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RAID 4

鎖定
RAID是英文Redundant Array of IndependentDisks的縮寫,中文簡稱為獨立磁盤冗餘陣列。RAID就是一種由多塊硬盤構成的冗餘陣列。雖然RAID包含多塊硬盤,但是在操作系統下是作為一個獨立的大型存儲設備出現。RAID4即帶奇偶校驗碼的獨立磁盤結構,RAID4和RAID3很象。在獨立訪問陣列中,每個磁盤都是獨立運轉的,因此不同的I/O請求可以並行地滿足
中文名
帶奇偶校驗碼的獨立磁盤結構
外文名
raid 4
類    別
冗餘陣列

目錄

RAID 4工作原理

RAID4和RAID3很象,數據都是依次存儲在多個硬盤之上,奇偶校驗碼存放在獨立的奇偶校驗盤上,唯一不同的是,在數據分割上RAID3對數據的訪問是按位進行的,RAID4是以數據塊為單位。即RAID 4是按數據塊為單位存儲的,那麼數據塊應該怎麼理解呢?簡單的話,一個數據塊是一個完整的數據集合,比如一個文件就是一個典型的數據塊。當然,對於硬盤的讀取,一個數據塊並不是一個文件,而是由操作系統所決定的,這就是我們熟悉的簇(Cluster)。RAID 4這樣按塊存儲可以保證塊的完整,不受因分條帶存儲在其他硬盤上而可能產生的不利影響(比如當其他多個硬盤損壞時,數據就完了)。 [1] 
不過,在不同硬盤上的同級數據塊也都通過XOR進行校驗,結果保存在單獨的校驗盤。所謂同級的概念就是指在每個硬盤中同一柱面同一扇區位置的數據算是同級。在寫入時,RAID就是按這個方法把各硬盤上同級數據的校驗統一寫入校驗盤,等讀取時再即時進行校驗。因此即使是當前硬盤上的數據塊損壞,也可以通過XOR校驗值和其他硬盤上的同級數據進行恢復。由於RAID 4在寫入時要等一個硬盤寫完後才能寫一下個,並且還要寫入校驗數據所以寫入效率比較差,讀取時也是一個硬盤一個硬盤的讀,但校驗迅速,所以相對速度更快。

RAID 4優缺點

RAID4 也使用一個校驗盤,各硬盤相同位置的分段形成一個校驗硬盤分段,放在校驗硬盤上。這種方式可在不同的硬盤平行執行不同的讀取命令,大幅提高磁盤陳列的讀取性能,但寫入數據時,因受限於校驗硬盤,同一時間只能做一次,啓動所有硬盤讀取數據形成同一校驗分段的所有數據分段,與要寫入的數據做好校驗計算再寫入。即使如此,小型文件的寫入仍然要比RAID3快,因其校驗計算較簡單而非進行位的計算,但校驗硬盤和RAID3一樣,也形成其性能的瓶頸。在失敗恢復時,它的難度比RAID3大得多了,控制器的設計難度也要大許多,而且訪問數據的效率不怎麼好。
參考資料
  • 1.    劉偉.數據恢復技術深度揭秘:電子工業,2010.5