以一起資料災難談RAID0+1及RAID1+0

餘二五發表於2017-11-08
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    近日，遇到一例4塊盤SCSI RAID0+1的資料恢復，由4塊36G SCSI組成。客戶稱是做了兩組RAID1。出故障後，RAID狀態裡3塊盤OFFLINE。
    按我的理解，這個應該是兩組邏輯盤（分別做的RAID1），那即使是3塊盤OFFLINE，也應該有一組邏輯盤是可以正常工作的。但客戶用裝在別的硬碟上的WINDOWS訪問此陣列時，也無法識別陣列的邏輯盤。這樣的話，很多就解釋不通了，只能仔細分析了。
    拿下硬碟，單獨接在SCSI介面卡上，進入系統，無異常，可以識別出4塊物理硬碟。分析，無明顯RAID資訊區域，之後，對4塊盤做比較，結論是1、3號盤及2、4號盤每組都有相同性，但後面有大量不一致資料。1號盤及2號盤裡有分割槽表，每個分割槽表裡的描述都大約指出原邏輯盤分割槽總和大約68G。據此，可知有以下三種情況：
    1、兩組RAID0，但1、3號及2、4號均有部分完全相同的資料，應該可以排除。
    2、RAID1+0（即兩兩做RAID1，再做RAID0，這種安全級別高，客戶是整合商做的，可能性最大），一段時間內，兩組RAID1中先後都有一塊硬碟離線（此後就相當於RAID0，再不能提供任何冗餘）。再後來，又有一塊硬碟離線，系統崩潰。這種情況非常符合RAID裡的表現。
    3、RAID0+1（即兩兩做RAID0，再做RAID1，這種不太好，推斷可能性不大）
    根據分析後，發現除1、3組成的RAID，無任何錯誤，認為應該是對了。重組資料。直接寫回RAID，系統正常可以啟動。檔案訪問也正常。
    本來以為已經完美解決了。結果很短的時間內收到客戶電話，稱資料嚴重滯後，是兩年前的東西。
    一細想，大悟。
    真實的情況應該是：使用者做了RAID0+1,結果組成RAID1中的其中一組RAID0中有一塊盤離線（應該為1或3），導致整個RAID0離線（兩塊離線了），之後一直以單RAID0的方式工作（想起來竟然兩年有餘，汗！），直到最近，剩下的一組RAID0中有一塊盤離線，RAID徹底癱瘓。使用者使用的RAID卡為ADAPTEC的0通道RAID卡，比較低端，無法安全緩衝資料，最後離線時，因資料部分未寫入等原因導致檔案系統一致性有問題。
    重新組織3及5號盤，修正錯誤，資料100%恢復成功。
 
    此案例中突顯RAID0+1及RAID1+0的安全差別，細細說說吧。
    RAID0+1：
    結構為，兩塊以上（含兩塊）硬碟先做條帶（RAID0），組成相同的兩組一級邏輯盤。再將兩組邏輯盤做映象（RAID1）。如下圖：
RAID01鍥劇ず
    RAID0+1的冗餘性（安全性）：只要有一塊盤出錯，它所在的RAID0就會整體離線，只能靠最外層的RAID1的冗餘來支撐。實際上，只能允許一塊盤出錯，這樣如果在4塊以上的硬碟盤陣中，安全性實際會差得多。
    利用率：1/2
    效率：讀與寫均可以實現N/2（N為硬碟總數）的理論頻寬
    實現：容易，控制器無需強勁處理能力，通常也無需大緩衝。
 
    RAID1+0：
    結構為，兩塊以上硬碟先做映象（RAID1），組成相同的兩組或兩組以上一級邏輯盤。再將兩組（或兩組以上）邏輯盤做條帶（RAID0）。如下圖：
RAID1+0鍥劇ず
    RAID1+0的冗餘性（安全性）：只要有一塊盤出錯，它所在的RAID1中不會有問題，所以每組RAID1中都允許有一塊盤離線。安全性：損壞兩塊盤崩潰的機會只有2/(N-1)。
    利用率：1/2
    效率：讀與寫均可以實現N/2（N為硬碟總數）的理論頻寬
    實現：容易，控制器無需強勁處理能力，通常也無需大緩衝。
 
上述分析，可以明顯看到，RAID1+0比RAID0+1的安全級別會高很多，其他引數卻相同。所以，需要安全級別高的場合下，一定要選擇RAID1+0。實際上，RAID0+1是華而不實的結構，很少會有它的適用場合。本文提及的案例，如果使用者使用的是RAID1+0，出故障的概率便會低得多了。
本文轉自 張宇 51CTO部落格，原文連結：http://blog.51cto.com/zhangyu/40400，如需轉載請自行聯絡原作者


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