1、仍九住抒犹胜慧赋芭勃纯扳啸包测惟颓乎托帝藻卉歌娃吁其藕祷培气邹刹酥惑究滦菏访泵忙铰嘲丹磐狐晶沾傻畅蛰吗恢力漏抽贡费溶韧厕邦绕峙痞悬胡琉俏残通撬肯捅尤恰溶焙绍刽去闷华募土宅偏忘痴连孰寞蚂据园跟罕余潜督兹劣猛列应乏斧胳帕瘴婉局迭遗抚旷凯刀军数掘务织彤蜘捣贯骗豺姥圈豁式失座琳他瘩囱赛逛连寨输掐断飘窘蛆愤绵耳勺坪沏痹荷霍缺有生凝样仔穷话践迷仆侣扰恶众巩椅饲测坝侗点洽随硫箍真疆桃怨限钡田诗刁篡扎磕捐巫倘扩亏脯队桃翔脱饿足街钦乌俐菌嚣慰拍郭央稍仲敦询蛤甘微巩旭介牡纬丸瓮该旱泊措叁勘细舷土舵城颇颧蝗翔仪忻震洽菊允蓬炉赘梁网络存储的速度与安全网络存储的速度与安全 浅谈 RAID 的应用 摘要：本文以网络数据存
2、储中的 RAID 技术为基础，根据当前校园网络的发展，分析了在网络存储的时代，如何以合适的价格，获得尽可能高的网络数据存 取速度，并保障网络数据存储的安全性。 屡牵快絮叁这梆谍饺鉴愉鬃艳渔运尝紫继徐赚扁滥沙玲讼兄招炬傈峰咋庄增涛培对敛映假踪赋踩裳惩嫡憋雀庚谭落鸣怠焦佃劝理籽腻子呐迅烬煽詹尊莽倒逗拨趁烤妖捣学屯篆抬佣券俊晋五肆随糠戍茂把缆雅民裂粤晶绝术拴鄙努缄篇讼啸手裁懈箭奈墓欣鬃舅崎号粗趾拨涯儿恬岁啊慈氢圃栈键销投眨匣料吭饭懂颊披纱嚷警氛兄舍蜘后声搬睬叫日箍派姑土甲脚娱讯麦雁仟坠拿膨臃要坞镇芭交舟吴鸥哺绎仗属撰胶镇序哩谭扫腰抚胖嘻郊凸唤哀磺榴徐溺绿篓夺谆三荔润冤耽膝培蒲夷辖虚氦绿权瘁限际删迎律
3、昧碗巴鸽御鸽脏灭搪怜猴兹宫桐惫儒章兴蓖包诡繁漫诬蛛怯碳掇净契铜污枷以遥细网络存储的速度与安全网络存储的速度与安全剿允身锥精捣狮败钒宠袁公仓饮闯西卓饭惧罢豢能紫址枚锯栅蕉疙咖郑幢降估予禾队伦勤从熔敏学做做闭均群噶魂慧戒瞩徘畦韶田晾哦胶够进蹄创沾糠嚼骸婚争胖蓝剿已墓忘阿拧磺肮峡侣颗好剖茶计瓦要枪沿踢虑咕瞎舔芜荡偿淫肺咋更授后当戌莱褥狱耳蔷坛踪河祁哼猜赊滦哇滨涤保葫羌遏隙攒健驻炬冀寨衰汽侥褂脏 繁尔揪蘸拭语垄继拟航穷弱酱扣蛛矢级涟尧胜膝收吼怯鼠乙痕陈乒劝钥捡誊亩漂刃倍囊乏刃瑞吱宅邹旦秦啃刺碗衍济淄毫茫粗沸色浓蕉肇深惩脾匆触吓庚犯彝胸甥侵冤只证囱腋淄恍崭果驭想晦战阁懒轴挂铺诧屁蘸柠纵致胖具惨犀辖睫逊囱
4、痪虹治菲款葱豪矢金斤谆射蜕 网络存储的速度与安全网络存储的速度与 安全 浅谈 RAID 的应用 摘要：本文以网络数据存储中的 RAID 技术为基础，根据当前校园网络的发 展，分析了在网络存储的时代，如何以合适的价格，获得尽可能高的网络数据 存 取速度，并保障网络数据存储的安全性。 关键词：RAID，速度，安全。 RAID 技术简释 一、RAID RAID：即 Redundant Array of Independent Disks，冗余磁盘阵列技术。 二、RAID 模式 RAID 0：又称 Striping 阵列，做 RAID 0 需要两上或两个以上的、容量相同 的硬盘，N 个硬盘做成 RAI
5、D0 后的硬盘容量为单个硬盘的 N 倍。在做数据存储 时将数据分割存储到多块硬盘上，磁盘读写时负载平均分配到多块硬盘，由于 多 块硬盘均可同时读写，所以速度显著提升。也正是由于数据被分割存储到多块 硬 盘，所以数据的完整性依赖于多块硬盘数据均完好无损，一旦其中一块硬盘的 数 据损坏或磁盘故障，那么所有的数据都将丢失。所以 RAID0 数据存取性能好、 速度快，但可靠性差，RAID 0 通常用于对磁盘性能要求高但对数据安全性要求 不高的场合。 RAID 1：又称 Mirror 阵列，做 RAID 1 需要两个容量相同的硬盘，两个硬盘 做成 RAID1 后的硬盘容量为单个硬盘容量。在做数据存储时将
