《硬盘维修》参考资料：第五讲硬盘维修原理.doc_大学文库

有人都说硬盘怎么能修的好,那修好了也不是很容易坏吗?! 其实硬盘是可以修好的。如果你的水平高的话,修好的硬盘也不会那么容易坏的修理的原理有2种 1用 format,hp,adm,dm, mapinfo,nd这些软件是把坏道修成 G-list增长坏道列表中的。这个其实是一般的修理方法,这种方法那,比较容易掌握,也是普通人都是可以搞定的。但是Gst列表的空间不是很大的,也就是500-70个之间的空间吧,如果硬盘坏道超过这个数字后,坏道就不能加入 G-list列表了,也就是修不好了。这种方法修好的坏道,也是对文件是没有影响的,因为它是修复成增长行坏道表中去了,系统是不可能访问他们的 2用专业的软件和设备来修理。本网站上有相关的设备。这个修理的原理是把硬盘的物理坏道屏蔽成工厂坏道 P-list列表中去的其实每个新的硬盘的盘片上都是有坏道的,只是厂家经过的特殊的手段,把它屏蔽掉了。这样你们用普通的软件是查看不到的。因为那些不是专业的软件(用hp的软件就可以查看到昆腾硬盘的P坏道列表,你们有兴趣的可以下载一个去看看)。问什么一定要把坏道屏蔽到 p-list中呢,把它屏蔽到G列表中不就是行了吗!但是一个硬盘的坏道是很多的,一般都是1000个左右和以上,G列表的大小有限制的,不大。p 列表就大的多了,一般都是4000个左右和以上,空间的大小和硬盘牌子和硬盘的容量有直接的关系,硬盘容量越大p列表就越大。屏蔽到p列表中才可以修好更多的硬盘吗! 以上就切藓靡桓鲇才痰脑勒飧鲈砟兀椭佬抻才淌窃趺樁厥铝恕? 关于专业的具体修理,请浏览专业的维修设备相关的资料。昆腾 la lb Ic硬盘的通病昆腾公司这三款硬盘比较容易损坏,主要是电路板上的芯片发热严重,导致不稳定和烧毁,ta5247这个芯片,现象表现为在工作的途中,突然嗒的一声响和连续哒哒的响声,有时转但不认盘,有时干脆就不转。如果用an8428ngak代换上它的话,性能会稳定很多在用个几年是没有问题的! M硬盘维修关于旧BM硬盘损坏案例,很多人都亲身体验过。下面这篇文章,就针对IBM60GXP和75GXP型号的硬盘的普遍故障 BM硬盘损坏的一个普遍故障,大多是岀现在使用一段时间后,硬盘突然有怪声岀现,然后磁盘开始岀现坏道。最后经过 BM drive fitness tester工具等一些手段的修复,或是坏道消失(从技术层面上讲,我们怀疑它是真的“消失”抑或是一种屏蔽手段)但数据全无,或是进入一个使用不稳定阶段,或是完全报废无法再使用,而“怪声”的出现几乎在是所有损坏案例中共有的一个情况 BM公司官方技术员的解释故障是由于用户使用“不合理”造成,并非硬盘品质问题奇怪的哒哒声(特别是启动中),是由于用户在安装硬盘时插电源线时太用力,使电路板错位导致电路板与盘体数据接触点(电源口附近)移位,从而造成磁头不能正常“走位”,这是BM硬盘电路板做工最精细带来的“附作用”。手动校正电路板位置可处理此问题

有人都说硬盘怎么能修的好，那修好了也不是很容易坏吗？！其实硬盘是可以修好的。如果你的水平高的话，修好的硬盘也不会那么容易坏的。修理的原理有 2 种： 1 用 lformat，hp，adm，dm，wipinfo，ndd 这些软件是把坏道修成 G-list 增长坏道列表中的。这个其实是一般的修理方法，这种方法那，比较容易掌握，也是普通人都是可以搞定的。但是 G-list 列表的空间不是很大的，也就是 500－700 个之间的空间吧，如果硬盘坏道超过这个数字后，坏道就不能加入 G-list 列表了，也就是修不好了。这种方法修好的坏道，也是对文件是没有影响的，因为它是修复成增长行坏道表中去了，系统是不可能访问他们的。 2 用专业的软件和设备来修理。本网站上有相关的设备。这个修理的原理是把硬盘的物理坏道屏蔽成工厂坏道 P-list 列表中去的。其实每个新的硬盘的盘片上都是有坏道的，只是厂家经过的特殊的手段，把它屏蔽掉了。这样你们用普通的软件是查看不到的。因为那些不是专业的软件（用 hp 的软件就可以查看到昆腾硬盘的 P 坏道列表，你们有兴趣的可以下载一个去看看）。问什么一定要把坏道屏蔽到 p-list 中呢，把它屏蔽到 G 列表中不就是行了吗！但是一个硬盘的坏道是很多的，一般都是 1000 个左右和以上，G 列表的大小有限制的，不大。p 列表就大的多了，一般都是 4000 个左右和以上，空间的大小和硬盘牌子和硬盘的容量有直接的关系，硬盘容量越大 p 列表就越大。屏蔽到 p 列表中才可以修好更多的硬盘吗！以上就切藓靡桓鲇才痰脑恚勒飧鲈砟兀椭佬抻才淌窃趺椿厥铝恕? 关于专业的具体修理，请浏览专业的维修设备相关的资料。昆腾 la lb lc 硬盘的通病昆腾公司这三款硬盘比较容易损坏，主要是电路板上的芯片发热严重，导致不稳定和烧毁，tda5247 这个芯片，现象表现为在工作的途中，突然嗒的一声响和连续哒哒的响声，有时转但不认盘，有时干脆就不转。如果用 an8428ngak 代换上它的话，性能会稳定很多. 在用个几年是没有问题的！ IBM 硬盘维修关于 IBM 硬盘损坏案例，很多人都亲身体验过。下面这篇文章，就针对 IBM 60GXP 和 75GXP 型号的硬盘的普遍故障； IBM 硬盘损坏的一个普遍故障，大多是出现在使用一段时间后，硬盘突然有怪声出现，然后磁盘开始出现坏道。最后经过 IBM drive fitness tester 工具等一些手段的修复，或是坏道消失（从技术层面上讲，我们怀疑它是真的“消失”抑或是一种屏蔽手段）但数据全无，或是进入一个使用不稳定阶段，或是完全报废无法再使用，而“怪声”的出现几乎在是所有损坏案例中共有的一个情况。 IBM 公司官方技术员的解释：故障是由于用户使用“不合理”造成，并非硬盘品质问题：奇怪的哒哒声（特别是启动中），是由于用户在安装硬盘时插电源线时太用力，使电路板错位导致电路板与盘体数据接触点（电源口附近）移位，从而造成磁头不能正常“走位”，这是 IBM 硬盘电路板做工最精细带来的“附作用”。手动校正电路板位置可处理此问题

