硬盤(pán)維修資料 3

RAID 3 RAID 3的數據儲存及存取方式都和RAID 2一樣,但在安全方面以奇偶校驗(parity check)取代海明碼做錯誤校正及檢測,所以只需要一個(gè)額外的校檢磁盤(pán)(parity disk)。奇偶校驗值的計算是以各個(gè)磁盤(pán)的相對應位作XOR的邏輯運算,然后將結果寫(xiě)入奇偶校驗磁盤(pán),任何數據的修改都要做奇偶校驗計算,
如某一磁盤(pán)故障,換上新的磁盤(pán)后,整個(gè)磁盤(pán)陣列(包括奇偶校驗磁盤(pán))需重新計算一次, 將故障磁盤(pán)的數據恢復并寫(xiě)入新磁盤(pán)中;如奇偶校驗磁盤(pán)故障,則重新計算奇偶校驗值, 以達容錯的要求.
較之RAID 1及RAID 2,RAID 3有85%的磁盤(pán)空間利用率,其性能比RAID 2稍差,因為要做奇偶校驗計算;共軸同步的平行存取在讀檔案時(shí)有很好的性能,但在寫(xiě)入時(shí)較慢,需要重新計算及修改奇偶校驗磁盤(pán)的內容。RAID 3和RAID 2有同樣的應用方式,適用大檔案及大量數據輸出入的應用,并不適用于PC及網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器。
RAID 4
RAID 4也使用一個(gè)校驗磁盤(pán),但和RAID 3不一樣
RAID 4是以扇區作數據分段,各磁盤(pán)相同位置的分段形成一個(gè)校驗磁盤(pán)分段(parity block),放在校驗磁盤(pán)。這種方式可在不同的磁盤(pán)平行執行不同的讀取命今,大幅提高磁盤(pán)陣列的讀取性能;但寫(xiě)入數據時(shí),因受限于校驗磁盤(pán),同一時(shí)間只能作一次,啟動(dòng)所有磁盤(pán)讀取數據形成同一校驗分段的所有數據分段,與要寫(xiě)入的數據做好校驗計算再寫(xiě)入。即使如此,小型檔案的寫(xiě)入仍然比RAID 3要快,因其校驗計算較簡(jiǎn)單而非作位(bit level)的計算;但校驗磁盤(pán)形成RAID 4的瓶頸,降低了性能,因有RAID 5而使得RAID 4較少使用。
RAID 5
RAID5避免了RAID 4的瓶頸,方法是不用校驗磁盤(pán)而將校驗數據以循環(huán)的方式放在每一個(gè)磁盤(pán)中,
磁盤(pán)陣列的第一個(gè)磁盤(pán)分段是校驗值,第二個(gè)磁盤(pán)至后一個(gè)磁盤(pán)再折回第一個(gè)磁盤(pán)的分段是數據,然后第二個(gè)磁盤(pán)的分段是校驗值,從第三個(gè)磁盤(pán)再折回第二個(gè)磁盤(pán)的分段是數據,以此類(lèi)推,直到放完為止。圖中的第一個(gè)parity block是由A0,A1...,B1,B2計算出來(lái),第二個(gè)parity block是由B3,B4,...,C4,D0計算出來(lái),也就是校驗值是由各磁盤(pán)
同一位置的分段的數據所計算出來(lái)。這種方式能大幅增加小檔案的存取性能,不但可同時(shí)讀取,甚至有可能同時(shí)執行多個(gè)寫(xiě)入的動(dòng)作,如可寫(xiě)入數據到磁盤(pán)1而其parity block在磁盤(pán)2,同時(shí)寫(xiě)入數據到磁盤(pán)4而其parity block在磁盤(pán)1,這對聯(lián)機交易處理 (OLTP,On-Line Transaction Processing)如銀行系統、金融、股市等或大型數據庫的
處理提供了最佳的解決方案(solution),因為這些應用的每一筆數據量小,磁盤(pán)輸出入頻繁而且必須容錯。
