方面的损失,RAID使用存储的校验信息(Stored Parity Information)来从错误中恢复数据。最初,Inexpensive一词主要针对当时另一种技术(Single Large Expensive Disk,SLED)而言,但随着技术的发展,SLED已经过时,RAID和non-RAID皆采用了类似的磁盘技术。因此,RAID现在代表独立磁盘冗余阵列,用Independent来强调RAID技术所带来的性能改善和更高的可靠性。
        RAID机制中共分8个级别,工业界公认的标准分别为RAID0~RAID7。RAID应用的主要技术有分块技术、交叉技术和重聚技术。
        (1)RAID0级(无冗余和无校验的数据分块):具有最高的I/O性能和最高的磁盘空间利用率,易管理,但系统的故障率高,属于非冗余系统,主要应用于那些关注性能、容量和价格而不是可靠性的应用程序。
        (2)RAID1级(磁盘镜像阵列):由磁盘对组成,每一个工作盘都有其对应的镜像盘,上面保存着与工作盘完全相同的数据拷贝,具有最高的安全性,但磁盘空间利用率只有50%。RAID1主要用于存放系统软件、数据及其他重要文件。它提供了数据的实时备份,一旦发生故障,所有的关键数据即刻就可使用。
        (3)RAID2级(采用纠错海明码的磁盘阵列):采用了海明码纠错技术,用户需增加校验盘来提供单纠错和双验错功能。对数据的访问涉及阵列中的每一个盘。大量数据传输时I/O性能较高,但不利于小批量数据传输。实际应用中很少使用。
        (4)RAID3和RAID4级(采用奇偶校验码的磁盘阵列):把奇偶校验码存放在一个独立的校验盘上,如果有一个盘失效,其上的数据可以通过对其他盘上的数据进行异或运算得到。读数据很快,但因为写入数据时要计算校验位,速度较慢。
        (5)RAID5级(无独立校验盘的奇偶校验码磁盘阵列):与RAID4类似,但没有独立的校验盘,校验信息分布在组内所有盘上,对于大、小批量数据读写性能都很好。RAID4和RAID5使用了独立存取(Independent Access)技术,阵列中每一个磁盘都相互独立地操作,所以I/O请求可以并行处理。该技术非常适合于I/O请求率高的应用而不太适应于要求高数据传输率的应用。与其他方案类似,RAID4、RAID5也应用了数据分块技术,但块的尺寸相对大一点。
        (6)RAID6级:这是一个强化的RAID产品结构。阵列中设置一个专用校验盘,它具有独立的数据存取和控制路径,可经由独立的异步校验总线、高速缓存总线或扩展总线来完成快速存取的传输操作。值得注意的是,RAID6在校验盘上使用异步技术读写,这种异步仅限于校验盘,而阵列中的数据盘和面向主机的I/O传输仍与以前的RAID结构雷同,即采用的是同步操作技术。仅此校验异步存取,加上Cache存取传输,RAID6的性能就比RAID5要好。
        (7)RAID7级:RAID7等级是至今为止理论上性能最高的RAID模式,因为它从组建方式上就已经和以往的方式有了重大的不同。以往一个硬盘是一个组成阵列的“柱子”,而在RAID 7中,多个硬盘组成一个“柱子”,它们都有各自的通道。这样做的好处就是在读写某一区域的数据时,可以迅速定位,而不会因为以往因单个硬盘的限制同一时间只能访问该数据区的一部分,在RAID7中,以前的单个硬盘相当于分割成多个独立的硬盘,有自己的读写通道,效率也就不言自明了。然而,RAID7的设计与相应的组成规模注定了它是一揽子承包计划。
        总体上说,RAID7是一个整体的系统,有自己的操作系统,有自己的处理器,有自己的总线,而不是通过简单的插卡就可以实现的。RAID7所有的I/O传输都是异步的,因为它有自己独立的控制器和带有Cache的接口,与系统时钟并不同步。所有的读写操作都将通过一个带有中心Cache的高速系统总线进行传输,称为X-Bus。专用的校验硬盘可以用于任何通道。带有完整功能的即时操作系统内嵌于阵列控制微处理器,这是RAID7的心脏,负责各通道的通信及Cache的管理,这也是它与其他等级最大不同点之一。归纳起来,RAID7的主要特点如下。
        .连通性:可增至12个主机接口。
        .扩展性:线性容量可增至48个硬盘。
        .开放式系统:运用标准的SCSI硬盘、标准的PC总线、主板及SIMM内存,集成Cache的数据总线(就是上文提到的X-Bus),在Cache内部完成校验生成工作,多重的附加驱动可以随时热机待命,提高冗余率和灵活性。
        .易管理性:SNMP可以让管理员远程监视并实现系统控制。
        按照RAID7设计者的说法,这种阵列将比其他RAID等级提高150%~600%写入时的I/O性能,但这引起了不小的争议。
 
       损坏
        损坏包括:自然灾害(比如,地震、火灾、洪灾)、物理损坏(比如,硬盘损坏、设备使用寿命到期、外力破损等)、设备故障(比如,停电断电、电磁干扰等),等等。
        介质库必须符合防火、防水、防震、防潮、防腐蚀、防鼠害、防虫蛀、防静电何妨电磁辐射的安全要求。一、二、三类介质应有多份备份和进行异地存储。介质库应设立库管理员,负责库的管理工作,并将核查使用人员的身份与权限。介质库内的所有介质应当被统一编目、集中分类管理。
        解决由于自然的或人为的灾难(包括系统硬件、网络故障以及机房断电甚至火灾、地震等情况)导致的计算机系统数据灾难,避免单点故障的出现,这主要是利用冗余硬件设备保护用户I T环境内的某个服务器或是网络设备,备份中心应该考虑到应用、数据和操作系统各级的保护。
        常规采用的数据备份容易造成备份的数据与数据库中的数据不一致,使数据库很难恢复。而且,恢复通过磁带备份的数据,需要三天到一个星期的时间,在这阶段,业务将处在停滞状态。同时,由于备份介质与生产系统之间的在线交易在物理上不好分开,所以在机房发生危险(如火灾、水灾以及其他的灾难性事件)时,数据丢失可能会导致业务瘫痪。因而迫切需要解决的问题是:对关键应用来说,如何能保证数据的安全性,以产生抵御灾难性的能力。随着环境的变化,灾难事件的增多,不能将对数据的依赖建立在可能不会出现灾难这样的赌注上,关键业务需要容灾。
        因此异地容灾已成为数据可用性解决方案的重要组成部分。异地容灾系统提供了一个远程的应用备份现场,能防止因本地毁灭性灾难(地震、火灾、水灾等)引起的数据丢失。容灾方案的核心是两个关键技术:数据容灾(即数据复制)和应用的远程切换(即发生灾难时,应用可以很快地在异地切换)。其中,数据容灾与应用切换不能截然分开,应用切换应该以数据容灾为基础。我们建议在以后的日子中可以考虑异地容灾。
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