几十年来,磁盘镜像一直是存储管理的基础,每年这种简单的技术能为企业节省几百万资金,磁盘镜像对于存储管理就像锤子对于木匠一样,是一个最基本的工具。在近期内,它不可能为新的技术所替代,而变成过时的技术。
像镜像术语本身所暗示的,磁盘镜像是把写在磁盘上的数据另做一份拷贝(即镜像),并将其存储在另一个地方。结果就产生一对孪生磁盘,数据丢失的可能性就会比仅仅依赖单个磁盘小得多。
实现镜像化磁盘的根本原因在于,当一个磁盘驱动器失败时,系统能够依旧保持数据的可访问能力。很多经验丰富的系统管理员经常会告诉你,磁盘驱动器瘫痪时发生的种种可怕的故事,那些正在运行公司帐目数据、e-mail、工程绘图及董事会上CEO展示的驱动器突然死机的故事。这样的例子枚不胜举。驱动器会死,这是一个不幸的事实,其不幸之处在于,当它们发生时,人们缺乏准备。
幸运的是,磁盘驱动器可靠性的追踪记录已引起人们的注目。磁盘驱动器是相当复杂的电机设备,它集成了广泛的技术。磁盘价格已经降到了最低限度,其唯一原因就是它的巨大产量和磁盘驱动器市场的激烈竞争。目前,大部分的报告都集中在每兆字节磁盘存储的价格下降上,但事实上存储设备的可靠性也有着巨大的发展,在过去20年中,磁盘的可靠性已经提高了百倍以上。
有了关于磁盘驱动器可靠性的统计数字,我们就可以知道,两个磁盘是不太可能正好同时失败的。这就意味着,在镜像系统出现问题时,除了IT专职人员以外,一般人对此不必有任何细节的了解。所以,磁盘镜像对整个IT组来说,都意味着有益可靠—无论你是整个IT组,或仅仅是一大群专职人员中的一个从属人物。
磁盘镜像原理
精确地说,镜像磁盘的访问并不是同时的,一个驱动器通常在另一个之前运行。虽然镜像磁盘可以被系统视作完全平等,但它们通常是按照有序的方式管理,其中,一个磁盘称为主磁盘,另一个称为从属磁盘。一般在开始磁盘镜像配置时确定磁盘的主次,按照这个有序访问计划,数据首先被发送到主磁盘,然后被发送到从属磁盘。尽管这样的两次数据存储浪费了处理器周期,但磁盘镜像所引起的额外开销相对较小,同时它也保护了数据,这种代价还是值得的。
镜像磁盘的目的在于实时地把数据写到从属磁盘,这样,在主磁盘失效的情况下,就可以保证数据的完整性不受影响。而在把数据写入主磁盘后,再开始向从属磁盘执行写操作,会产生延迟,为了减小延迟,可以实行交叉操作,换而言之,在接收到第一个磁盘的确认前,执行对第二个磁盘的操作。交叉写操作由主机IO适配器的设备驱动软件管理,或者由适配器或磁盘子系统中的固件管理。