事實(shí)上RAID 5的性能并無(wú)如此理想,因為任何數據的修改,都要把同一parityblock的所有數據讀出來(lái)修改后,做完校驗計算再寫(xiě)回去,也就是RMW cycle(Read-Modify-Write cycle,這個(gè)cycle沒(méi)有包括校驗計算);正因為牽一而動(dòng)全身,所以:
R:N(可同時(shí)讀取所有磁盤(pán))
W:1(可同時(shí)寫(xiě)入磁盤(pán)數)
S:N-1(利用率)
RAID 5的控制比較復雜,尤其是利用硬件對磁盤(pán)陣列的控制,因為這種方式的應用比其他的RAID level要掌握更多的事情,有更多的輸出入需求,既要速度快,又要處理數據,計算校驗值,做錯誤校正等,所以?xún)r(jià)格較高;其應用最好是OLTP,至于用于圖像處理等, 不見(jiàn)得有最佳的性能。
2.磁盤(pán)陣列的額外容錯功能：Spare or Standby driver
事實(shí)上容錯功能已成為磁盤(pán)陣列最受青睞的特性,為了加強容錯的功能以及使系統在磁盤(pán)故障的情況下能迅速的重建數據,以維持系統的性能,一般的磁盤(pán)陣列系統都可使用熱備份(hot spare or hot standby driver)的功能,所謂熱備份是在建立(configure) 磁盤(pán)陣列系統的時(shí)候,將其中一磁盤(pán)指定為后備磁盤(pán),此一磁盤(pán)在平常并不操作,但若陣列中某一磁盤(pán)發(fā)生故障時(shí),磁盤(pán)陣列即以后備磁盤(pán)取代故障磁盤(pán),并自動(dòng)將故障磁盤(pán)的數據重建(rebuild)在后備磁盤(pán)之上,因為反應快速,加上快取內存減少了磁盤(pán)的存取, 所以數據重建很快即可完成,對系統的性能影響很小。對于要求不停機的大型數據處理中心或控制中心而言,熱備份更是一項重要的功能,因為可避免晚間或無(wú)人值守時(shí)發(fā)生磁盤(pán)故障所引起的種種不便。
另一個(gè)額外的容錯功能是壞扇區轉移(bad sector reassignment)。壞扇區是磁盤(pán)故障的主要原因,通常磁盤(pán)在讀寫(xiě)時(shí)發(fā)生壞扇區的情況即表示此磁盤(pán)故障,不能再作讀寫(xiě),甚至有很多系統會(huì )因為不能完成讀寫(xiě)的動(dòng)作而死機,但若因為某一扇區的損壞而使工作不能完成或要更換磁盤(pán),則使得系統性能大打折扣,而系統的維護成本也未免太高了。壞扇區轉移是當磁盤(pán)陣列系統發(fā)現磁盤(pán)有壞扇區時(shí),以另一空白且無(wú)故障的扇區取代該扇區, 以延長(cháng)磁盤(pán)的使用壽命,減少壞磁盤(pán)的發(fā)生率以及系統的維護成本。所以壞扇區轉移功能使磁盤(pán)陣列具有更好的容錯性,同時(shí)使整個(gè)系統有最好的成本效益比。其他如可外接電池備援磁盤(pán)陣列的快取內存,以避免突然斷電時(shí)數據尚未寫(xiě)回磁盤(pán)而損失;或在RAID 1時(shí)作寫(xiě)入一致性的檢查等,雖是小技術(shù),但亦不可忽視。

3.硬件磁盤(pán)陣列還是軟件磁盤(pán)陣列
市面上有所謂硬件磁盤(pán)陣列與軟件磁盤(pán)陣列之分,因為軟件磁盤(pán)陣列是使用一塊SCSI卡與磁盤(pán)連接,一般用戶(hù)誤以為是硬件磁盤(pán)陣列。以上所述主要是針對硬件磁盤(pán)陣列,其與軟件磁盤(pán)陣列有幾個(gè)最大的區別:
l 一個(gè)完整的磁盤(pán)陣列硬件與系統相接。
