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raid 4即带奇偶校验码的独立磁盘结构,raid4和raid3很象。在独立访问阵列中,每个磁盘都是独立运转的,因此不同的i/o请求可以并行地满足。

raid 是英文 redundant array of independentdisks 的缩写,中文简称为独立磁盘冗余阵列。raid 就是一种由多块硬盘构成的冗余阵列。虽然 raid 包含多块硬盘,但是在操作系统下是作为一个独立的大型存储设备出现。raid4 即带奇偶校验码的独立磁盘结构,raid4 和 raid3 很象。在独立访问阵列中,每个磁盘都是独立运转的,因此不同的 i/o 请求可以并行地满足。

raid4

工作原理

raid4 和 raid3 很象,数据都是依次存储在多个硬盘之上,奇偶校验码存放在独立的奇偶校验盘上,唯一不同的是,在数据分割上 raid3 对数据的访问是按位进行的,raid4 是以数据块为单位。即 raid 4 是按数据块为单位存储的,那么数据块应该怎么理解呢?简单的话,一个数据块是一个完整的数据集合,比如一个文件就是一个典型的数据块。当然,对于硬盘的读取,一个数据块并不是一个文件,而是由操作系统所决定的,这就是我们熟悉的簇(cluster)。raid 4 这样按块存储可以保证块的完整,不受因分条带存储在其他硬盘上而可能产生的不利影响(比如当其他多个硬盘损坏时,数据就完了)。

不过,在不同硬盘上的同级数据块也都通过 xor 进行校验,结果保存在单独的校验盘。所谓同级的概念就是指在每个硬盘中同一柱面同一扇区位置的数据算是同级。在写入时,raid 就是按这个方法把各硬盘上同级数据的校验统一写入校验盘,等读取时再即时进行校验。因此即使是当前硬盘上的数据块损坏,也可以通过 xor 校验值和其他硬盘上的同级数据进行恢复。由于 raid 4 在写入时要等一个硬盘写完后才能写一下个,并且还要写入校验数据所以写入效率比较差,读取时也是一个硬盘一个硬盘的读,但校验迅速,所以相对速度更快。

优缺点

raid4 也使用一个校验盘,各硬盘相同位置的分段形成一个校验硬盘分段,放在校验硬盘上。这种方式可在不同的硬盘平行执行不同的读取命令,大幅提高磁盘陈列的读取性能,但写入数据时,因受限于校验硬盘,同一时间只能做一次,启动所有硬盘读取数据形成同一校验分段的所有数据分段,与要写入的数据做好校验计算再写入。即使如此,小型文件的写入仍然要比 raid3 快,因其校验计算较简单而非进行位的计算,但校验硬盘和 raid3 一样,也形成其性能的瓶颈。在失败恢复时,它的难度比 raid3 大得多了,控制器的设计难度也要大许多,而且访问数据的效率不怎么好。

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