第29卷第4期Vol.29No.42008年12月Dec.2008RAID存储技术在电网水调自动化系统的应用舒凯,余有胜,吴善峰(国网电力科学研究院/南京南瑞集团公司,江苏省南京市210003)摘要:介绍了RAID存储的基本概念和常见种类,分析了其常见问题的解决方案,并结合电网水调自动化系统发展现状和RAID存储技术的最新成果,提出系统配置RAID存储的方案,通过实例验证,该方案设计合理,系统运行稳定。关键词:水调自动化系统;磁盘阵列;镜像;热备份;集群0引言盘总数。RAID0提供了高性能的数据访问,但是没有提供数据冗余。RAID0结构如图1所示。电网水调自动化系统(以下简称“水调系统”)是电网调度的重要组成部分,其基于对历史资料的收集整理,依靠先进的采集和传输技术,及时准确地获取水电站流域和其他相关系统的水文、气象和水库运行信息,利用数据库管理技术,进行在线水文预报、优化调度和水务综合管理,同时支持水电厂和电网的经济调度。因此,合理、稳定、安全的数据存储机制[1]是系统各功能模块正常工作的保证,本文根据当前系统数据存储要求,结合未来的发展模式,提出了各规模系统选择RAID存储结构的方案,并通图1RAID0结构图过实例对方案进行了阐述[2]。RAID1,被称为磁盘镜像(mirror),即每个工1RAID技术介绍作盘都有一个镜像盘,每次写数据时必须同时写入镜像盘读数据时只从工作盘读出一旦工作盘发生1.1RAID技术的由来,,故障立即转入镜像盘从镜像盘中读出数据。这种RAID存储技术是一种使用磁盘驱动器的方,阵列可靠性很高但其有效容量减小到总容量法,将一组磁盘驱动器用某种逻辑方式联系起来,作,50%以下。结构如图所示。为逻辑上的一个磁盘驱动器来使用,如同使用一个RAID12硬盘一样,但是却通过这样的形式获取了比单个存储设备更高的速度、更好的稳定性、更大的存储能力、更高的容错能力[3]。1.2RAID技术的常见模式RAID技术有以下几种常用模式[4]:RAID0,被称为磁盘条带化(stripping),其把数据分布在多个盘上,在读写时是以并行的方式对个硬盘同时进行操作。从理论上讲,其容量和数据传输率是单个硬盘的N倍,N为构成RAID0的硬图2RAID1结构图被称为磁盘条带化并具有专用校验收稿日期:2008207231。RAID3,作者简介:舒凯,男,主要研究方向为水库调度自动化系统设盘,其采用条带化技术并且具有专用的校验盘,一个计、数据网络存储、网络安全通信等。E2mail:shukai@nari2硬盘驱动器被专门用于校验数据的存储。当一个硬china.com盘发生故障,除故障盘外,写操作将继续对数据盘和140©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net·水情与水调·舒凯,等RAID存储技术在电网水调自动化系统的应用校验盘进行操作。RAID3的优点是并行IPO传输私货方式将可能被读取的数据预先读入快速缓存和单盘容错能力,缺点是大批量的少量数据存储请中,提高I/O速度。求会使传输率下降。RAID3结构如图3所示。图5RAID6结构图图3RAID3结构图此外,还常用到复合模式的情况,RAID模式的RAID5,被称为磁盘条带化并具有分布式校组合使用可以弥补相互的缺点,提高服务器性能,常验,它是一种旋转奇偶校验独立存取的阵列方式,按用的复合模式有:RAID0+1、1+0、0+3、3+0、0+某种规则把奇偶校验信息均匀的分布在阵列所属的5、5+0、5+3、1+5、5+1等。硬盘上,所以在每块硬盘上,既有数据信息也有校验2RAID存储技术在水调系统应用的必要性信息。这一改变解决了争用校验盘的问题,使得在同一组内并发进行多个写操作,它是一种快速、大容水调系统作为一套准实时系统,具有大规模可量和容错分布合理的磁盘阵列,具有极高的数据安伸缩性、24x7连续可用性、跨平台、与其他系统通信全性。RAID5结构如图4所示。数据量大等特点。特别是水文预报、水库调度、发电调度等功能模块需大量历史整编资料,因此,要求数据稳定、安全、实时、高效,并且当系统服务器磁盘发生问题后,要快速重建故障盘,以保持高可靠性。选用RAID存储技术,因其具有以下技术优势[5]。2.1很高的数据安全性和完整性磁盘阵列采用RAID模式配置,对数据存取校验,一旦有硬盘出现故障,磁盘阵列控制器会采用校验码对数据进行在线自动恢复,从而保证了数据的完整性和安全性。图4RAID5结构图2.