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JBOD技術(shù)詳解

JBOD即“Just BundleOf Disks”,中文含義為“簡(jiǎn)單磁盤捆綁”,有時(shí)候也被稱為“磁盤簇”,它還有一個(gè)英文名稱叫做“Span”。
JBOD不是標(biāo)準(zhǔn)的RAID級(jí)別,僅僅在近幾年才被一些服務(wù)器廠家提出,并被廣泛采用。
1.11.1
JBOD數(shù)據(jù)組織原理構(gòu)建JBOD至少需要兩塊物理盤,它的做法是將多個(gè)物理磁盤一個(gè)接一個(gè)串聯(lián)到一起,從而組建為一個(gè)大的邏輯盤。
JBOD上的數(shù)據(jù)組織也很簡(jiǎn)單,它從第一個(gè)成員盤開(kāi)始存儲(chǔ),當(dāng)?shù)谝粋€(gè)成員盤的存儲(chǔ)空間用完后,再依次從后面的成員盤開(kāi)始存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
以三塊成員盤為例,其結(jié)構(gòu)如圖1-56所示。
JBOD數(shù)據(jù)分布圖
圖1-56
JBOD數(shù)據(jù)分布圖

JBOD的讀寫性能完全等同于對(duì)單一物理盤的存取操作,同時(shí)JBOD也不提供數(shù)據(jù)安全保障,因?yàn)樗鼪](méi)有任何冗余,它只是提供一種簡(jiǎn)單的利用磁盤空間的方法。JBOD的邏輯盤容量等于組成JBOD的所有物理盤的容量總和。
1.11.2
JBOD故障原因分析這里說(shuō)的JBOD故障,是指JBOD邏輯盤丟失或不可訪問(wèn)。導(dǎo)致JBOD故障的原因主要有以下幾種:
(1)RAID控制器出現(xiàn)物理故障

RAID控制器如果出現(xiàn)物理故障,將不能被計(jì)算機(jī)識(shí)別,也就無(wú)法完成對(duì)JBOD中各個(gè)物理成員盤的控制,在這種情況下,通過(guò)RAID控制器虛擬出來(lái)的邏輯盤自然就不存在了。

(2)RAID信息出錯(cuò)

雖然JBOD不是真正意義上的RAID,但RAID控制器將物理盤配置為JBOD,也會(huì)生成一些參數(shù),包括該JBOD的盤序、JBOD在每塊物理盤中的起始地址、該JBOD的物理盤數(shù)目、物理盤的容量大小等,所有這些信息和參數(shù)會(huì)被保存到RAID控制器中,有時(shí)候也會(huì)保存到JBOD的成員盤中。

RAID信息出錯(cuò)就是指該JBOD的配置參數(shù)或者相關(guān)信息出現(xiàn)錯(cuò)誤,導(dǎo)致RAID程序不能正確地組織JBOD中的成員盤,從而導(dǎo)致JBOD邏輯盤丟失或不能訪問(wèn)。

(3)JBOD成員盤出現(xiàn)物理故障

JBOD不允許任何一塊成員盤離線,如果JBOD中的某一塊成員盤出現(xiàn)物理故障,比如電路損壞、磁頭損壞、固件損壞、出現(xiàn)壞扇區(qū)等,該成員盤就不能正常使用,從而導(dǎo)致JBOD崩潰。

(4)人為誤操作

如果誤將JBOD中的成員盤拔出、或者給JBOD除塵時(shí)將成員盤拔出后忘了原來(lái)的順序、以及不小心刪除了JBOD的配置信息等,都會(huì)造成JBOD崩潰。
1.11.3
JBOD數(shù)據(jù)恢復(fù)思路JBOD沒(méi)有任何冗余性,其中任意一塊成員盤出現(xiàn)故障,都會(huì)導(dǎo)致所有數(shù)據(jù)丟失,所以使用JBOD的風(fēng)險(xiǎn)很大。

JBOD出現(xiàn)故障后,要恢復(fù)其中的數(shù)據(jù),必須先修復(fù)有故障的成員盤,或者將其做出完整的磁盤鏡像,也就是說(shuō)在恢復(fù)JBOD的數(shù)據(jù)時(shí),全部成員盤不能有任何缺失。

這里以一個(gè)三塊物理盤組成的JBOD為例,講解JBOD出現(xiàn)故障后數(shù)據(jù)恢復(fù)的思路,該JBOD的結(jié)構(gòu)如圖1-57所示。
JBOD結(jié)構(gòu)圖
圖1-57
JBOD結(jié)構(gòu)圖

對(duì)JBOD原邏輯盤中的數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù),必須要把所有物理盤重組,因?yàn)镴BOD已經(jīng)不可用,所以先把物理盤從RAID控制器中取出來(lái),即“去RAID化”,作為單盤進(jìn)行分析。

JBOD結(jié)構(gòu)并沒(méi)有對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行條帶化,所以不必分析條帶大小,只需要分析成員盤的盤序即可,分析出成員盤的盤序后用程序?qū)⒏鞒蓡T盤按順序首尾相接,就可以銜接成原有JBOD邏輯盤了。
不過(guò)在很多JBOD中,數(shù)據(jù)在每塊物理盤的起始位置并不是硬盤的第一個(gè)扇區(qū),數(shù)據(jù)在每塊物理盤的結(jié)束位置也不是硬盤的最后一個(gè)扇區(qū),往往在物理盤的前部會(huì)留有一些扇區(qū),如圖1-57中的“F0、F1、F2”部分;在物理盤的尾部也會(huì)留有一些扇區(qū),如圖1-57中的“B0、B1、B2”部分,中間的“D0、D1、D2”才是真正的數(shù)據(jù)。

對(duì)于這種情況,必須分析出“F0、F1、F2”和“B0、B1、B2”部分的扇區(qū)數(shù),把物理盤掐頭去尾,只把中間的“D0、D1、D2”按照盤序銜接起來(lái),做成一個(gè)鏡像文件,或者是鏡像盤,這就成為完整的原JBOD邏輯盤的結(jié)構(gòu)了,直接訪問(wèn)這個(gè)重組出來(lái)的鏡像文件或鏡像盤,就得到了原JBOD邏輯盤中的數(shù)據(jù)。

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