今天没事,按照官方的解释和解决问题的思路,拿起电烙铁折腾了俩小时,我的两个旧BM硬盘暂时好用了。不敢藏私,就又找来一个BM同样故障的硬盘,把我解决这个故障的全过程拍照记录下来,请大家参 m 是准备过程。好的策划准备和一套好的维修工具可以使维修过程顺利进行,起到事半功倍的效果。 DFT软件 IBM DET软件,可以从旧M官方主页下载,或者在 google中以" BM Drive Fitness Test"为关键词搜索。当前最新版本为340. M在对其功能的描述中叙述到 duba page 支持SCS和DE硬盘对IBM的硬盘做即时分析,并能快速判定硬盘是否有问题判断是否存在系统故障,诸如是否温度过高,是否有接线错误等自动记录重要的硬盘参数,以便跟踪在操作中对硬盘的潜在冲击: 拯救硬盘,包括擦除启动扇区和低级格式化对DE硬盘作 SMART(se- monitoring analysis and reporting Technology自我监控,分析和记录技术操作下载后运行,按操作指示建立了一张含 DET utilities的开机盘磁盘阵列( Disk Array)原理 1为什么需要磁盘阵列? 如何增加磁盘的存取( access)速度,如何防止数据因磁盘的故障而失落及如何有效的利用磁盘空间,一直是电脑专业人员和用户的困扰;而大容量磁盘的价格非常昂贵对用户形成很大的负担。磁盘阵列技术的产生一举解决了这些问题过去十几年来CPU的处理速度增加了五十倍有多内存( memory)的存取速度亦大幅增加,而数据储存装置主要是磁盘( hard disk)-的存取速度只增加了三、四倍形成电脑系统的瓶颈,拉低了电脑系统的整体性能 ( through pu,若不能有效的提升磁盘的存取速度CPU、内存及磁盘间的不平衡将使CPU及内存的改进形成浪费目前改进磁盘存取速度的的方式主要有两种。一是磁盘快取控制( disk cache controller,它将从磁盘读取的数据存在快取内存( cache memory)中以减少磁盘存取的次数,数据的读写都在快取内存中进行大幅增加存

今天没事，按照官方的解释和解决问题的思路，拿起电烙铁折腾了俩小时，我的两个 IBM 硬盘暂时好用了。不敢藏私，就又找来一个 IBM 同样故障的硬盘，把我解决这个故障的全过程拍照记录下来，请大家参考。首先，是准备过程。好的策划准备和一套好的维修工具可以使维修过程顺利进行，起到事半功倍的效果。 IBM DFT 软件 IBM DFT 软件，可以从 IBM 官方主页下载，或者在 google 中以 "IBM Drive Fitness Test " 为关键词搜索。当前最新版本为 3.40. IBM 在对其功能的描述中叙述到： [iduba_page] 支持 SCSI 和 IDE 硬盘；对 IBM 的硬盘做即时分析，并能快速判定硬盘是否有问题；判断是否存在系统故障，诸如是否温度过高，是否有接线错误等；自动记录重要的硬盘参数，以便跟踪在操作中对硬盘的潜在冲击；拯救硬盘，包括擦除启动扇区和低级格式化；对 IDE 硬盘作 S.M.A.R.T(self-monitoring analysis and reporting Technology 自我监控，分析和记录技术)操作。下载后运行，按操作指示建立了一张含 DFT utilities 的开机盘磁盘阵列(Disk Array)原理 1.为什么需要磁盘阵列? 如何增加磁盘的存取(access)速度,如何防止数据因磁盘的故障而失落及如何有效的利用磁盘空间,一直是电脑专业人员和用户的困扰;而大容量磁盘的价格非常昂贵,对用户形成很大的负担。磁盘阵列技术的产生一举解决了这些问题。过去十几年来,CPU 的处理速度增加了五十倍有多,内存(memory)的存取速度亦大幅增加,而数据储存装置-- 主要是磁盘(hard disk)--的存取速度只增加了三、四倍,形成电脑系统的瓶颈,拉低了电脑系统的整体性能 (through put),若不能有效的提升磁盘的存取速度,CPU、内存及磁盘间的不平衡将使 CPU 及内存的改进形成浪费。目前改进磁盘存取速度的的方式主要有两种。一是磁盘快取控制(disk cache controller),它将从磁盘读取的数据存在快取内存(cache memory)中以减少磁盘存取的次数,数据的读写都在快取内存中进行,大幅增加存

