問：
數(shù)據(jù)恢復(fù)既然是數(shù)據(jù)災(zāi)難的一種補(bǔ)救措施，那設(shè)計(jì)安全的RAID磁盤陣列系統(tǒng)也會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)災(zāi)難嗎？
答：
RAID設(shè)計(jì)的初衷大約有3個(gè)原因：解決容量問題、解決IO性能問題與解決存儲(chǔ)安全(冗余)問題。從數(shù)據(jù)恢復(fù)的角度看，我們暫不討論容量與IO性能方面，僅討論存儲(chǔ)安全。
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RAID中可以起到存儲(chǔ)安全的組織方案常見的為RAID1、RAID5及其變形，基本設(shè)計(jì)思路是相似的，都是能過一定的算法，用多塊硬盤之間的算法維護(hù)來保證當(dāng)部分?jǐn)?shù)據(jù)異常時(shí)，可通過特定算法還原出來。拿RAID5的設(shè)計(jì)方式來看，舉個(gè)簡單的例子說明一下，如果我們要記錄兩個(gè)數(shù)字，那么可以通過再多記錄他們的和來達(dá)到記錄的冗余性，就像我們記錄3和5，同時(shí)再記錄一下8(為3+5的和)，那么如果我們不記得到底是幾和5，只需要用8-5就可以算出這個(gè)丟失的數(shù)字了，其余情況依此。在磁盤陣列里同樣是以某種算法來達(dá)到保全數(shù)據(jù)的目的，當(dāng)一組3塊盤的RAID5正常工作時(shí)，所有寫入RAID里的數(shù)據(jù)都正確地寫到特定磁盤地址，同時(shí)再生成一個(gè)特定的計(jì)算值(通常稱為校驗(yàn)和)，這個(gè)時(shí)候的讀寫效率是最好的。但當(dāng)其中一塊盤出現(xiàn)故障時(shí)，存儲(chǔ)在這塊故障盤上的原有數(shù)據(jù)就要通過其他硬盤的數(shù)據(jù)恢復(fù)出來，當(dāng)然這個(gè)過程中控制器(硬RAID為RAID卡，軟RAID實(shí)際上是個(gè)驅(qū)動(dòng))會(huì)負(fù)責(zé)這個(gè)工作，同時(shí)為了保證不宕機(jī)，控制器也會(huì)保證存儲(chǔ)的正常化，不會(huì)讓操作系統(tǒng)認(rèn)為硬盤系統(tǒng)出了問題。

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從上面的原理來看，RAID提供的存儲(chǔ)安全還有一些不太容易避免的漏洞，雖然可能性不大，但存儲(chǔ)在RAID上的數(shù)據(jù)價(jià)值可能無法評(píng)估，出絲毫的故障都可能會(huì)導(dǎo)致一場大的信息災(zāi)難。

轉(zhuǎn)入正題，RAID通常出現(xiàn)的故障可能性有：
1、處于降級(jí)狀態(tài)時(shí)，未及時(shí)rebuild：RAID是通過多出來的部分存儲(chǔ)空間來提供算法上的數(shù)據(jù)安全冗余的，但當(dāng)某些盤出現(xiàn)故障下線后，RAID便不能再提供這種存儲(chǔ)冗余，如果管理員不及時(shí)更換盤，REBUILD整個(gè)卷，這時(shí)候其余工作中的硬盤再出現(xiàn)故障，RAID卷便無法正常工作了。這類故障在RAID數(shù)據(jù)恢復(fù)中比例相當(dāng)高，服務(wù)器維護(hù)管理跟不上很容易發(fā)生。

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2、控制器故障：控制器是連接物理硬盤與操作系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)紐帶，同時(shí)因RAID的組成方式并非自然約定(特定)，硬盤容量的大小，硬盤數(shù)量的多少，RAID組成級(jí)別，邏輯磁盤分割方式，塊大小，校驗(yàn)方式等因素組合成不同的RAID信息(RAID元數(shù)據(jù))，這些RAID信息有時(shí)候會(huì)寫在陣列卡上，有時(shí)候會(huì)寫在硬盤上，還有的時(shí)候兩者皆有。如果控制器出現(xiàn)故障，很多情況下更換新的控制器并不能RAID信息還原，中低端的控制器出于成本考慮，這方面漏洞更會(huì)大得多。同時(shí)即使記得住原先的RAID結(jié)構(gòu)，再次重建也都是錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)恢復(fù)方法(見相關(guān)文章)。

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3、固件算法缺陷：RAID的創(chuàng)建、重建、降級(jí)、保護(hù)等工作在控制器的實(shí)現(xiàn)上是非常復(fù)雜的算法，當(dāng)然這里面的復(fù)雜更多地是提供盡可能萬無一失的無漏洞算法，盡管廠商不會(huì)輕易承認(rèn)控制器的BUG，但毫無疑問，這些問題在任何一款控制器上都無法避免。因?yàn)楣碳惴ㄉ螧UG，可能會(huì)產(chǎn)生很多無法解釋的故障。比如在部分服務(wù)器數(shù)據(jù)恢復(fù)案例中，有一些早期生產(chǎn)的DELL 2950服務(wù)器，會(huì)有RAID一塊盤OFFLINE后故障盤與報(bào)警燈不一致的情況，導(dǎo)致客戶在更換故障盤REBUILD時(shí)拔錯(cuò)盤，整個(gè)RAID組崩潰。