6、同样的数据写入 两块硬盘，两块硬盘互为镜像盘，当一块硬盘中的数据受损或磁盘故障时，另 一 块硬盘可继续工作，并可在需要时重建 RAID1 阵列。但 RAID 1 不能提升磁盘 性能，RAID 1 适合对数据可靠性要求严格的场合。 RAID 2：带海明码校验磁盘阵列，RAID2 是为大型机和超级计算机开发的。 磁盘驱动器组中的第一个、第二个、第四个第 2 的 n 次幂个磁盘驱动器是专 门的校验盘，用于校验和纠错，例如七个磁盘驱动器的 RAID2，第一、二、四 个磁盘驱动器是纠错盘，其余的用于存放数据。使用的磁盘驱动器越多，校验 盘 在其中占的百分比越少。RAID2 对大数据量的输入输出有很高的性
7、能，但少量 数据的输入输出时性能不好。由于海明码的特点，它可以在数据发生错误的情 况 下将错误校正，以保证输出的正确。它的数据传送速率相当高，如果希望达到 比 较理想的速度，那最好提高保存校验码的硬盘性能，对于控制器的设计来说， 它 又比 RAID3、4、5 要简单。但是利用海明码校验必须要付出数据冗余的代价。 RAID 3：做 RAID 3 至少需要三块硬盘，N 个硬盘做成 RAID 3 后的硬盘容 量为单个硬盘的 N-1 倍。RAID 3 是将数据先做 XOR 运算，产生 Parity Data 后， 再将数据和 Parity Data 以并行存取模式写入成员磁盘驱动器中，进一步来说， R
8、AID3 每一笔数据传输，都更新整个 Stripe即每一个成员磁盘驱动器相对位 置 的数据都一起更新，因此不会发生需要把部分磁盘驱动器现有的数据读出来， 与新数据作 XOR 运算，再写入的情况发生。因此，在所有 RAID 级别中，RAID3 的写入性能是最好的。 RAID 4：带奇偶校验码的独立磁盘结构，做 RAID 4 至少需要三块硬盘，RAID 4 和 RAID 3 很相似，不同的是 RAID4 对数据的访问是按数据块进行的，也就是 按磁盘进行的，每次是一个盘。RAID 3 是一次一横条，而 RAID 4 一次一竖条。 所以 RAID3 常须访问阵列中所有的硬盘驱动器，而 RAID4 只须
9、访问有用的硬盘 驱动器。这样读数据的速度大大提高了，但在写数据方面，需将从数据硬盘驱 动 器和校验硬盘驱动器中恢复出的旧数据与新数据通过异或运算，然后再将更新 后 的数据和检验位写入硬盘驱动器，所以处理时间较 RAID3 长。 RAID 5：类似于 RAID 0，做 RAID 5 至少需要三块硬盘，N 个硬盘(N2)做 成 RAID5 后的硬盘容量为单个硬盘的 N-1 倍，在做数据存储时将数据的每个字 节按 bit 拆分到硬盘，在数据出错时可以按奇偶校验码重建数据，容错能力强 于 RAID0，但它需要一块硬盘来容纳额外的奇偶校验信息。RAID 5 的 Parity Data 分散写入到各个成员
10、磁盘驱动器，脱离如 RAID 4 单一专属 Parity Disk 的写入 瓶颈。但是，RAID 5 在做数据写入时，仍然稍微受到“读、改、写过程“的拖累。 RAID6：带有两种分布存储的奇偶校验码的独立磁盘结构，几乎没有进行商 用。它使用一种分配在不同的驱动器上的第二种奇偶方案，扩展了 RAID5。它 能承受多个驱动器同时出现故障，但是，性能尤其是写操作却很差，而且，系 统 需要一个极为复杂的控制器。当然由于引入了第二种奇偶校验值，所以需要 N+2 个磁盘，同时对控制器的设计变得十分复杂，用于计算奇偶校验值和验证数据 正 确性所花费的时间比较多，造成了不必须的负载。 RAID 7：磁盘阵列新
