这回是第二章,感觉比第一章好翻多了,
有错请大家帮忙改改,谢了,呵呵
第二章 Introduction to Managing Data
目标
通过本章的学习,您将完成以下内容:
l 描述管理大量的磁盘时,所面临的问题
l 列出管理大量数据时的需求和技术
l 描述通常使用的RAID级别
l 描述每个RAID执行时性能及相关的可靠性
l 列出在对顺序和随机I/O的选择优化条带宽度的指导方针
虚拟磁盘管理 随着今天系统大小及需要的发展,Veritas卷管理软件(VM)在以下几方面提供提供了有用的帮助:l 可用性l 性能l 可测量性l 可维护性
虚拟磁盘管理
数据的可用性
今天的服务器需要维护数据的高可用性。Veritas的卷管理软件(VM)在以下几方面提供了较大的改善:
l 防止失败的磁盘使得数据不可用
随着系统中大量磁盘的使用使得单一磁盘失败的可能性增加。数据冗
余技术能够防止因磁盘失败而使得数据不可用。
l 允许在文档系统被使用时增加他们的大小
允许在文档系统被使用时增加他们的大小,以此来减少系统的down机时间,并使系统管理的负担变少。
l 允许多主机配置
在一个双主机配置中,一个主机能够接替另一个失败主机的任何磁盘管理,这防止了失败主机使得数据不可用。
性能
在今天许多应用都需要更高的数据吞吐能力。VM产品能够通过磁盘有效的平衡I/O加载,提高了系统性能。 ---------------------------------------------------------------------------------------------
注意----VM产品技术将在后面的章节中周详讨论
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可测量性
从传统意义上来说,文档系统的大小限制于单个磁盘的大小。使用VM技术,您能够创建包含很多磁盘的文档系统。对于任何的应用都是透明的。文档系统的大小限制在UNIX系统下是1TB。
可维护性
通过一个GUI使管理变得简单。管理大量的磁盘和文档系统是复杂的,
一个直接的GUI界面使管理变得简单。
RAID技术概述 RAID是廉价磁盘冗余阵列的缩写。VM应用支持以下的RAID级别。l RAID 0:条带/串联l RAID 1:映像l RAID 0 1:条带加映像l RAID 5:带有奇偶校验的条带
RAID技术概述
RAID是廉价磁盘冗余阵列的缩写,更现代的说法是,单独磁盘的冗余阵列。
RAID这个概念最早是由1987年加州伯克利大学的David Patterson,Garth Gibson, Randy Katz提出的,他们的目标是展示一个RAID的性能能够达到或超过当时的一个单一的,大容量的,昂贵的磁盘。
在项目研发的过程中,随着频繁的磁盘失败,通过磁盘的冗余来避免磁盘数据的丢失已是必须的了。这样一来,该项目的研究对于将来的RAID变得至关重要。
RAID的标准
许多RAID级别在技术上是能够实现的,但是不经常使用。以下完整的列出了RAID级别:
l RAID 0:条带或串联
l RAID 1:映像
l RAID 0 1:条带加映像
l RAID 1 0:映像加条带
l RAID 2:加重平衡编码修正(Hamming code correction)
l RAID 3:使用专用奇偶校验的条带化
l RAID 4:单独的读取和写入
l RAID 5:带有分布式奇偶校验的条带化
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注意----在VM中,RAID2, 3,4是不可用的。在商业应用中,他们通常不被使用。
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串联---RAID 0 串联能够复合多个物理磁盘成为一个单独的虚拟磁盘,并按如下方式组织:l 地址空间是相邻的l 没有数据冗余l 块(chunks)能够认为是物理磁盘或相邻区域的磁盘空间
串联----RAID 0
推动这种技术发展的主要原因是创建一个大于物理磁盘容量的虚拟磁盘设备。通过在逻辑上结合两个或更多物理磁盘来获得更大存储空间。串联也能使您扩展一个虚拟磁盘通过给他串联另外的物理磁盘。这项技术不限制磁盘大小,既成员磁盘的容量能够不同,而且不会损失磁盘空间。
图2_1显示了串联3个物理磁盘设备。
阵列管理软件就是负责将3个物理磁盘复合成一个虚拟磁盘设备,对于
应用来说,他只是个邻近的存储空间。
长处
通过使用RAID 0的串联结构能够获得以下长处:
l 当数据遍布在多个磁盘上时,串联能够提高随机的I/O性能。
l 写性能也是相同的;假如是随机读取的话,也能够提高读性能。
l 磁盘的全部容量都能够为用户存储数据。
局限性
主要包括:
l 只使用串联将没有冗余,串联的卷能够通过映像达到冗余。
l 串联的可靠性较低,一个磁盘数据的丢失将导致任何磁盘数据的丢失
l 当磁盘满,数据会通过任何成员磁盘扩展,但是,当磁盘未满时,最后的磁盘将不被使用,降低了磁盘的利用率。
条带----RAID 0 条带能够复合多个物理磁盘成为一个单独的虚拟磁盘,并按如下方式组织:l 地址空间是分段的l I/O流在磁盘和磁盘间交换l 没有数据冗余l 对性能的增加有意义
条带----RAID 0
推动这种技术发展的主要原因是为了提高每秒I/O(IOPS)的性能。通过并行访问设备来增强性能。在并行访问中,虚拟设备中的任何磁盘大部分时间都用来服务I/O请求,所以提高了I/O的吞吐量。
阵列管理软件就是负责把整个阵列看做一个单独的虚拟磁盘。他使用多个物理磁盘并将他们复合为一个虚拟磁盘给应用。
如图2_2所示,I/O流被划分为称为条带(stripe)的段,从一个逻辑存储单元映射到两个或更多的物理磁盘。条带单元是隔行扫描的所以每个片上的复合空间也是交替的。
在这种结构下,没有数据保护,实际上,执行条带化后,丢失一个磁盘上的数据会导致任何条带磁盘的数据丢失。条带化增强了性能,但是降低了可靠性。
长处
通过使用RAID 0条带化结构能够获得的优势是:
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