取的速度如要读取的数据不在快取内存中或要写数据到磁盘时才做磁盘的存取动作。这种方式在单工环境( single- tasking environmen如DOs之下对大量数据的存取有很好的性能(量小且频繁的存取则不然) 但在多工( multi-tasking)环境之下(因为要不停的作数据交换( swapping)的动作)或数据库( database)的存取 (因为每一记录都很小)就不能显示其性能。这种方式没有任何安全保障。其二是使用磁盘阵列的技术。磁盘阵列是把多个磁盘组成一个阵列当作单一磁盘使用它将数据以分段 ( striping)的方式储存在不同的磁盘中存取数据时阵列中的相关磁盘一起动作大幅减低数据的存取时间同时有更佳的空间利用率。磁盘阵列所利用的不同的技术称为 RAID level,不同的eve针对不同的系统及应用,以解决数据安全的问题。一般高性能的磁盘阵列都是以硬件的形式来达成进一步的把磁盘快取控制及磁盘阵列结合在一个控制器 ( RAID controler或控制卡上针对不同的用户解决人们对磁盘输出入系统的四大要求 (1)增加存取速度 (2)容错( fault tolerance),即安全性 (3)有效的利用磁盘空间 (4)尽量的平衡cPU内存及磁盘的性能差异提高电脑的整体工作性能 2磁盘阵列原理磁盘阵列中针对不同的应用使用的不同技术称为 RAID leveL. RAID是 Redundent Array of Inexpensive Disks的缩写而每一leve代表一种技术,目前业界公认的标准是RAD0~RAD5这个leve并不代表技术的高低eve5并不高于 level3eve1也不低过eve4至于要选择那一种 RAID leve的产品,纯视用户的操作环境( operating environmen及应用( application)而定,与leve的高低没有必然的关系 RAD0及RAD1适用于PC及PC相关的系统如小型的网络服务器( network server)及需要高磁盘容量与快速磁盘存取的工作站等比较便宜RAD3及RAD4适用于大型电脑及影像、 CADICAM等处理RAD5 多用于OLTP(在线事务处理),因有金融机构及大型数据处理中心的迫切需要,故使用较多而较有名气 RAD2较少使用其他如RAD6RAD7,乃至RAD10等都是厂商各做各的,并无一致的标准在此不作说明。介绍各个 RAID level之前,先看看形成磁盘阵列的两个基本技术: 磁盘延伸 Disk Spanning) 译为磁盘延伸,能确切的表示 disk spanning这种技术的含义。如图磁盘阵列控制器,联接了四个磁盘,这四个磁盘形成一个阵列(aray)而磁盘阵列的控制器( RAID controller)是将此四个磁盘视为单一的磁盘如 DOS环境下的C:盘。这是 disk spanning的意义因为把小容量的磁盘延伸为大容量的单一磁盘,用户不必规划数据在各磁盘的分布,而且提高了磁盘空间的使用率。并使磁盘容量几乎可作无限的延伸;而各个磁盘起作取存的动作比单一磁盘更为快捷。很明显的,有此阵列的形成而产生RAD的各种技术。磁盘或数据分段( Disk Striping or Data Striping) 因为磁盘阵列是将同一阵列的多个磁盘视为单一的虚拟磁盘( virtual disk),所以其数据是以分段( block or segment的方式顺序存放在磁盘阵列中,数据按需要分段从第一个磁盘开始放,放到最後一个磁盘再回到第个磁盘放起直到数据分布完毕。至于分段的大小视系统而定,有的系统或以1KB最有效率,或以4KB,或以 6KB甚至是4MB或8MB的但除非数据小于一个扇区( sector,即521 bytes,否则其分段应是512byte的倍数。因为磁盘的读写是以一个扇区为单位若数据小于512 bytes,系统读取该扇区后还要做组合或分组(视读

取的速度,如要读取的数据不在快取内存中,或要写数据到磁盘时,才做磁盘的存取动作。这种方式在单工环境(single- tasking envioronment)如 DOS 之下,对大量数据的存取有很好的性能(量小且频繁的存取则不然), 但在多工(multi-tasking)环境之下(因为要不停的作数据交换(swapping) 的动作)或数据库(database)的存取 (因为每一记录都很小)就不能显示其性能。这种方式没有任何安全保障。其二是使用磁盘阵列的技术。磁盘阵列是把多个磁盘组成一个阵列,当作单一磁盘使用,它将数据以分段 (striping)的方式储存在不同的磁盘中,存取数据时,阵列中的相关磁盘一起动作,大幅减低数据的存取时间,同时有更佳的空间利用率。磁盘阵列所利用的不同的技术,称为 RAID level,不同的 level 针对不同的系统及应用,以解决数据安全的问题。一般高性能的磁盘阵列都是以硬件的形式来达成,进一步的把磁盘快取控制及磁盘阵列结合在一个控制器 (RAID controler 或控制卡上,针对不同的用户解决人们对磁盘输出入系统的四大要求: (1)增加存取速度, (2)容错(fault tolerance),即安全性 (3)有效的利用磁盘空间; (4)尽量的平衡 CPU,内存及磁盘的性能差异,提高电脑的整体工作性能。 2.磁盘阵列原理磁盘阵列中针对不同的应用使用的不同技术,称为 RAID level,RAID 是 Redundent Array of Inexpensive Disks 的缩写,而每一 level 代表一种技术,目前业界公认的标准是 RAID 0~RAID 5。这个 level 并不代表技术的高低,level 5 并不高于 level 3,level 1 也不低过 level 4,至于要选择那一种 RAID level 的产品,纯视用户的操作环境(operating environment)及应用(application)而定,与 level 的高低没有必然的关系。 RAID 0 及 RAID 1 适用于 PC 及 PC 相关的系统如小型的网络服务器(network server)及需要高磁盘容量与快速磁盘存取的工作站等,比较便宜;RAID 3 及 RAID 4 适用于大型电脑及影像、CAD/CAM 等处理;RAID 5 多用于 OLTP（在线事务处理）,因有金融机构及大型数据处理中心的迫切需要,故使用较多而较有名气, RAID 2 较少使用,其他如 RAID 6,RAID 7,乃至 RAID 10 等,都是厂商各做各的,并无一致的标准,在此不作说明。介绍各个 RAID level 之前, 先看看形成磁盘阵列的两个基本技术: 磁盘延伸(Disk Spanning): 译为磁盘延伸,能确切的表示 disk spanning 这种技术的含义。如图磁盘阵列控制器, 联接了四个磁盘,这四个磁盘形成一个阵列(array),而磁盘阵列的控制器(RAID controller)是将此四个磁盘视为单一的磁盘,如 DOS 环境下的 C:盘。这是 disk spanning 的意义,因为把小容量的磁盘延伸为大容量的单一磁盘,用户不必规划数据在各磁盘的分布,而且提高了磁盘空间的使用率。并使磁盘容量几乎可作无限的延伸;而各个磁盘一起作取存的动作,比单一磁盘更为快捷。很明显的,有此阵列的形成而产生 RAID 的各种技术。磁盘或数据分段(Disk Striping or Data Striping): 因为磁盘阵列是将同一阵列的多个磁盘视为单一的虚拟磁盘(virtual disk),所以其数据是以分段(block or segment)的方式顺序存放在磁盘阵列中,数据按需要分段,从第一个磁盘开始放,放到最後一个磁盘再回到第一个磁盘放起,直到数据分布完毕。至于分段的大小视系统而定,有的系统或以 1KB 最有效率,或以 4KB,或以 6KB,甚至是 4MB 或 8MB 的,但除非数据小于一个扇区(sector,即 521bytes),否则其分段应是 512byte 的倍数。因为磁盘的读写是以一个扇区为单位,若数据小于 512bytes,系统读取该扇区后,还要做组合或分组(视读

