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raid 5 算法研究
RAID -5 算法詳解
過年了，業(yè)務(wù)相對(duì)較少，整天在辦公室沒什么事，突然就想起了raid 5，便有研究的沖動(dòng)，以下是我對(duì)raid 5的理解
首先我們知道，硬盤物理上都是以0和1來存放數(shù)據(jù)，它并不認(rèn)識(shí)什么AIX、oracle之類的，在raid 5的世界里，只有0和1。
現(xiàn)假設(shè)有四塊硬盤做raid-5，其中，硬盤一、二、三是專門存放數(shù)據(jù)的，硬盤四是存放校驗(yàn)碼。如下：
（raid 5 是以條帶化來存放數(shù)據(jù)的。如，有一個(gè)數(shù)據(jù)包是110（下面的條帶一），它將會(huì)分布在各個(gè)硬盤上。）
硬盤
| 條帶一
| 條帶二
| 條帶三
| 條帶四
| 條帶五
| 條帶六
| 條帶七
| 條帶八
|
| 硬盤一
| 1
| 1
| 0
| 0
| 0
| 1
| 1
| 0
|
| 硬盤二
| 1
| 0
| 1
| 1
| 0
| 0
| 1
| 0
|
| 硬盤三
| 0
| 1
| 0
| 1
| 1
| 0
| 1
| 0
|
| 結(jié)果（硬盤四）
| 0
| 0
| 1
| 0
| 1
| 1 | 1
| 0 |
|
當(dāng)有一個(gè)數(shù)據(jù)包110要存放到raid 5里時(shí)，控制器便會(huì)算出校驗(yàn)碼（也就是硬盤四的結(jié)果）。
硬盤四算出的方法是：
硬盤四＝硬盤一 XOR 硬盤二 XOR 硬盤三
硬盤四= 1 XOR 1 XOR 0 =0
因此，控制器先將110存放到前面硬盤一、二、三里，然后，再把算出的結(jié)果存放到硬盤四里。
XOR算法（異或算法）說明：
1 XOR 1＝0
1 XOR 0＝1
數(shù)的運(yùn)算結(jié)果與數(shù)的運(yùn)算次序無關(guān)。如1 XOR 0 = 0 XOR 1
如上所示，現(xiàn)假設(shè)硬盤一失效，現(xiàn)在要算出條帶一上硬盤一的數(shù)據(jù)，如下：
公式：硬盤一 ＝ 硬盤二 XOR硬盤三 XOR硬盤四
代入數(shù)字：硬盤一 ＝ 1 XOR 0 XOR 0 ＝ 1
因此，可用此方法算出硬盤一上的數(shù)據(jù)。
當(dāng)更換了硬盤一時(shí)，控制器將根據(jù)這個(gè)算法，利用其它的硬盤，算出硬盤一的數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)。
以此類推，可以保證，任何一個(gè)硬盤損壞了，都可以通過這樣的算法，算出其上面的數(shù)據(jù)。
所以raid 5最少要三塊盤，最少兩個(gè)硬盤進(jìn)行異或運(yùn)算，一個(gè)硬盤存放運(yùn)算結(jié)果，可用空間為N-1個(gè)硬盤空間（N為硬盤總數(shù)）。
以上只是為了方便說明，真正的raid 5是不會(huì)專門用一個(gè)硬盤來放校驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)的。而是幾個(gè)硬盤輪流來充當(dāng)校驗(yàn)結(jié)果的角色。
呵呵，希望大家多加指正和補(bǔ)充。 |
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