RAID 5
一項確保數據完整性的強大技術。
RAID陣列是由軟件或硬件以某種方式配置的磁碟集合，以保護數據或提高性能。RAID此一術語是指獨立冗磁盘餘陣列。現時有許多不同類型的RAID陣列，皆會影響讀取和寫入速度以及冗餘或容錯。
RAID 5於80年代初發展而成，是最常見的配置，在容錯和性能之間提供了良好的平衡。RAID 5陣列至少需要三個磁碟並提供更高的讀取速度，但寫入性能沒有提高。此RAID級別可以容忍一個磁碟故障。
RAID 5配置是什麼樣的？
RAID 5陣列至少包含3個硬碟，並使用冗餘或奇偶校驗的概念來保護數據, 而又不犧牲性能。
與跨多個硬碟對數據進行條帶化以提高性能的RAID 0陣列類似，RAID 5對數據進行條帶化，但添加了一個稱為奇偶校驗的額外數據條帶以進行保護。在大多數RAID 5配置中，奇偶條帶中包含的數據是來自其他條帶的數據的XOR。這使得RAID 5的運作成本低於RAID 10，因為只有一個硬碟空間被分配給奇偶校驗，並且比RAID 1更具靈活性和更大的硬碟區大小。
在上面的例子中，在第一個條帶的硬碟4上所見到的奇偶，是來自名為Data 1、Data 2和Data 3的條帶中數據的XOR。在硬碟3上的第二個條带中找到的奇偶，是來自名為Data 4、Data 5和Data 6的數據條帶中的XOR。
奇偶校驗在 RAID 5 陣列中起什麼作用？
將冗餘區塊或奇偶區塊作為每個數據條帶的一部分，允許系統在其中一個硬碟出現故障或離線時進行重建。RAID控制器或RAID軟件可以使用奇偶校驗來虛擬重建任何丟失的數據區段。
在上面的例子中，我們看到一個硬碟出現故障。硬碟發生故障後，陣列將進入降級模式。在降級模式下，RAID控制器將根據需要，組合數據條带與奇偶，以向操作系統提供良好的數據。在我們的例子中，控制器將為第一個條带結合Data 1、Data 3和奇偶，以代替Data 2中遺失的數據。在第二個條带中，則為Data 4、Data 6和使用奇偶以代替Data 5。在第三個條带中，不需要奇偶，因為所有數據硬碟都存在。
熱備用如何在RAID 5陣列中運作？
熱備用是一個額外的硬碟并可以添加到RAID 5陣列中，以允許從故障硬碟从中快速恢復。在上面的例子中，我們看到一個健全的RAID 5陣列，其中添加了熱備用。請注意，在發生故障並且需要硬碟之前，熱備用不會包含任何數據。
如果系統有可供使用的熱備用，控制器將在發生故障時，自動開始將故障硬碟中遺失的數據，重建到熱備用。
在上面的示例中，硬碟2出現故障。系統使用熱備用並將硬碟2中所有遺失的數據，重建到熱備用上。
當硬碟出現故障時，時間是重建的關鍵。在降級模式下運作會為剩餘的硬碟帶來額外的壓力，如果不迅速糾正，可能會導致更多的故障。設有一個或多個可供使用的熱備用，可以縮短恢復時間。
是否可以從RAID 5恢復數據？
從發生故障的RAID 5陣列中恢復數據是可行的。雖然使用RAID 5陣列進行數據恢復可能很複雜且具有挑戰性，但它通常最終都會成功。數據遺失有多種原因，而針對每種情況所需的恢復程序都不同。 下面是幾個例子
一個硬碟出現故障的數據恢復
如果陣列中的一個硬碟發生故障，可以使用奇偶來重建遺失的數據。在這種情況下，Ontrack通常能夠恢復100%的數據。收到無法正常運作的陣列後，陣列中的硬碟會在無塵室中镜像。然後使用這些镜像虛擬重建陣列。組裝RAID後，將掃描檔案系統或磁碟區以查找損壞、虛擬修復並提取數據。通常不需要發生故障的硬碟，因為可以從奇偶校驗重建任何遺失的數據條带。
多個硬碟出現故障的數據恢復
從多個故障硬碟進行恢復，該過程類似於單個硬碟出現故障的情況。收到無法正常運作的陣列後，陣列中的硬碟會在無塵室中镜像。盡可能對每個故障的硬碟進行镜像非常重要，因為這樣可以恢復更多數據。
然後使用這些镜像虛擬重建陣列。在這例子中，條带一中的Data 2、Data 3和奇偶用於重建Data 1。第二個條带不需要奇偶，因為所有數據區塊都存在。在第三個條带，結合Data 7、奇偶和Data 8以代替Data 9。
虛擬重組RAID陣列後，將掃描檔案系統或磁碟區以查找損壞。除了檔案系統損壞之外，工程師還會尋找不一致或過時的數據。當硬碟故障和其中一個硬碟降級之間存在時間間隔時，就會發生這種情況。數據恢復工程師需要具備識別此類損壞的經驗，以便他們可以虛擬修復磁碟區，並提取良好的檔案數據。
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