或写而定)的动作浪费时间。从上图我们可以看出,数据以分段于在不同的磁盘整个阵列的各个磁盘可同时作读写故数据分段使数据的存取有最好的效率理论上本来读一个包含四个分段的数据所需要的时间约 =(磁盘的 access time+数据的 tranfer time)X4次现在只要一次就可以完成若以N表示磁盘的数目R表示读取W表示写入,S表示可使用空间,则数据分段的性能为 RN(可同时读取所有磁盘 WN(可同时写入所有磁盘) SN(可利用所有的磁盘并有最佳的使用率) Disk striping也称为RAD0,很多人以为RAD0没有甚么,其实这是非常错误的观念,因为RAD0使磁盘的输出入有最高的效率。而磁盘阵列有更好效率的原因除数据分段外,它可以同时执行多个输出入的要求因为阵列中的每一个磁盘都能独立动作分段放在不同的磁盘不同的磁盘可同时作读写,而且能在快取内存及磁盘作并行存取( parallel access的动作但只有硬件的磁盘阵列才有此性能表现。从上面两点我们可以看出 disk spanning定义了RAD的基本形式提供了一个便宜、灵活、高性能的系统结构,而 disk striping解决了数据的存取效率和磁盘的利用率问题RAD1至RAD5是在此基础上提供磁盘安全的方案 RAID 1 RAD1是使用磁盘镜像( disk mirroring)的技术。磁盘镜像应用在RAD1之前就在很多系统中使用,它的方式是在工作磁盘 working disk)之外再加一额外的备份磁盘( backup disk,两个磁盘所储存的数据完全一样, 数据写入工作磁盘的同时亦写入备份磁盘。磁盘镜像不见得就是RAD1如Nove| Netware亦有提供磁盘镜像的功能,但并不表示 Netware有了RAD1的功能。一般磁盘镜像和RAD1有二点最大的不同: RAD1无工作磁盘和备份磁盘之分,多个磁盘可同时动作而有重叠( overlaping)读取的功能甚至不同的镜像磁盘可同时作写入的动作这是一种最佳化的方式称为负载平衡(oad- balance)。例如有多个用户在同时间要读取数据,系统能同时驱动互相镜像的磁盘同时读取数据,以减轻系统的负载增加MO的性能 RAD1的磁盘是以磁盘延伸的方式形成阵列而数据是以数据分段的方式作储存因而在读取时,它几乎和 RAD0有同样的性能。从RAD的结构就可以很清楚的看出RAID1和一般磁盘镜像的不同下图为RAD1,每一笔数据都储存两份从图可以看出 RN(可同时读取所有磁盘) N/2(同时写入磁盘数) SN2(利用率) 读取数据时可用到所有的磁盘充分发挥数据分段的优点;写入数据时,因为有备份,所以要写入两个磁盘其效率是N2,磁盘空间的使用率也只有全部磁盘的一半很多人以为RAID1要加一个额外的磁盘,形成浪费而不看好RAD1,事实上磁盘越来越便宜,并不见得造成负担况且RAD1有最好的容错( fault tolerence)能力,其效率也是除RAD0之外最好的

或写而定)的动作,浪费时间。从上图我们可以看出,数据以分段于在不同的磁盘,整个阵列的各个磁盘可同时作读写,故数据分段使数据的存取有最好的效率,理论上本来读一个包含四个分段的数据所需要的时间约 =(磁盘的 access time+数据的 tranfer time)X4 次,现在只要一次就可以完成。若以 N 表示磁盘的数目,R 表示读取,W 表示写入,S 表示可使用空间,则数据分段的性能为: R:N(可同时读取所有磁盘) W:N(可同时写入所有磁盘) S:N(可利用所有的磁盘,并有最佳的使用率) Disk striping 也称为 RAID 0,很多人以为 RAID 0 没有甚么,其实这是非常错误的观念, 因为 RAID 0 使磁盘的输出入有最高的效率。而磁盘阵列有更好效率的原因除数据分段外,它可以同时执行多个输出入的要求, 因为阵列中的每一个磁盘都能独立动作,分段放在不同的磁盘,不同的磁盘可同时作读写,而且能在快取内存及磁盘作并行存取(parallel access)的动作,但只有硬件的磁盘阵列才有此性能表现。从上面两点我们可以看出,disk spanning 定义了 RAID 的基本形式,提供了一个便宜、灵活、高性能的系统结构,而disk striping 解决了数据的存取效率和磁盘的利用率问题,RAID 1 至 RAID 5 是在此基础上提供磁盘安全的方案。 RAID 1 RAID 1 是使用磁盘镜像(disk mirroring)的技术。磁盘镜像应用在 RAID 1 之前就在很多系统中使用,它的方式是在工作磁盘(working disk)之外再加一额外的备份磁盘(backup disk),两个磁盘所储存的数据完全一样, 数据写入工作磁盘的同时亦写入备份磁盘。磁盘镜像不见得就是 RAID 1,如 Novell Netware 亦有提供磁盘镜像的功能,但并不表示 Netware 有了 RAID 1 的功能。一般磁盘镜像和 RAID 1 有二点最大的不同: RAID 1 无工作磁盘和备份磁盘之分,多个磁盘可同时动作而有重叠(overlaping)读取的功能,甚至不同的镜像磁盘可同时作写入的动作,这是一种最佳化的方式,称为负载平衡(load-balance)。例如有多个用户在同一时间要读取数据,系统能同时驱动互相镜像的磁盘,同时读取数据,以减轻系统的负载,增加 I/O 的性能。 RAID 1 的磁盘是以磁盘延伸的方式形成阵列,而数据是以数据分段的方式作储存,因而在读取时,它几乎和 RAID 0 有同样的性能。从 RAID 的结构就可以很清楚的看出 RAID 1 和一般磁盘镜像的不同。下图为 RAID 1,每一笔数据都储存两份: 从图可以看出: R:N(可同时读取所有磁盘) W:N/2(同时写入磁盘数) S:N/2(利用率) 读取数据时可用到所有的磁盘,充分发挥数据分段的优点;写入数据时,因为有备份,所以要写入两个磁盘,其效率是 N/2,磁盘空间的使用率也只有全部磁盘的一半。很多人以为 RAID 1 要加一个额外的磁盘,形成浪费而不看好 RAID 1,事实上磁盘越来越便宜,并不见得造成负担,况且 RAID 1 有最好的容错(fault tolerence)能力,其效率也是除 RAID 0 之外最好的