l 內置CPU,與主機并行運作,所有的I/O都在磁盤(pán)陣列中完成,減輕主機的工作負載, 增加系統整體性能。
l 有卓越的總線(xiàn)主控(bus mastering)及DMA(Direct Memory Access)能力,加速數據的存取及傳輸性能。
l 與快取內存結合在一起,不但增加數據的存取及傳輸性能,更因減少對磁盤(pán)的存取而增加磁盤(pán)的壽命。
l 能充份利用硬件的特性,反應快速。
軟件磁盤(pán)陣列是一個(gè)程序,在主機執行,透過(guò)一塊SCSI卡與磁盤(pán)相接形成陣列,它最大的優(yōu)點(diǎn)是便宜,因為沒(méi)有硬件成本(包括研發(fā)、生產(chǎn)、維護等),而SCSI卡很便宜(亦有的軟件磁盤(pán)陣列使用指定的很貴的SCSI卡);它最大的缺點(diǎn)是使主機多了很多進(jìn)程(process),增加了主機的負擔,尤其是輸出入需求量大的系統。目前市面上的磁盤(pán)陣列
系統大部份是硬件磁盤(pán)陣列,軟件磁盤(pán)陣列較少。
4.磁盤(pán)陣列卡還是磁盤(pán)陣列控制器
磁盤(pán)陣列控制卡一般用于小系統，供單機使用。與主機共用電源，在關(guān)閉主機電源時(shí)存在丟失Cache中的數據的的危險。磁盤(pán)陣列控制卡只有常用總線(xiàn)方式的接口，其驅動(dòng)程序與主機、主機所用的操作系統都有關(guān)系，有軟、硬件兼容性問(wèn)題并潛在地增加了系統的不安定因素。在更換磁盤(pán)陣列卡時(shí)要冒磁盤(pán)損壞，資料失落，隨時(shí)停機的風(fēng)險。
獨立式磁盤(pán)陣列控制一般用于較大型系統,可分為兩種：
單通道磁盤(pán)陣列和多通道式磁盤(pán)陣列，單通道磁盤(pán)陣列只能接一臺主機，有很大的擴充限制。多通道磁盤(pán)陣列可接多個(gè)系統同時(shí)使用,以群集(cluster)的方式共用磁盤(pán)陣列,這使內接式陣列控制及單接式磁盤(pán)陣列無(wú)用武之地。目前多數獨立形式的磁盤(pán)陣列子系統，其本身與主機系統的硬件及操作環(huán)境?
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首先，IDE的性能不會(huì )比SCSI更高的。特別是在多任務(wù)的情況下。一般廣告給出的是
最大傳送速度，并不是工作速度。同一時(shí)期的IDE與SCSI盤(pán)相比，主要是產(chǎn)量比較大，
電路比較簡(jiǎn)單，所以?xún)r(jià)格比SCSI低很多，但要比性能，則差遠了。
RAID并沒(méi)有限制使用多少個(gè)盤(pán)，應時(shí)盤(pán)越多越好。
對于SCSI結構的RAID來(lái)說(shuō)，盤(pán)的最大數量與SCSI通道（SCSI總線(xiàn)）的數量有關(guān)一般是每個(gè)通道最多裝15個(gè)盤(pán)（SCSI/3）對于FC-AL（光纖)則是每個(gè)通道200個(gè)盤(pán)當然，要有這樣大的磁盤(pán)箱才行!
美鉆的硬盤(pán)推出后就問(wèn)題多多,問(wèn)題的表現也是千奇百怪的，主要表現為：
有正常自檢的聲音，不認盤(pán)，這找到一排硬盤(pán)的型號，沒(méi)有容量。
有正常自檢的聲音，轉一下就停轉了。
這種美鉆的故障也是出現的很多的，主要也是硬盤(pán)你的參數不正�；蛘邅G失所至，修復方法也都是用專(zhuān)業(yè)的維修設備，把硬盤(pán)內部的資料恢復成為出廠(chǎng)的狀態(tài)下就ok了。一般的軟件維修方法，現在還在研究當中，期待中....
