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服務器RAID電源保護(一)

2013-12-23 09:21:32 來源:華軍數據恢復 作者:網站管理員 閱讀:

 當設備失敗時,鏡像和校驗冗余提供了一個恢復數據的方法,然而,更大的危險不是影響單個的磁盤驅動器,而是整個陣列的故障。最常見的、最危險的數據威脅是電源失敗。當電源失敗時,所有未完成的I/O操作都將丟失,或變得不完整。在數據庫系統中,經常出現的一種情況是,由于電源緊跟在寫日志文件之后,所以,在日志文件中包含了寫數據的記錄,但事實上數據并沒有寫到磁盤。


為了防止RAID子系統中的數據丟失,主要使用以下兩種技術:
冗余電源。
后備UPS系統。同時使用兩者防止與電源有關的數據丟失是一個不錯的想法。

1.使用冗余電源防止組件失敗

RAID子系統也有自己的供電系統,控制和維護著系統內部電路的電壓和電流。正像其他的組件一樣,這些電源系統也經常會出毛病。當它們出毛病時,重要的是要保證數據的可訪問性。

為了保證在電源失敗的情況下,數據仍然可以訪問,要滿足三個要求:
應該使用冗余電源。
為了給整個子系統提供電源,每一個電源需要有必需的連接和足夠大小的功率。
為了在失敗發生時,能及時平滑地過渡,電源需要有電平診斷和失敗切換的能力。

另外,在可能的情況下,盡量將不同的電源連接到不同的電路上,這能夠防止一個建筑物中的電路的隔離問題。例如,當一個線路由于某種原因而斷電時,另一個電路可能仍然正常工作,這解決了電路隔離問題。
在建筑物內部,甚至可以使用不同的電源格點,以防止斷電。電源格點是電力公司為了實現分段的電力分配,按照服務的地理位置和街道建立的一些區域。有時,一個建筑物或校園環境可以建立多個電源格點的連接,假如這樣的話,即使在斷電期間,服務器及其存儲子系統也依然能夠運行。當然,必須要知道一個電路屬于那一個格點,也要知道這些電路承擔負荷的能力。

冗余電源既可以實現負載平衡,也可以設置為一個主電源、一個備用電源。負載平衡是指兩個電源同時以大約相等的量給系統供電,這個方法減少了每一個電源的負擔,可以延長電源的壽命。

假如冗余電源用作負載平衡,那么,必須小心地檢查每一個電源的功率額定值以及系統的要求,保證災難發生時,每一個電源都能為系統中的各組件提供必要的電力。
冗余電源的另一種配置是使用一個備用電源,當主電源失敗時,備用電源將負責供電。

2.電源失敗的電池后

備正像服務器使用UPS系統作為急救備用支持一樣,RAID子系統也可以裝備電池支持。電池支持既可以內置在子系統中,也可以作為外部產品實現。

使用RAID子系統的一個主要問題是保證內部的易失回寫緩存內存的電力支持。如果不能給它供電,在以后重新啟動系統時,所有的數據將被丟失;如果在緩存中有任何臟數據塊,那么數據將被丟失,也有可能會損壞。

由于這個原因,一些磁盤子系統集成了對內部緩存內存的電池支持,以保證在電源失敗的情況下,緩存能夠被刷新到磁盤。此外,有序地關閉子系統也比突然關機更可取。電池支持提供了一定的額外時間,使當主機系統清理一些未完成的工作時,子系統仍然能繼續運行。當電源突然斷電時,后備電池還能保護緩存中的數據。例如,在電力供應恢復和事務處理被寫到磁盤之前,后備電池能夠將所有未完成的寫都保存在緩存中,在電力供應恢復后,這些操作可以重新執行。

3.控制器和緩存冗余

有時RAID子系統裝備有雙內部RAID控制器和鏡像緩存。雙RAID控制器的實現方式有兩種:其一,一個控制器做所有的工作,另一個什么也不做,即作為備用控制器使用;其二,兩個控制器實現負載平衡或負載共享。對于負載分享或負載平衡的雙RAID控制器,通常在主機系統中配置雙主機I/O控制器,以達到協調工作的效果。使用了這樣的雙主機I/O控制器及電纜,就可以在主機和RAID子系統之間建立多條路徑。圖中并沒有顯示RAID子系統中I/O路徑內部結構的細節,因為這些將在后面討論。
 
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