在磁盘阵列的技术上,从RAD1到RAD5,不停机的意思表示在工作时如发生磁盘故障,系统能持续工作而不停顿,仍然可作磁盘的存取,正常的读写数据;而容错则表示即使磁盘故障,数据仍能保持完整,可让系统存取到正确的数据而SCS的磁盘阵列更可在工作中抽换磁盘并可自动重建故障磁盘的数据。磁盘阵列之所以能做到容错及不停机,是因为它有冗余的磁盘空间可资利用,这也就是 Redundant的意义 RAID 2 RAD2是把数据分散为位b或块bock,加入海明码 Hamming Code在磁盘阵列中作间隔写入 interleaving)到每个磁盘中,而且地址( address)都一样,也就是在各个磁盘中其数据都在相同的磁道 ( cylinder or track)及扇区中。RAD2的设计是使用共轴同步( spindle synchronize)的技术,存取数据时,整个磁盘阵列一起动作,在各作磁盘的相同位置作平行存取所以有最好的存取时间( accesstime),其总线(bus)是特别的设计,以大带宽(ban Wde)并行传输所存取的数据所以有最好的传输时间 transfer time)在大型档案的存取应用RAD2有最好的性能但如果档案太小,会将其性能拉下来因为磁盘的存取是以扇区为单位而RAD2的存取是所有磁盘平行动作而且是作单位元的存取,故小于一个扇区的数据量会使其性能大打折扣。RAD2是设计给需要连续且大量数据的电脑使用的,如大型电脑( mainframe to supercomputer)、作影像处理或 CAD/CAM的工作站 workstation)等并不适用于一般的多用户环境、网络服务器( network server),小型机或PC RAD2的安全采用内存阵列( memory array的技术,使用多个额外的磁盘作单位错误校正( (single-bit correction)及双位错误检测( double- bit detection);至于需要多少个额外的磁盘,则视其所采用的方法及结构而定,例如八个数据磁盘的阵列可能需要三个额外的磁盘有三十二个数据磁盘的高档阵列可能需要七个额 RAID 3 RAD3的数据储存及存取方式都和RAD2一样但在安全方面以奇偶校验( parity check取代海明码做错误校正及检测所以只需要一个额外的校检磁盘( parity disk)。奇偶校验值的计算是以各个磁盘的相对应位作 ⅹOR的逻辑运算然后将结果写入奇偶校验磁盘,任何数据的修改都要做奇偶校验计算, 如某一磁盘故障换上新的磁盘后整个磁盘阵列(包括奇偶校验磁盘)需重新计算一次,将故障磁盘的数据恢复并写入新磁盘中;如奇偶校验磁盘故障,则重新计算奇偶校验值,以达容错的要求. 较之RAD1及RAD2,RAD3有85%的磁盘空间利用率,其性能比RAD2稍差,因为要做奇偶校验计算; 共轴同步的平行存取在读档案时有很好的性能,但在写入时较慢,需要重新计算及修改奇偶校验磁盘的内容 RAD3和RAD2有同样的应用方式适用大档案及大量数据输出入的应用,并不适用于PC及网络服务器 RAID 4 RAD4也使用一个校验磁盘,但和RAD3不一样 RAD4是以扇区作数据分段各磁盘相同位置的分段形成一个校验磁盘分段( parity block)放在校这种方式可在不同的磁盘平行执行不同的读取命今,大幅提高磁盘阵列的读取性能;但写入数据时因受限于校验磁盘同一时间只能作一次,启动所有磁盘读取数据形成同一校验分段的所有数据分段,与要写入的数据做好校验计算再写入。即使如此小型档案的写入仍然比RAD3要快,因其校验计算较简单而非作位bt leve)的计算但校验磁盘形成RAD4的瓶颈降低了性能,因有RAD5而使得RAD4较少使用

