RAID-热备用和热交换

热备用和热交换

 

当系统需要支持2 4×7操作时，冗余本身并不能充分地维护可用性，因而，需要有一个办法，在没有断电和撤除连接的情况下，使冗余成分立即投入使用。此外，也需要有一个方法，在不干扰正常操作的情况下，能够撤离失败的部分，并加入替代的部分。

 

1.     到热备用的及时失败切换

 

当另一部分失败时，假如冗余组件不能加入系统承担责任，那么它们是没有用的。热备用的概念是：当某一部分失败时，可以使用另一部分立即替代它。目前，包含备用磁盘驱动器的R A I D子系统已经越来越常见。

 

热备用驱动器可以为多个阵列提供服务。例如，一个大的R A I D子系统能够输出多个阵列，一个热备用驱动器可以代替任何阵列中的任何失败的磁盘。图6 - 1 2显示了一个带有3个阵列的R A I D子系统，每一个阵列由5个磁盘构成，另外，还有2个热备用磁盘，它们可以代替3个阵列中的任何失败的磁盘。

 

热备份磁盘驱动器的主要优点是：在撤离失败磁盘和代替新磁盘过程中，不需要花费等待时间。热备份驱动器也能逻辑地插入阵列，可以使校验恢复立即开始执行，也是防止另一个驱动器失败而导致数据丢失的最快的保护。

 

2.     通过热交换撤除和置换失败部分

 

无论是否使用热备用，都需要一种方法撤离失败的组件，并用正常组件代替它。在这个过程中，假如没有干扰子系统的操作，则称作热交换，热交换可以用于R A I D或J B O D子系统的某些组件，但不用于另一些组件。常见的热交换组件有磁盘驱动器、电源和风扇。

 

3.     热交换磁盘驱动器

 

热交换磁盘驱动器可以获得很有价值的利益，它使失败的磁盘驱动器尽可能快地被更换，且不干扰正常的操作。一旦失败的磁盘被更换，则开始恢复数据的操作，像本章后面所讨论的。

 

热交换的关键问题是磁盘子系统中的电子学。因为磁盘子系统内部的存储总线连接了许多磁盘驱动器，所有这些驱动器都共享同样的电源、信号和数据电路，当电流正处于接通状态且数据正在传输时，撤离一个失败的组件是冒险的。因此，磁盘子系统通常包含着一个特别的保护机制，通过它可以撤离磁盘驱动器，并替换之。

 

失败组件的撤离和更换过程随着子系统的不同而不同，由这些子系统的制造商决定的，一些子系统允许磁盘被随意拔出，而对于另一些子系统，则首先要解除软件/硬件的锁，然后才能撤离失败的组件。因此，在尝试使用热交换磁盘驱动器之前，应该对这个过程有一个很好的了解。

 

另外，知道子系统中哪个磁盘驱动器出现了问题，需要热交换也是很重要的，虽然这个问题似乎有些傻，但错误地撤离一个驱动器，将会造成灾难性的后果。尽管热交换使事情变得简单，但也不应该用它做实验，因为这也会导致灾难性的后果，一个驱动器如果从磁盘子系统撤离后，又被插入，那么，它将被作为一个空磁盘，由R A I D软件彻底地清理和同步。

 

温交换和冷交换

 

无论子系统是否支持热交换，失败的磁盘驱动器必须撤离，更换失败组件的另外两种选择是温交换和冷交换。温交换是指子系统的电源仍然处于正常状态，但子系统不再工作，即当更换设备时，所有的操作都必须停止。另一方面，冷交换是指子系统完全关闭，包括在做替换之前要关掉电源。