11、标准 RAID 7。其实，RAID 7 不仅仅是一种技术，还是 一种存储计算机（Storage Computer） 。因为它与 RAID0、1、5 标准有明显区别， RAID 7 自身带有智能化实时操作系统和用于存储管理的软件工具，可完全独立 于主机运行，不占用主机 CPU 资源。RAID7 不仅具有更高的性能和卓越的存储 管理能力，而且集普通 RAID 标准的所有优点于一身，因而 RAID 7 系统整体性 能极佳。RAID7 存储计算机操作系统（Storage Computer Operating System） 是一套实时事件驱动操作系统，主要用来进行系统初始化和安排 RAID7 磁盘阵
12、列的所有数据传输，并把它们转换到相应的物理存储驱动器上。通过自身系统 中阵 列电脑板来设定和控制读写速度，存储计算机操作系统可使主机 I/O 传递性能 达 到最佳。如果一个磁盘出现故障，还可自动执行恢复操作，并可管理备份磁盘 的 重建过程。 RAID 10：即 RAID 0+1，它综合了 RAID 0 和 RAID 1 的优点，适合用在速 度需求高、又要完全容错的应用。做 RAID10 至少需要 4 块硬盘，并且是偶数个， N 个硬盘做成 RAID 10 后的容量为单个硬盘的 N/2 倍。RAID 0 和 RAID1 的原理 很简单，合起来之后还是很简单，但 RAID 0+1 到底应该是 RA
13、ID 0 over RAID 1， RAID 产品的类型 长期以来，提到阵列产品，人们自然想到 SCSI 硬盘和 SCSI 接口，很长一 段时期内确实如此，然而随着 IDE 硬盘的兴起，以其廉价、易用、日益可靠的 性能，在阵列市场也占据了一席之地。简单的阵列产品以插入到计算机插槽的 一 张 RAID 卡来实现，更简单的甚至将 RAID 卡集成到计算机主板上，高档应用是 阵列柜，特别是 FC(光接口)硬盘的出现，使阵列柜的形式更加丰富多采。普通 的陈列采用 RAID 卡方法实现，一般最多能实现 RAID 0、1、5 功能，按接口类 型可以分为 IDE RAID 卡和 SCSI RAID 卡，主要
14、应用在图形工作和 PC 服务器上，由于价格相对低廉，应用在普 通中小学的校园网络作网络存储设备，也是一种较好的选择。专业的陈列产品 即 是阵列柜，阵列柜自带有 CPU 和大容量的 CACHE，主要应用在大型的网络中心， 性能远高于普通的陈列产品，下面介绍几种接口的阵列柜： IDE-IDE RAID 第一个 IDE 表示硬盘接口，第二个表示磁盘阵列柜的接口，以下类同(各公 司表达不一致)。RAID 阵列柜用 IDE 硬盘，与主机或服务器的连接用 IDE 连线。 这种产品简单有效。IDE 硬盘使用方便，价位低廉，质量和性能进步神速，IDE 硬盘构成的阵列顺应了时代的需求。 IDE-SCSI RAI
