22.4 数据的完整性

　　现时磁盘的最后一个问题是它们不太可靠。 虽然磁盘驱动器的可靠性在过去几年有了很大的提高， 但它们仍然是服务器中最容易损坏的核心组件。 当它们发生故障的时候， 结果可能是灾难性的： 替换坏的磁盘驱动器并恢复数据可能要花费几天时间。

　　解决这个问题的传统方法是建立 镜象， 在不同的物理硬件上对数据做两个副本。 根据 RAID 级别出现的时间顺序， 这个技术也被叫做 RAID 级别1 或者 RAID-1。 任何写到卷的数据也会被写到镜象上， 所以可以从任何一个副本读取数据， 如果其中有一个出现故障， 数据也还可以从其他驱动器上访问到。

　　镜象有两个问题：

• 价格. 它需要两倍的存储容量。

• 性能影响。 写入操作必须在两个驱动器上执行，所以它们 花费两倍的带宽。读取数据并不会影响性能： 它们甚至看起来会更快。

　　 一个可选的方案采用 奇偶校验 的方式， 用以实现 RAID 2、 3、 4 和 5。 这其中， RAID-5 是我们最感兴趣的。 在 Vinum 的实现中， 这是一个条带组织结构的变体， 其中， 每一个条带中都以一个专用的块， 来保存其它块的奇偶校验值。 这样， RAID-5 plex 除了在每个块中都包含了一个奇偶校验块之外， 实现 RAID-5 时也就和普通的条带 plex 一样了。 作为 RAID-5 的一项要求， 奇偶校验块在每一个条带中的顺序都是不同的。 数据块的编号， 决定了它的相对块号。

　　

　　与镜像相比， RAID-5 最显著的优势在于只需使用少得多的存储空间。 读取类似于条带式存储的组织， 但写入会慢得多， 大约仅相当于读性能的 25%。 如果一个驱动器失效， 则阵列仍然可以在降级的模式运行： 读取来自正常的驱动器数据的操作照常进行， 但读取失效的驱动器的数据， 则来自于余下驱动器上相关的计算结果。