在磁盘阵列的技术上,从 RAID 1 到 RAID 5,不停机的意思表示在工作时如发生磁盘故障, 系统能持续工作而不停顿,仍然可作磁盘的存取,正常的读写数据;而容错则表示即使磁盘故障,数据仍能保持完整,可让系统存取到正确的数据,而 SCSI 的磁盘阵列更可在工作中抽换磁盘,并可自动重建故障磁盘的数据。磁盘阵列之所以能做到容错及不停机, 是因为它有冗余的磁盘空间可资利用,这也就是 Redundant 的意义。 RAID 2 RAID 2 是把数据分散为位(bit)或块(block),加入海明码 Hamming Code,在磁盘阵列中作间隔写入 (interleaving)到每个磁盘中,而且地址(address)都一样,也就是在各个磁盘中,其数据都在相同的磁道 (cylinder or track)及扇区中。RAID 2 的设计是使用共轴同步(spindle synchronize)的技术,存取数据时,整个磁盘阵列一起动作,在各作磁盘的相同位置作平行存取,所以有最好的存取时间(accesstime),其总线(bus)是特别的设计,以大带宽(band wide)并行传输所存取的数据,所以有最好的传输时间(transfer time)。在大型档案的存取应用,RAID 2 有最好的性能,但如果档案太小,会将其性能拉下来,因为磁盘的存取是以扇区为单位,而 RAID 2 的存取是所有磁盘平行动作,而且是作单位元的存取,故小于一个扇区的数据量会使其性能大打折扣。RAID 2 是设计给需要连续且大量数据的电脑使用的,如大型电脑(mainframe to supercomputer)、作影像处理或 CAD/CAM 的工作站(workstation)等, 并不适用于一般的多用户环境、网络服务器 (network server),小型机或 PC。 RAID 2 的安全采用内存阵列(memory array)的技术,使用多个额外的磁盘作单位错误校正(single-bit correction)及双位错误检测(double-bit detection);至于需要多少个额外的磁盘,则视其所采用的方法及结构而定,例如八个数据磁盘的阵列可能需要三个额外的磁盘,有三十二个数据磁盘的高档阵列可能需要七个额外的磁盘。 RAID 3 RAID 3 的数据储存及存取方式都和 RAID 2 一样,但在安全方面以奇偶校验(parity check)取代海明码做错误校正及检测,所以只需要一个额外的校检磁盘(parity disk)。奇偶校验值的计算是以各个磁盘的相对应位作 XOR 的逻辑运算,然后将结果写入奇偶校验磁盘,任何数据的修改都要做奇偶校验计算, 如某一磁盘故障,换上新的磁盘后,整个磁盘阵列(包括奇偶校验磁盘)需重新计算一次, 将故障磁盘的数据恢复并写入新磁盘中;如奇偶校验磁盘故障,则重新计算奇偶校验值, 以达容错的要求. 较之 RAID 1 及 RAID 2,RAID 3 有 85%的磁盘空间利用率,其性能比 RAID 2 稍差,因为要做奇偶校验计算; 共轴同步的平行存取在读档案时有很好的性能,但在写入时较慢,需要重新计算及修改奇偶校验磁盘的内容。 RAID 3 和 RAID 2 有同样的应用方式,适用大档案及大量数据输出入的应用,并不适用于 PC 及网络服务器。 RAID 4 RAID 4 也使用一个校验磁盘,但和 RAID 3 不一样 RAID 4 是以扇区作数据分段,各磁盘相同位置的分段形成一个校验磁盘分段(parity block),放在校验磁盘。这种方式可在不同的磁盘平行执行不同的读取命今,大幅提高磁盘阵列的读取性能;但写入数据时,因受限于校验磁盘,同一时间只能作一次,启动所有磁盘读取数据形成同一校验分段的所有数据分段,与要写入的数据做好校验计算再写入。即使如此,小型档案的写入仍然比 RAID 3 要快,因其校验计算较简单而非作位(bit level)的计算;但校验磁盘形成 RAID 4 的瓶颈,降低了性能,因有 RAID 5 而使得 RAID 4 较少使用

RAID 5 RAD5避免了R^AD4的瓶颈方法是不用校验磁盘而将校验数据以循环的方式放在每一个磁盘中磁盘阵列的第一个磁盘分段是校验值第二个磁盘至后一个磁盘再折回第一个磁盘的分段是数据然后第二个磁盘的分段是校验值,从第三个磁盘再折回第二个磁盘的分段是数据,以此类推直到放完为止。图中的第个 parity block是由A0A1…,B1,B2计算出来第二个 parity block是由B3B4…,C4,D0计算出来,也就是校验值是由各磁盘同一位置的分段的数据所计算出来。这种方式能大幅增加小档案的存取性能不但可同时读取,甚至有可能同时执行多个写入的动作如可写入数据到磁盘1而其 parity block在磁盘2,同时写入数据到磁盘4而其 parity block在磁盘1这对联机交易处理(oLTP,on- Line Transaction Processing)如银行系统、金融、股市等或大型数据库的处理提供了最佳的解决方案( solution)因为这些应用的每一笔数据量小磁盘输出入频繁而且必须容错事实上RAD5的性能并无如此理想,因为任何数据的修改,都要把同一 parityblock的所有数据读出来修改后做完校验计算再写回去,也就是 RMW cycle(Read-Mody- Write cyde,这个cyce没有包括校验计算);正因为牵一而动全身所以 RN(可同时读取所有磁盘) W1(可同时写入磁盘数) SN-1(利用率) RAD5的控制比较复杂尤其是利用硬件对磁盘阵列的控制,因为这种方式的应用比其他的 RAID leve要掌握更多的事情,有更多的输出入需求,既要速度快,又要处理数据,计算校验值,做错误校正等所以价格较高;其应用最好是OLTP至于用于图像处理等,不见得有最佳的性能 2磁盘阵列的额外容错功能: Spare or Standby driver 事实上容错功能已成为磁盘阵列最受青睐的特性,为了加强容错的功能以及使系统在磁盘故障的情况下能迅速的重建数据,以维持系统的性能,一般的磁盘阵列系统都可使用热备份( hot spare or hot standby driver 的功能所谓热备份是在建立( configure)磁盘阵列系统的时候将其中一磁盘指定为后备磁盘此一磁盘在平常并不操作,但若阵列中某一磁盘发生故障时,磁盘阵列即以后备磁盘取代故障磁盘,并自动将故障磁盘的数据重建( rebuild在后备磁盘之上,因为反应快速加上快取内存减少了磁盘的存取,所以数据重建很快即可完成对系统的性能影响很小。对于要求不停机的大型数据处理中心或控制中心而言热备份更是一项重要的功能,因为可避免晚间或无人值守时发生磁盘故障所引起的种种不便另一个额外的容错功能是坏扇区转移( bad sector reassignment。坏扇区是磁盘故障的主要原因,通常磁盘在读写时发生坏扇区的情况即表示此磁盘故障不能再作读写,甚至有很多系统会因为不能完成读写的动作而死机但若因为某一扇区的损坏而使工作不能完成或要更换磁盘则使得系统性能大打折扣而系统的维护成本也未免太高了。坏扇区转移是当磁盘阵列系统发现磁盘有坏扇区时,以另一空白且无故障的扇区取代该扇区,以延长磁盘的使用寿命减少坏磁盘的发生率以及系统的维护成本。所以坏扇区转移功能使磁盘阵列具有更好的容错性同时使整个系统有最好的成本效益比。其他如可外接电池备援磁盘阵列的快取内存,以避免突然断电时数据尚未写回磁盘而损失;或在RAD1时作写入一致性的检查等虽是小技术,但亦不可忽 3硬件磁盘阵列还是软件磁盘阵列