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4、IO通道受阻導(dǎo)致RAID掉盤：RAID控制器在設(shè)計(jì)時(shí)為了數(shù)據(jù)的絕對(duì)安全，會(huì)盡可能避免寫數(shù)據(jù)到不穩(wěn)定的存儲(chǔ)介質(zhì)上，這樣，當(dāng)控制器與物理硬盤進(jìn)行IO時(shí)，如果時(shí)間超過某個(gè)閥值，或不滿足校驗(yàn)關(guān)系，便會(huì)認(rèn)為對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)設(shè)備已不具備持續(xù)工作的能力，但會(huì)讓其強(qiáng)制下線，通知管理員盡快解決問題。這種設(shè)計(jì)的初衷很好，同時(shí)也是正確的設(shè)計(jì)方式，但對(duì)于如物理鏈接線路松動(dòng)，或因硬盤機(jī)械工作時(shí)反應(yīng)超時(shí)（可能硬盤還是完好的）等隨機(jī)原因?qū)刂破鞫詿o法分辨設(shè)備是否具備和之前一樣的穩(wěn)定狀態(tài)，所以很不在意的某些小環(huán)節(jié)，便會(huì)導(dǎo)致RAID卷出現(xiàn)故障，此類故障的發(fā)生概率極大，而且無法避免。這也是大多數(shù)RAID出現(xiàn)故障后，硬盤并未有故障的原因，我們好多數(shù)據(jù)恢復(fù)服務(wù)的客戶會(huì)因此質(zhì)疑服務(wù)器廠商，實(shí)際上是有苦難言的，一定程度上，越是設(shè)計(jì)安全的控制器，越會(huì)發(fā)生此類現(xiàn)象。

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5、控制器的穩(wěn)定性：RAID的控制器在ONLINE狀態(tài)下(無離線盤)工作是最穩(wěn)定的，相對(duì)而言，當(dāng)部分硬盤損壞(可能是邏輯故障)后離線，控制器便會(huì)工作在一個(gè)比較吃力的狀態(tài)，這也是好多中低端的RAID控制器在一塊盤離線后讀寫性能急速下降的原因?？刂破鞯呢?fù)載太重便會(huì)極大地增加數(shù)據(jù)吞吐時(shí)出現(xiàn)IO滯留的可能性，從而導(dǎo)致如上面第4點(diǎn)提及的RAID離線。一個(gè)不具備高速硬件處理芯片，不具備高速緩沖的控制器發(fā)生這類故障的概率要高得多。為了避免出現(xiàn)故障后數(shù)據(jù)恢復(fù)帶來的業(yè)務(wù)停頓與額外開銷，還是盡量不要選擇這類磁盤陣列控制器。

6、壞硬盤：這類情況很有趣，好多人會(huì)認(rèn)為正常工作的RAID里不會(huì)有壞硬盤，因?yàn)橹灰脖P一壞，RAID就會(huì)讓他這塊壞硬盤脫機(jī)，更換新硬盤后REBUILD就又是好硬盤了。但實(shí)際上，這類情況卻是不可避免的，原因是：一組RAID卷在工作很長時(shí)間以后也很少會(huì)讀到物理硬盤的所有磁盤空間，同一時(shí)間更是不可能。部分情況下，硬盤會(huì)在沒有讀到的區(qū)域或者以前讀取是良好的區(qū)域產(chǎn)生壞道，這類壞道因?yàn)闆]有讀寫過，所以在控制器看來是好的。產(chǎn)生這種壞磁道的最直接危害是在REBUILD過程中。當(dāng)一塊物理硬盤離線后，通常所有的技術(shù)人員及官方資料都會(huì)寫盡快做REBUILD，但如果其他硬盤存在這類平常不知的壞磁道，REBUILD又都是對(duì)全盤做全面同步，就一定會(huì)讀寫到那些壞道，這時(shí)候REBUILD沒完成，新盤無法上線，因舊盤里又發(fā)現(xiàn)了壞道，便會(huì)導(dǎo)致RAID又多出一些下線的硬盤，這樣就可能會(huì)導(dǎo)致RAID出現(xiàn)故障，無法自行進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)了。

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7、人為誤操作：涉及數(shù)據(jù)恢復(fù)的數(shù)據(jù)災(zāi)難有相當(dāng)一部分也是可以避免的，但總會(huì)有這樣的情況：無關(guān)人員誤拔RAID里的硬盤、沒準(zhǔn)備備件盤、不及時(shí)換盤、給RAID除塵時(shí)忘了原來的順序、不小心刪除了原RAID配置等。

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8、其他我暫時(shí)想不起來的原因。
這些災(zāi)難原因除人為原因外，大多數(shù)很難直接避免，只能通過結(jié)合備份，構(gòu)建整體存儲(chǔ)安全方案來解決。其他文章會(huì)提到原因，以及拋開數(shù)據(jù)恢復(fù)話題的安全建議。

網(wǎng)站標(biāo)題：Raid磁盤陣列真的是100%的安全嗎?raid有哪些常見的故障?
網(wǎng)站鏈接：http://www.rwnh.cn/article42/peojec.html

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