硬盤(pán)診斷要領(lǐng)
1．檢查電源部是否供電
1) 與硬盤(pán)相連的電源接頭（Connector）的中間的2插頭是接地（ground）頭，兩邊的接頭各位+5V DC 和+12V DC。
2) 可通過(guò)spindle Motor是否轉動(dòng)來(lái)判斷電源供應與否，如果轉動(dòng)就說(shuō)明電源供電正常。
2.  連線(xiàn)（Cable）是否連接正確
1) Riborn Cable有顏色的部分一般時(shí)1所在的部分，第20pin是key.,因此沒(méi)有pin。
2) 有電源的一邊一般為1所在的一邊。
3) 經(jīng)常移動(dòng)的硬盤(pán)或使用時(shí)間較長(cháng)的計算機而言，更換連線(xiàn)（cable）來(lái)測試也是較好的方法，因為雖然連接部和外觀(guān)上沒(méi)有異常，但也可能因為接觸阻力，noixe, 連接不良（poor connection）等問(wèn)題而不能正常工作的情況也時(shí)有發(fā)生。
3． 檢查設置（setting）
1) 檢查是否根據使用數量和使用目的而正確設定Disk Select Jumper(Master/Slave)。
4．檢查安裝（set up）是否正確
-有自動(dòng)檢測（Auto Detection）功能的, 打開(kāi)電源后用自動(dòng)檢測（Auto Detection）來(lái)識別硬盤(pán)。
1）如自動(dòng)檢測（Auto Detection）和硬盤(pán)初始化一切正常，可以認為除壞扇區等表面損傷外硬盤(pán)硬件基本正常。
2）找不到硬盤(pán)（自動(dòng)檢測（Auto Detection）不到）時(shí)，按照5以下步驟找到后，按照各自的要領(lǐng)分區（partition）, 格式化（format）, Surface Analysis, NDD依次檢查硬盤(pán)狀況。
5．檢查spidle motor是否轉動(dòng)
1）檢查spindle motor是否轉動(dòng)時(shí)，供應電源并用手輕觸磁盤(pán)得上蓋（top cover）, 可感覺(jué)到轉動(dòng)震動(dòng)。 大部分硬盤(pán)驅動(dòng)器發(fā)出轉動(dòng)聲音。
2）Spindle Motor不轉動(dòng)的原因有
-  沒(méi)有供應電源
-  Board有損
-  spindle Motor自身有損
-  Stictiontiction
<參考〉
-  spindle motor 不能啟動(dòng)，不能開(kāi)始轉動(dòng)，達不到正常的轉動(dòng)速度，轉動(dòng)速度忽高忽低等的故障的修理過(guò)程也各不相同。
-  供應電源后spindle Motor開(kāi)始轉動(dòng)后，如出現刮磨的聲音，可說(shuō)明磁片有刮痕或Head Slider 已破損。
-  如spindle Motor正常轉動(dòng)，但出現碰橦聲或時(shí)而轉動(dòng)時(shí)而不轉動(dòng)，說(shuō)明spindle 相關(guān)的機能基本正常，是在為了搜索(search)磁片上必要的數據而重試（retry）過(guò)程發(fā)生的現象，也叫Not Ready, 其原因是多方面綜合造成的。
6. 檢查磁頭在初始化過(guò)程中是否正常
1）spindle speed達到正常速度（舊的驅動(dòng)器需6-15秒，最新驅動(dòng)器需2-6秒），磁頭從里向外移動(dòng)， 可用手來(lái)感覺(jué)到其初始化過(guò)程。
2)  達到這個(gè)狀態(tài)以后，除壞扇區以外的80%-90%可達到ready狀態(tài)。
7．利用HDD檢測軟件檢查讀/寫(xiě)功能和表面狀態(tài)
1）沒(méi)有HDD檢測軟件的情況下，可通過(guò)一般步驟來(lái)檢查。?.

* Partition
* Format
* Scandisk, NDD等

多謝樓主！樓主辛苦了！

多謝分享了啊

來(lái)學(xué)習的，想多了解一些東西，多遇高手