RAID 5 RAID5 避免了 RAID 4 的瓶颈,方法是不用校验磁盘而将校验数据以循环的方式放在每一个磁盘中, 磁盘阵列的第一个磁盘分段是校验值,第二个磁盘至后一个磁盘再折回第一个磁盘的分段是数据,然后第二个磁盘的分段是校验值,从第三个磁盘再折回第二个磁盘的分段是数据,以此类推,直到放完为止。图中的第一个 parity block 是由 A0,A1...,B1,B2 计算出来,第二个 parity block 是由 B3,B4,...,C4,D0 计算出来,也就是校验值是由各磁盘同一位置的分段的数据所计算出来。这种方式能大幅增加小档案的存取性能,不但可同时读取,甚至有可能同时执行多个写入的动作,如可写入数据到磁盘 1 而其 parity block 在磁盘 2,同时写入数据到磁盘 4 而其 parity block 在磁盘 1,这对联机交易处理 (OLTP,On-Line Transaction Processing)如银行系统、金融、股市等或大型数据库的处理提供了最佳的解决方案(solution),因为这些应用的每一笔数据量小,磁盘输出入频繁而且必须容错。事实上 RAID 5 的性能并无如此理想,因为任何数据的修改,都要把同一 parityblock 的所有数据读出来修改后, 做完校验计算再写回去,也就是 RMW cycle(Read-Modify-Write cycle,这个 cycle 没有包括校验计算);正因为牵一而动全身,所以: R:N(可同时读取所有磁盘) W:1(可同时写入磁盘数) S:N-1(利用率) RAID 5 的控制比较复杂,尤其是利用硬件对磁盘阵列的控制,因为这种方式的应用比其他的 RAID level 要掌握更多的事情,有更多的输出入需求,既要速度快,又要处理数据,计算校验值,做错误校正等,所以价格较高;其应用最好是 OLTP,至于用于图像处理等, 不见得有最佳的性能。 2.磁盘阵列的额外容错功能：Spare or Standby driver 事实上容错功能已成为磁盘阵列最受青睐的特性,为了加强容错的功能以及使系统在磁盘故障的情况下能迅速的重建数据,以维持系统的性能,一般的磁盘阵列系统都可使用热备份(hot spare or hot standby driver) 的功能,所谓热备份是在建立(configure) 磁盘阵列系统的时候,将其中一磁盘指定为后备磁盘,此一磁盘在平常并不操作,但若阵列中某一磁盘发生故障时,磁盘阵列即以后备磁盘取代故障磁盘,并自动将故障磁盘的数据重建(rebuild)在后备磁盘之上,因为反应快速,加上快取内存减少了磁盘的存取, 所以数据重建很快即可完成,对系统的性能影响很小。对于要求不停机的大型数据处理中心或控制中心而言,热备份更是一项重要的功能,因为可避免晚间或无人值守时发生磁盘故障所引起的种种不便。另一个额外的容错功能是坏扇区转移(bad sector reassignment)。坏扇区是磁盘故障的主要原因,通常磁盘在读写时发生坏扇区的情况即表示此磁盘故障,不能再作读写,甚至有很多系统会因为不能完成读写的动作而死机,但若因为某一扇区的损坏而使工作不能完成或要更换磁盘,则使得系统性能大打折扣,而系统的维护成本也未免太高了。坏扇区转移是当磁盘阵列系统发现磁盘有坏扇区时,以另一空白且无故障的扇区取代该扇区, 以延长磁盘的使用寿命,减少坏磁盘的发生率以及系统的维护成本。所以坏扇区转移功能使磁盘阵列具有更好的容错性,同时使整个系统有最好的成本效益比。其他如可外接电池备援磁盘阵列的快取内存,以避免突然断电时数据尚未写回磁盘而损失;或在 RAID 1 时作写入一致性的检查等,虽是小技术,但亦不可忽视。 3.硬件磁盘阵列还是软件磁盘阵列

