《操作系统》课程教学资源（PPT课件）第六章 设备管理 Devices Management

第六章设备管理 Devices Management RAD技术 兴 缓冲技术 设备分配

第六章 设备管理 Devices Management RAID技术 缓冲技术 设备分配

磁盘阵列RAID技术 把多块硬盘当做一块逻辑硬盘来管理和存取数据以提髙磁 盘系统的稳定性和速度,并可提供容错功能 1988年提出 ◆RAD可分成多级( Level) 数据在各盘中的分布 数据的冗余和校验处理 Disk1 逻辑硬盘RAID 控制器 Disk

磁盘阵列RAID技术 把多块硬盘当做一块逻辑硬盘来管理和存取数据以提高磁 盘系统的稳定性和速度，并可提供容错功能  1988年提出  RAID可分成多级( Level ) – 数据在各盘中的分布 – 数据的冗余和校验处理 RAID 控制器 逻辑硬盘 Disk1 Disk2

What iS RalD? Redundant Array of Inexpensive (Independent) Disks 廉价(独立)磁盘冗余阵列。 ◆RAD的初衷主要是为大型服务器提供高端的存 储功能和冗余的数据安全。 ◆SCS|与| DE-RAID ◆RAD也有全软、半软半硬与全硬之分

What is RAID?  Redundant Array of Inexpensive （Independent） Disks 廉价（独立）磁盘冗余阵列。  RAID的初衷主要是为大型服务器提供高端的存 储功能和冗余的数据安全。  SCSI 与 IDE-RAID  RAID也有全软、半软半硬与全硬之分

Which are the various raid levels and what is their exact meaning? ◆尽管各级RAD有不同的实现技术,但有两点相同: 都使用多个物理磁盘分布存储数据 按独立于应用程序的方式存储数据(即数据的存储方 式对应用程序是透明的

Which are the various RAID levels and what is their exact meaning?  尽管各级RAID有不同的实现技术,但有两点相同: – 都使用多个物理磁盘分布存储数据. – 按独立于应用程序的方式存储数据(即数据的存储方 式对应用程序是透明的)

RAID O Striped Disk Array without Fault Tolerance 没有容错设计的条带磁盘阵列 多个硬盘并联在一起。RAID0在存储数据时由 RAD控制器(硬件或软件)分割成大小相同的 数据条,同时写入阵列中的磁盘。 S128. flash demo with RAIDO RAID O B GK0 DH M etc COPYRIGHT 1996, 1997, 1998, 1999 ADVANCED COMPUTER NETWORK CORPORATION

RAID 0  Striped Disk Array without Fault Tolerance 没有容错设计的条带磁盘阵列  多个硬盘并联在一起。RAID 0在存储数据时由 RAID控制器（硬件或软件）分割成大小相同的 数据条，同时写入阵列中的磁盘。  flash demo with RAID0

最低硬盘数量 2 优点/特点 缺点 极高的磁盘读写效率 缺乏校验恢复机制而不是真正 的RAID 没有校验所占用的CP资源 没有数据容错能力,一(硬 盘)毁俱(整个阵列〉毁 人计、使用与配置简单 不可能用于任务苛求的环境 运用领域 视频生成与编辑 图像编辑 较为“拥挤”的操作 其他需要大的传输带宽的操作

RAID 1- Mirroring ◆ Mirroring and Duplexing(相互镜像) 镜像——两个硬盘的内容完全一样,内容彼此 备份。写入时,RAD控制器将数据同时写入两 个硬盘。其中任何一个硬盘的数据出现问题, 可以马上从另一个硬盘中进行恢复。 RAID Level 1 requires a minimum of 2 drives to implement flash demo with raid1 RAID 1 BcD ABCD EFGH MN0 GH 0 COPYRIGHT 1996, 1997, 1996, 1999 ADVANCED COMPUTER NETWORK CORPORATION

RAID 1 = Mirroring  Mirroring and Duplexing（相互镜像）  镜像——两个硬盘的内容完全一样，内容彼此 备份。写入时，RAID控制器将数据同时写入两 个硬盘。其中任何一个硬盘的数据出现问题， 可以马上从另一个硬盘中进行恢复。  RAID Level 1 requires a minimum of 2 drives to implement  flash demo with RAID1

最低硬盘数量 2 优点/特点 缺点 理论上两倍的读取效率 EC效率低下,磁盘ECC的CPU占 用率是所有RAID等级中最高的 100%的数据冗余功能 在软RAID1中效能下降严重,强 烈硬RAID1方式 设计、使用与配置较为简单 在软RAID方式很少能支持硬盘 的热插拔 运用领域 财务统计与数据库 金融系統 其他需要高度数据可维护性的操作

RAIDO+I- Stripping Mirror RAID Level 0+1 requires a minimum of 4 drives to implement Very expensive /High overhead flash demo with RAiD 0+1 Mo RAID 0+1 striping B EFGH ABCD F striping G mirroring COPYRIGHT O 1996, 1997, 1998, 1999 ADVANCED COMPUTER&NETWORK CORPORATION

RAID0+1 = Stripping + Mirror  RAID Level 0+1 requires a minimum of 4 drives to implement  Very expensive / High overhead  flash demo with RAID 0+1

RAIDIO- Mirroring stripping This can be found only in hardware RAID RAID-10 combines RAID O and RAID 1 by striping data across multiple drives without parity and it mirrors the entire array to a second set of drives. This process delivers good performance and excellent data protection, but cuts the usable disk space in half RAid-10 requires a minimum of four same-size drives, and is also the most expensive RAID solution and offers limited 25 scalability flash demo with RAID 10(1+0 RAID 10 B B B mirroring striping COPYRIGHT 1996, 1997, 1998, 1999 ADVANCED COMPUTER NETWORK CORPORATION

RAID10 = Mirroring + stripping  This can be found only in hardware RAID  RAID-10 combines RAID 0 and RAID 1 by striping data across multiple drives without parity and it mirrors the entire array to a second set of drives. This process delivers good performance and excellent data protection, but cuts the usable disk space in half. RAID-10 requires a minimum of four same-size drives, and is also the most expensive RAID solution and offers limited scalability.  flash demo with RAID 10 ( 1+0)