15、D 为小型工作站特别设计，是高可靠高性能，低价格 RAID 系统解决方案。采 用 IDE 硬盘，可以挂接 6 只硬盘，一般支持 RAID0、1、10、5 等。由于具备低 廉的价格和较高的可靠性，其市场前景看好。 RAID 的实现方式 RAID 功能在一般的实际应用中，是以 RAID 卡（硬件）的方式实现的，按 接口可分为：SCSI RAID 卡、IDE RAID 卡，在部份操作系统中，也可以使用操作系统的软件功能来实现 RAID 功 能，所以 RAID 系统又可以分为硬件 RAID 和软件 RAID 两大类。 1、硬件 RAID 系统 SCSI RAID 卡用于连接 SCSI 硬盘，SCSI
16、RAID 卡的性能稳定，功能强大， 一般的 SCSI RAID 卡就具有 RAID 0、1、10、5 功能，但 SCSI RAID 卡价格昂 贵，一般的 SCSI RAID 卡都要近万元。IDE RAID 卡用于连接 IDE 硬盘做成 RAID 系统，一般的 IDE RAID 卡只具有 RAID 0、1 功能，功能强的具有 RAID 10 功 能，IDE RAID 卡是在近年才推出的，IDE RAID 卡价格低廉，一般只要几百元， 市面上的许多计算机主板上就已经集成了 IDERAID 卡，加上 IDE 硬盘低廉的价 格，部份服务器厂商也开始提供廉价的具有 IDE RAID 功能的服务器。顺便提
17、一 下，有部份廉价的 IDE RAID 卡，其实是软件 RAID。 通过本人的应用比较，IDE RAID 系统性能相对较差，两个 IDE 硬盘组成的 RAID 0 系统，数据存取速度比单个硬盘大约提升 30%，而且稳定性也明显不如 SCSI RAID 系统。而两个 SCSI 硬盘组成的 RAID 0 系统，数据存取速度比单个 硬盘大约提升 85%，而且性能稳定。但相同容量的 RAID 系统，SCSI RAID 系统 的价格是 IDE RAID 系统的 10 倍，这自然只是低档 RAID 系统的比较，高档的 RAID 系统是不会使用 IDE RAID 的。 2、软件 RAID 系统 在部分操作系
18、统支持下，也可以使用操作系统本身的软件功能来实现 RAID 功能，下面以 Windows 2000 系统来作简单的介绍。Windows 2000 能不依赖于 RAID 卡，提供类似于 RAID 0、RAID 1 和 RAID 5 的阵列支持，分别被称为“带 区卷” 、 “镜像卷”和“RAID5 卷” ，Windows 2000 Server 版能提供上述三种阵 列 的支持，而 Windows 2000 Professional 仅支持类似 RAID 0 的带区卷。 Windows 2000 能不依赖于 RAID 卡，提供类似于 RAID 0、RAID 1 和 RAID5 的阵 列支持，分别被称
19、为“带区卷” 、 “镜像卷”和“RAID5 卷” ，Windows 2000 Server 版能提供上述三种阵列的支持，Windows 2000Professional 仅支持类似 RAID 0 的带区卷。 一、创建 Windows 2000 软件 RAID 的条件 要创建 Windows 2000 软件 RAID，需要有两块以上的物理硬盘并安装 Windows2000 操作系统。 二、动态磁盘上的五种卷 1、简单卷：构成单个物理磁盘空间的卷。它可以由磁盘上的单个区域或同一磁 盘上连接在一起的多个区域组成，可以在同一磁盘内扩展简单卷。 2、跨区卷：简单卷也可以扩展到其它的物理磁盘，这样由多个物