市面上有所谓硬件磁盘阵列与软件磁盘阵列之分,因为软件磁盘阵列是使用一块SCS卡与磁盘连接,一般用户误以为是硬件磁盘阵列。以上所述主要是针对硬件磁盘阵列,其与软件磁盘阵列有几个最大的区别: 个完整的磁盘阵列硬件与系统相接内置cP心U,与主机并行运作所有的Jo都在磁盘阵列中完成,减轻主机的工作负载,增加系统整体性能。 1有卓越的总线主控( bus mastering)及 DMA(Direct Memory Access))能力加速数据的存取及传输性能 1与快取内存结合在一起不但增加数据的存取及传输性能更因减少对磁盘的存取而增加磁盘的寿命 1能充份利用硬件的特性,反应快速。软件磁盘阵列是一个程序在主机执行,透过一块SCS卡与磁盘相接形成阵列它最大的优点是便宜,因为没有硬件成本(包括研发、生产、维护等,而SCS卡很便宜(亦有的软件磁盘阵列使用指定的很贵的ScS卡) 它最大的缺点是使主机多了很多进程( process,增加了主机的负担尤其是输出入需求量大的系统。目前市面上的磁盘阵列系统大部份是硬件磁盘阵列软件磁盘阵列较少。 4磁盘阵列卡还是磁盘阵列控制器磁盘阵列控制卡一般用于小系统,供单机使用。与主机共用电源,在关闭主机电源时存在丢失 Cache中的数据的的危险。磁盘阵列控制卡只有常用总线方式的接口,其驱动程序与主机、主机所用的操作系统都有关系,有软、硬件兼容性问题并潜在地增加了系统的不安定因素。在更换磁盘阵列卡时要冒磁盘损坏,资料失落,随时停机的风险。独立式磁盘阵列控制一般用于较大型系统,可分为两种单通道磁盘阵列和多通道式磁盘阵列,单通道磁盘阵列只能接一台主机,有很大的扩充限制。多通道磁盘阵列可接多个系统同时使用,以群集( cluster)的方式共用磁盘阵列这使内接式阵列控制及单接式磁盘阵列无用武之地。目前多数独立形式的磁盘阵列子系统,其本身与主机系统的硬件及操作环境? 首先,IDE的性能不会比SCS|更高的。特别是在多任务的情况下。一般广告给出的是最大传送速度,并不是工作速度。同一时期的DE与SCS盘相比,主要是产量比较大电路比较简单,所以价格比SCS低很多,但要比性能,则差远了 RAD并没有限制使用多少个盘,应时盘越多越好。对于SCS结构的RAD来说,盘的最大数量与SCS通道(SCS|总线)的数量有关一般是每个通道最多装15个盘(ScS3)对于FCAL(光纤)则是每个通道200个盘当然,要有这样大的磁盘箱才行! 美钻的硬盘推出后就问题多多,问题的表现也是千奇百怪的,主要表现为有正常自检的声音,不认盘,这找到一排硬盘的型号,没有容量有正常自检的声音,转一下就停转了。这种美钻的故障也是出现的很多的,主要也是硬盘你的参数不正常或者丢失所至,修复方法也都是用专业的维修设备,把硬盘内部的资料恢复成为出厂的状态下就ok了。一般的软件维修方法,现在还在研究当中, 期待中

市面上有所谓硬件磁盘阵列与软件磁盘阵列之分,因为软件磁盘阵列是使用一块 SCSI卡与磁盘连接,一般用户误以为是硬件磁盘阵列。以上所述主要是针对硬件磁盘阵列,其与软件磁盘阵列有几个最大的区别: l 一个完整的磁盘阵列硬件与系统相接。 l 内置 CPU,与主机并行运作,所有的 I/O 都在磁盘阵列中完成,减轻主机的工作负载, 增加系统整体性能。 l 有卓越的总线主控(bus mastering)及 DMA(Direct Memory Access)能力,加速数据的存取及传输性能。 l 与快取内存结合在一起,不但增加数据的存取及传输性能,更因减少对磁盘的存取而增加磁盘的寿命。 l 能充份利用硬件的特性,反应快速。软件磁盘阵列是一个程序,在主机执行,透过一块 SCSI 卡与磁盘相接形成阵列,它最大的优点是便宜,因为没有硬件成本(包括研发、生产、维护等),而 SCSI 卡很便宜(亦有的软件磁盘阵列使用指定的很贵的 SCSI 卡); 它最大的缺点是使主机多了很多进程(process),增加了主机的负担,尤其是输出入需求量大的系统。目前市面上的磁盘阵列系统大部份是硬件磁盘阵列,软件磁盘阵列较少。 4.磁盘阵列卡还是磁盘阵列控制器磁盘阵列控制卡一般用于小系统，供单机使用。与主机共用电源，在关闭主机电源时存在丢失 Cache 中的数据的的危险。磁盘阵列控制卡只有常用总线方式的接口，其驱动程序与主机、主机所用的操作系统都有关系，有软、硬件兼容性问题并潜在地增加了系统的不安定因素。在更换磁盘阵列卡时要冒磁盘损坏，资料失落，随时停机的风险。独立式磁盘阵列控制一般用于较大型系统,可分为两种：单通道磁盘阵列和多通道式磁盘阵列，单通道磁盘阵列只能接一台主机，有很大的扩充限制。多通道磁盘阵列可接多个系统同时使用,以群集(cluster)的方式共用磁盘阵列,这使内接式阵列控制及单接式磁盘阵列无用武之地。目前多数独立形式的磁盘阵列子系统，其本身与主机系统的硬件及操作环境? -- 首先，IDE 的性能不会比 SCSI 更高的。特别是在多任务的情况下。一般广告给出的是最大传送速度，并不是工作速度。同一时期的 IDE 与 SCSI 盘相比，主要是产量比较大，电路比较简单，所以价格比 SCSI 低很多，但要比性能，则差远了。 RAID 并没有限制使用多少个盘，应时盘越多越好。对于 SCSI 结构的 RAID 来说，盘的最大数量与 SCSI 通道（SCSI 总线）的数量有关一般是每个通道最多装 15 个盘（SCSI/3）对于 FC-AL（光纤)则是每个通道 200 个盘当然，要有这样大的磁盘箱才行! 美钻的硬盘推出后就问题多多,问题的表现也是千奇百怪的，主要表现为：有正常自检的声音，不认盘，这找到一排硬盘的型号，没有容量。有正常自检的声音，转一下就停转了。这种美钻的故障也是出现的很多的，主要也是硬盘你的参数不正常或者丢失所至，修复方法也都是用专业的维修设备，把硬盘内部的资料恢复成为出厂的状态下就 ok 了。一般的软件维修方法，现在还在研究当中，期待中

《硬盘维修》参考资料：第五讲 硬盘维修原理

《硬盘维修》参考资料：第五讲硬盘维修原理