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六、互联网技术——数据存储

news 2025/7/6 14:20:31

文章目录

  • 一、存储系统层次结构
  • 二、按照重要性分类
  • 三、磁盘阵列RAID
  • 三、RAID基础
  • 四、磁盘阵列分级
  • 五、数据备份与恢复
  • 六、容灾与灾难恢复

一、存储系统层次结构

常见的三层存储体系结构如下图所示，分为高速缓冲存储器、主存储器和外存储器。
在这里插入图片描述

二、按照重要性分类

按照数据价值对数据进行分类
在这里插入图片描述

三、磁盘阵列RAID

  1. RAID的基本思想包括两方面内容：利用数据条带化提高性能和利用数据冗余提高可靠性。
  2. RAID系统主要由RAID控制器、磁盘控制器、磁盘组成
    在这里插入图片描述

三、RAID基础

  1. 磁盘阵列的数据组织以分区、分块和分条为基础
  2. RAID技术可以通过以下三种方式实现。【口诀：软硬合】
  • 硬件raid
  • 软件raid
  • 软硬结合

四、磁盘阵列分级

分级内容
RAID0称为条带化(Striping)存储，将数据分段存储于各个磁盘中，读写均可以并行处理。因此其读写速率为单个磁盘的N倍(N为组成RAIDO的磁盘个数)，但是却没有数据几余(数据余能力最弱)，单个磁盘的损坏会导致数据的不可修复。
RAID1称为镜像 (Mirroring)，它将数据完全一致地分别写到工作磁盘和镜像磁盘，它的磁盘空间利用率为50%(磁盘空间利用率最低)。RAID1提供了最佳的数据保护，一旦工作磁盘发生故障，系统自动从镜像磁盘读取数据不会影响用户工作。
RAID2称为纠错海明码磁盘阵列，RAIDO的改良版，加入了海明码 (Hamming Code) 错误校验，其设计思想是利用海明码实现数据校验冗余。但是，海明码的数据冗余开销太大。
RAID3使用专用校验盘的并行访问阵列，它采用一个专用的磁盘作为校验盘，其余磁盘作为数据盘，数据按位和字节的方式交叉存储到各个数据盘中。RAID3至少需要3块磁盘，
RAID4按照块的方式来组织数据，写操作只涉及当前数据盘和校验盘两个盘，多个I/O请求可以同时得到处理，提高了系统性能。
RAID5(1)目前最常见的RAID等级。(2)目前综合性能最佳的数据保护解决方案(3)RAID5的磁盘空间利用率要比RAID1高
混合RAID(1) RAID 0+1(2)RAID 1+0.（3)二者在读写性能上没有什么差别。但是安全性上RAID1+0要好于RAIDO+1。
RAID级别RAID0RAID1RAID5RAID6RAID10
可靠性最低高较高最高高
冗余类型无镜像冗余校验冗余校验冗余镜像冗余
空间利用率100%50%(N-1)/N(N-2)/N50%
性能最高最低较高较高较高
允许坏盘数量0N/212N/2

五、数据备份与恢复

在这里插入图片描述

六、容灾与灾难恢复

  1. 容灾的分类:[口诀:业务应用数据]
  • 数据级容灾
  • 应用级容灾
  • 业务级容灾
  1. 容灾的关键技术:如SAN或NAS技术、远程镜像技术、基于IP的SAN的互连技术、快照技术等
  2. 衡量容灾备份的两个技术指标
  • 数据恢复点目标 (Recovery Point Objective，RPO) 。主要指业务系统所能容忍的数据丢失量。
  • 恢复时间目标 (Recovery Time Objective，RTO) 。主要指所能容忍的业务停止服务的最长时间

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