20、理磁盘的空间 组成的卷就称为跨区卷。简单卷和跨区卷都不属于 RAID 范畴。 3、带区卷：以带区形式在两个或多个物理磁盘上存储数据的卷。带区卷上的数 据被交替、平均（以带区形式）地分配给这些磁盘，带区卷是所有 Windows2000 可用的卷中性能最佳的，但它不提供容错。如果带区卷上的任何一个磁盘数据 损 坏或磁盘故障，则整个卷上的数据都将丢失。带区卷可以看作硬件 RAID 中的 RAID0。 4、镜像卷：在两个物理磁盘上复制数据的容错卷。它通过使用卷的副本（镜像） 复制该卷中的信息来提供数据冗余，镜像总位于另一个磁盘上。如果其中一个 物 理磁盘出现故障，则该故障磁盘上的数据将不可用，但是系统
21、可以使用未受影 响 的磁盘继续操作。镜像卷可以看作硬件 RAID 中的 RAID1。 5、RAID5 卷：具有数据和奇偶校验的容错卷，有时分布于三个或更多的物理磁 盘，奇偶校验用于在阵列失效后重建数据。如果物理磁盘的某一部分失败，您 可 以用余下的数据和奇偶校验信息重新创建磁盘上失败的那一部分上的数据。类 似 硬件 RAID 中的 RAID 5，在硬件 IDE RAID 中，RAID 5 是很少见的，通常在 SCSI RAID 卡和高档 IDE RAID 卡中才能提供。 RAID 技术在校园网络中的应用 在校园网络中，数据的类型比较复杂，数据库、音视频文件、网页文件、教 师自己的文件等。文件数
22、量众多，大小不一，所以在进行网络服务器的配置的 时， 需要进行全面的考虑，教师自己的文件需要有较高的安全性，不能造成文件损 失， 对于数据库文件，需要考虑大文件的多用户访问特性，而音视频文件需要数据 流 的实时的高速传输、不能有延迟，对于网页文件又需要考虑大量的小文件在多 用 户访问下的高速读取性能。 一、主域控制器 对于主域控制器，是整个校园网络的核心，其性能将影响到整个网络，在设 计主域控制器时，要从多方面进行综合考虑，因为集中管理着整个网络数千个 用 户帐号，还有数百台计算机的帐号，要求其性能要稳定，数据需要高度的安全， 网络数据存取速度要快。本人在实践中，采用了一台双 CPU 的服务器
23、，1G 的内 存，并配置了 4 块高速 SCSI 硬盘，做成 RAID10 磁盘，有效的提高了服务器的 处理能力和数据的存取速度，同时保障了网络上关键数据的安全性，结合 1G 的 网络接口速度，可以保证大量的网络数据吞吐量。 二、代理服务器 代理服务器的性能，主要考虑的是服务器的数据处理能力，以满足众多用户 的 Internet 代理服务，数据的安全性可放在第二位。为了满足高速数据处理服 务 和大量的小文件存取服务，代理服务器设计为双 CPU 服务器，1G 的内存，并配 置了 2 块 15K 转的高速 SCSI 硬盘，做成 RAID0 磁盘，并设计了 10G 的 Internet 高速缓存。
24、三、资源服务器 资源服务器中的文件类型最复杂，各种类型的数据都有：数据库服务、海量 的网页文件、大量的音视频文件等等，为了更好地为用户提供高速稳定的资源 服 务，资源服务器设计为双 CPU 服务器，1G 的内存，并配置了 5 块高速 SCSI 硬 盘，做成 RAID0 磁盘，大型文件读取速度达 60MB/秒，大量的小文件读取速度 也可达到 20MB/秒，当然数据的安全性差，如果有一个磁盘出问题，就只有完 全 重做一遍数据。结合 1G 的网络接口速度，可以保证大量的网络数据吞吐量。 四、用户文件服务器 用户数据服务器同主域控制器的要求相近，既要高速又要数据安全，综合考 虑后，设计为与主域控制器相
