普通RAID磁盘数据格式规范

1、介绍

在当今的IT环境中，系统管理员希望改变他们正在使用的内部RAID方案，原因可能有以下几个：许多服务器都是附带RAID解决方案的，这些RAID解决方案是通过母板磁盘阵列实现的。而母板磁盘阵列允许将RAID格式直接应用到服务器的内部磁盘上。随着服务器数据急剧增长，系统管理员经常需要将数据迁移到更大的直接存储设备(DAS)上，比如外部的磁盘簇(JBOD),迁移的方法有：第一个方法是备份RAID组，然后将磁盘迁移到新存储系统中，重新配置物理磁盘使之成为新的RAID组，最后从备份磁盘上恢复数据，这种方法非常耗时并且存在数据丢失的风险；另外一种更好的方式是升级磁盘从一个RAID组到新的RAID组，不幸的是，由于不同存储供应商提供的存储配置方案不同，会禁止这样的行为。

SNIA通用RAID磁盘数据格式技术工作组被特许来定义一个标准的数据结构规范，这个规范定义了通用RAID磁盘数据格式，RAID磁盘数据格式(DDF)让不同RAID技术互通，有利于在数据迁移的方便性。

2、定义

2.1、RAID术语

2.1.1 Virtual Disk (VD)：虚拟磁盘

虚拟磁盘是为用户数据存储提供的主机级别对象。一个物理硬盘至少关联一个虚拟磁盘上。

2.1.2 Basic Virtual Disk (BVD):基础虚拟磁盘

基础虚拟磁盘主要被配置仅用在非混合RAID级别上，如RAID-0，RAID-5，它的组成元素是物理硬盘。

2.1.3 Secondary Virtual Disk (SVD):二级虚拟磁盘

二级虚拟磁盘被配置用在混合RAID级别上，如RAID-10，它的组成元素是基础虚拟磁盘(BVD)

2.1.4 Disk Grouping:磁盘组

若干物理磁盘能够被合并为一个磁盘组。磁盘组的主要特征是：创建在物理磁盘上的虚拟磁盘不能扩展到其他组的物理磁盘上。

2.1.5 Foreign configuration:外围配置

从一个控制器迁移到另一个控制器上的配置被称为外围配置

3、RAID Levels and RAID Level Qualifiers（RAID级别和RAID级别限定符）

本部分列举RAID类别以及限定符。

3.1、Primary RAID Level（主RAID级别）

表1列举了常用的Primary_RAID_Level字段的值，Primary_RAID_Level字段必须使用这些值，下表中定义了标准的RAID级别：

级别

值

描述

RAID-0

0

没有奇偶校验的条纹（Striped）数组

RAID-1

1

镜像数组

RAID-3

3

 
带有非旋转奇偶校验的条纹数组，优化了长、单线程传输

RAID-4

4

带有非旋转奇偶校验的条纹数组，优化了短、多线程传输

RAID-5

5

带有旋转奇偶校验的条纹数组，优化了短、多线程传输

RAID-6

6

同RAID-5，但采用双旋转奇偶物理磁盘，忍受两个物理磁盘同时损坏

3.2、RAID Level Qualifier（RAID级别限定符）

本节为之前定义的Primary_RAID_Level定义raid级别限定符:

名称

Primary值

RAID Level Qualifier

描述

RAID-0

0

0

RAID-1 simple mirroring

1

0

跨两个区段的镜像

RAID-1 Multi Mirroring

1

1

三重镜像跨三个区段

RAID-3 Non-Rotating
Parity 0

3

0

在第一个区段中存储奇偶校验

RAID-3 Non-Rotating
Parity N

3

1

在最后一个区段中存储奇偶校验

RAID-4 Non-Rotating
Parity 0

4

0

在第一个区段中存储奇偶校验

RAID-4 Non-Rotating
Parity N

4

1

在最后一个区段中存储奇偶校验

RAID-5 Rotating Parity 0
with Data Restart

5

0

奇偶校验码从左到右存储在条带阵列的对角线上，每个条带的第一个数据不会被校验码占有

RAID-5 Rotating Parity N
with Data Restart

5

2

奇偶校验码从右到左存储在条带阵列的对角线上，每个条带的第一个数据不会被校验码占有

RAID-5 Rotating Parity N
with Data Continuation

5

3

奇偶校验码从右到左存储在条带阵列的对角线上，每个条带的第一个数据开始于先前条纹校验码的下方

RAID-6 Rotating Parity 0
with Data Restart

6

0

同RAID-5
Rotating Parity 0
with Data Restart

RAID-6 Rotating Parity N
with Data Restart

6

2

同RAID-5
Rotating Parity N
with Data Restart

RAID-6 Rotating Parity N
with Data Continuation

6

3

同RAID-5
Rotating Parity N
with Data Continuation

3.3、Secondary RAID Level（二级RAID级别）

下表定义了二级RAID级别字段的值，在虚拟磁盘配置中必须使用这范围规定的值。

名称

Secondary RAID Level

描述

Striped

0

数据被以条带存储在基础虚拟磁盘上

Mirrored

1

数据被镜像存储在基础虚拟磁盘上

Concatenated

2

从头至尾合并基础虚拟磁盘

Spanned

3

主虚拟磁盘的组合

以上翻译自文献，可能会有不准确的地方，请谅解。

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