raid5学习总结胶片

RAID5学习总结胶片练习1：把RAID5虚拟磁盘中的数据写到物理磁盘中1虚拟磁盘disk1disk2disk3disk42453679810111213141516

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……物理磁盘练习2计算题假设：D0⊕D1⊕D2⊕D3=P⊕指XOR操作，即异或运算D0’⊕D1⊕D2⊕D3=P’D0’指新数据，P’指新校验值是否有这样的结论：P’=D0’⊕D0⊕P

？？？证明过程：D0⊕D1⊕D2⊕D3=P=>D1⊕D2⊕D3=P⊕D0=>D0’⊕D1⊕D2⊕D3=P⊕D0⊕D0’,又因为D0’⊕D1⊕D2⊕D3=P’

所以 P’=D0’⊕P⊕D0练习3判断题 1.创建RAID5时如果没有进行初始同步，那么这个RAID5是没有冗余功能的，写在RAID上面的数据会有风险。 2.正常情况下，对RAID5进行读操作的时候，绝对不会去读校验数据。 3.一个Normal状态下的RAID5，在发生读写IO时，绝对不会去读校验数据。

4.一个降级状态下的RAID5，发生写操作的时候，不会做校验，而转变为一个类似的RAID0。目录基本概念约定从RAID0到RAID5Normal状态的RAID5如何处理读写命令Critical状态的RAID5如何处理读写命令其他一些实现细节一.基本概念约定很多不同版本的资料里这些命令的说法各异，本胶片以下面的为准：ExtentStripeStripPageSectorStripedepth(条带深度)(Stripsize)Extent1Extent2Extent3Extent4

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……IO按照可以分为：读/写IO大/小块IO连续/随机IO顺序/并发IO（同步IO/异步IO）。另外,谈论IO时要注意主机、存储的队列深度（queue_depth）二.从RAID0到RAID51.RAID0Q1:RAID0有没有做条带化？Q2:条带的大小有没有讲究？是大好还是小好？Key:条带条带大小太大的话，顺序读写性能低。条带大小太小的话，随机读写性能低。RAID1,RAID22.RAID1Q1:RAID1有没有条带化的概念？Q2:RAID1的读速度比JBod快吗？3.RAID2 RAID2可以说是加强型RAID3。它不是用奇偶校验，而是用海明码校验。校验盘的数量是系统总盘数的对数。

RAID2有什么优缺点呢？RAID3,RAID44.RAID3，RAID4 他们和RAID5最大的不同是检验信息在一块固定的盘上。 Raid3的每一个条带，其长度很小，深度为1。当一次io没有用到所有磁盘的时候，没事的磁盘空闲等待。即并发系数为1。

Raid4解决了这个问题，类似Raid5，它可以并发。RAID55.RAID3，RAID4

Raid5大家都比较熟悉了，但是它并不完美，仍然有一些缺点导致某些应用不能使用Raid5。 最著名的是RAID5的小写问题，问题原因见后面的RAID5读写过程。Normal状态的RAID5如何处理读命令 读操作没有什么特别的。主要是以下几点： （1）平时读的时候不会去读校验位，也就是说别指望因为有了校验盘，读出来的数据肯定是正确的。

（2）还有一个主要的就是把对RAID逻辑盘的操作地址转化为具体的磁盘编号和磁盘上的实际地址，这个过程没有想象中的那么复杂。下面是Linux中实现的代码：

Normal状态的RAID5如何处理写命令 当对逻辑磁盘发出写命令时，由于涉及到新奇偶校验数据的计算，较为复杂，总体来说有下面三种情况： （1）一次写满一个条带，即所有的磁盘都在因为这条命令而转动；

这个简单，把要写入的数据的校验值计算好，然后跟数据一起写入磁盘。

（2）一次写大半个条带；

如何计算新的校验值计算？读出磁盘中其他盘的数据，然后再计算校验？？？

（3）一次写小半个条带；

如何计算新的校验值计算？也是用上面的方法？？？完全划分的写(FullStripeWrite)一般的RAID5实现中，对于这3种情况选择3种不同的写方式来实现。对第一种情况，使用完全划分的写(FullStripeWrite)的方式：重构写（ReconstructWrite） 如果一次写磁盘的数据包括一个Stripe中的多数个数据块时，则在产生新的校验信息时必须先将没有更新的数据读到缓存中，计算出新的校验信息，然后将新用户数据与新校验信息一起写到磁盘的相应位置。读修正写(Read-Modify-Write) 当用户数据只更新了Stripe中的极小部分的数据，为计算新的校验值，不用按上面的方法读出其他所有磁盘的值。 可以读出修改了的Strip中原来的数据，然后将其和新数据，旧校验值一起异或。计算所得就是新校验值。 其原理参考练习2。RAID5的写方式可以看出，RAID5的写，遇到的主要问题就是校验值的计算。Q1：如果该用“读-修改-写”时用了“修正写”，性能影响是多少？Q2：创建RAID5时如果不同步，可以使用“读-修改-写”吗？Q3：RAID5的一个缺点“小写问题”，即对于小块的数据，磁盘数量的提升很可能并不能带来性能的提升，为什么？你有什么解决办法？降级状态下RAID5的读RAID5降级后的读操作很简单：（1）如果要读取的数据不在损坏的磁盘上，则按正常读写处理；（2）如果要读取的数据刚好在损坏的磁盘上，通过奇偶校验计算出数据。此时，RAID控制器会把此条带中的在剩余所有磁盘中数据读出，通过奇偶校验，计算出的结果即为丢失磁盘中的数据，将其返回给上层软件。降级状态下RAID5的写RAID5降级后的写操作由于RAID5写时涉及到校验位的更新，降级状态下的写操作改变如下：（1）如果一次磁盘写操作的数据正好映射满一个Stripe，写方式和Normal状态下的RAID5一样，只是丢失的磁盘中不写数据。（2）如果一次磁盘写操作的数据不足一个Stripe，并且当前条带上的被修改的数据块在丢失的磁盘上，则只能使用“重构写”方式。（3）如果一次磁盘写操作的数据不足一个Stripe，并且当前条带上的校验数据块在丢失的磁盘上，则只能使用“重构写”方式。（4）如果一次磁盘写操作的数据不足一个Stripe，并且当前条带上的不被修改的数据块在丢失的磁盘上，则只能使用“读修正写”方式。降级状态下RAID5的写（1）对于整个条带的写：降级状态下RAID5的写（2）当写的数据在丢失的磁盘上，且未写完整个条带：

用了重构写。但显然不如在Normal状态下用读修改写快。降级状态下RAID5的写（3）当校验盘在丢失的磁盘上，且未写完整个条带：

用了重构写。但显然不如在Normal状态下用读修改写快。降级状态下RAID5的写（4）当写的数据不在丢失的磁盘上，且未写完整个条带：

用了读修改写。但显然不如在Normal状态下用重构写快。降级状态下RAID5的读写