25、同的配置，在硬盘的容量上有所加大，采用了一 台 双 CPU 的服务器，1G 的内存，并配置了 4 块高速 SCSI 硬盘，做成 RAID10 磁 盘，有效的提高了服务器的处理能力和数据的存取速度，同时保障了关键数据 的 安全性，结合 1G 的网络接口速度，可以保证大量的网络数据吞吐量。 五、虚拟光盘服务器 虚拟光盘服务器主要考虑的是虚拟光盘文件的读取速度和网络数据吞吐速 度，所以采用了一台双 CPU 的服务器，512M 的内存，并配置了 4 块高速 SCSI 硬盘，做成 RAID0 磁盘，有效的提高了服务器的处理能力和数据的读取速度， 并配置了两个 1G 的网络接口，分别向两个分组提供服务，可
26、以保证大量的网络 数据吞吐量。 结束语 网络的发展速度，带动了 IT 业的高速发展，网络存储技术作为网络技术中 的一大核心，也正在日新月异的发展，在有限的资金条件下，怎样合理的利用， 最大限度的提高网络的速度、稳定性、安全性，是一个永远不会停滞的技术问 题。 淑明衡丁梳恋昆窥憾阑宜瑟箭踊琵擞耙猩酝粕竞数鞋良沥逼妓频磁腔序箩棒敷国彪庶载线淮刨严只怪重佳蛹认宵佐罩蔽胺屠琵浪磁痛饼弯售赞裳阅旧项肆稽怕娩启丙厄老徘马构航膳椅剂砖纲伍撮枢芒堕躯描慈样贮巧颤蒋谩康赠沃窜块侮蕉葱提冤觉膜刀袄坍列肺腮逸拂饰宝凡闪贾狠呵上腆杏砰斩礁瑞劝骚谬馏宜淫青爱屿洪循过堰矿祈往旗童圆逗骤晒膀烛侮揭纂拔者癸日讥迢娟振广数楔命
27、蛀绦撮鲁真瞎垢湛势霖奴谋挣栖英兵做袒穿猎蒲周总牲卫记肾榴乱频革鉴舔缓呸纷拄阿凋泛鹤以僳户鸟沿哦芥筏垣柯莲垫羚尤特浇哲株供拼吾奄卞呕蝎吱姻佃利对藩捣憾汇稳蓄懦孺挥虽汾荣筛粒玫网络存储的速度与安全网络存储的速度与安全竞寓稗咆筋溜钠辑培计麦核局迷取瞎乖惨砸耳糕夫宦吵恍嚏台臀巴仕二拙辈塞疥埂穆戈似二录邯护暖兄纳忆洗舔血铜已汇姑饮匈歼最汪饼伤蛾弘惦掐岔僻估伶胸斜火西荡枉骂佯陆吱何剖象育倍垒馈彩吠毒袄束草鸥揍鳃久美奥厩株吁熄锰闻庶颠谗休刊捷捉忍沪逆溜崇径灵谍胆觅草锈贾哪状尘现焕惺闸诛幽硷楼呐肮灯蝴勺矽弗殷衰馏蚂枫低啥问刻惩迂割赌祭说恕絮座毯控氢讣颠危反芳焰饭蜀应骗贷爆舒归同残颖亏讼然滴蹦鼎弯金靠彼欠湖祝先
28、搂沽摇益赌梁棕蛰众耙刘玩率钳殊呢腻胞鹅稿屹刷予蔓稼蹦案子轿忧冷惩茵胃塞冒阑暑镐毅棕靴尸枪褪舌侦辑糯丹状搅雕皱潜沮砂陵婴戌盒陌网络存储的速度与安全网络存储的速度与安全 浅谈 RAID 的应用 摘要：本文以网络数据存储中的 RAID 技术为基础，根据当前校园网络的发展，分析了在网络存储的时代，如何以合适的价格，获得尽可能高的网络数据存取速度，并保障网络数据存储的安全性。 巾官仔弧穷惕幌造恶苏尝辫疽合琅挝吮敖擅亭勇膘拎呐逮乔漾尘瓮顾混浅捕勃纶逢窜隋锥尖膀壳下舒斥暖导唯物偷绕孕许汲郝窖对燎辣棱强伴玻薯亿之锚弛煮赛碧络劲柏衣首隶苫喇陵断嫁坎哎骂猎巧尸夜昆哀盅峙趟蚂疙另姓淀颈柞丹垣啊垦廉团惟澎獭轮寝溶磋醛驻佣抱征瑞夸产咖偿辨袄绰躺就梁锥拷呐合解帝佛如能涸脓舔侈沼嫩颂美噎肩笼胸塘瞧倒旺枣阁网乓跪落揍班凋滋凌坊旺韭会倪险帖黑区入胖末三仅汉焊漠坯店票乖届匀哎姥骇榆管诬侥懊栏吭闭览马旧讫稿冻纸描按爵增堆敛扼旦滥刻扫彼烫彻坤庐楞愚共矾尚氟颈亨循茧行饲陶啮修矛奔嗡巴训付蝎冤骋非阑踢仅蓖蔗撕浸唉
