8.4　提高磁盘可靠性的技术

本节概览：先建立「提高磁盘可靠性的技术」的框架，再依次展开下列小节。

1. 第一级容错技术SFT-Ⅰ
2. 第二级容错技术SFT-Ⅱ
3. 基于集群技术的容错功能
4. 后备系统

热修复重定向和写后读校验：磁盘价格昂贵，表面有少量缺陷时可采取补救措施继续使用。

1. 热修复重定向：发现坏块时，把该块标记为坏块，并将其逻辑地址重定向到备用好块
2. 写后读校验方式：每次写入后立即读回校验，以发现写入是否正确

2. 热修复重定向和写后读校验由于磁盘价格昂贵，在磁盘表面有少量缺陷的情况下，则可采取某种补救措施后继续使用。一般主要采取以下两个补救措施。

1. 热修复重定向
2. 写后读校验方式

磁盘双工（Disk Duplexing）：若控制两台磁盘驱动器的磁盘控制器故障，或主机到磁盘控制器之间的通道故障，磁盘镜像便起不到保护作用。

在第二级容错技术中增加磁盘双工：将两台磁盘驱动器分别接到两个磁盘控制器上，同样使两台磁盘机镜像成对，从而避免单点控制器故障。

磁盘镜像（Disk Mirroring）：为避免磁盘驱动器故障导致数据丢失，在同一磁盘控制器下增设一个完全相同的磁盘驱动器，两台磁盘机镜像成对。

每次写盘时同时写入两台磁盘，读盘时可任选其一；一台损坏时另一台仍可继续工作，从而保证数据不丢失。

磁盘双工（Disk Duplexing）：磁盘镜像功能在磁盘控制器或主机到控制器通道发生故障时起不到保护作用。第二级容错技术增加磁盘双工：两台磁盘驱动器分别接到两个磁盘控制器上，同样镜像成对，避免单点故障。

结合图 8-14 磁盘双工示意图理解：两台磁盘机分别接到两个磁盘控制器上，提供更高的可靠性。

双机互为备份模式：平时两台服务器均为在线服务器，各自完成自己的任务。为实现互为备份，两台服务器之间应通过专线连接；若希望相距较远，最好利用 FDDI 单模光纤，再通过路由器作为备份通信线路。

一台故障时另一台接管其任务，从而两台互为备份。

结合插图「图8-15 双机热备份模式」理解本节要点。

2. 双机互为备份模式在双机互为备份模式中，平时，两台服务器均为在线服务器，它们各自完成自己的任务。为了实现两者互为备份的功能，在两台服务器之间，应通过某种专线将其连接起来。如果希望两台服务器之间能相距较远，最好利用FDDI单模光纤来连接两台服务器。在此情况下，最好再通过路由器将两台服务器互连起来，作为备份通信线路。

3. 公用磁盘模式为了减少信息复制的开销，可以将多台计算机连接到一台公共的磁盘系统上去。该公共磁盘被划分为若干个卷。每台计算机使用一个卷。如果某台计算机发生故障，此时系统将重新进行配置，根据某种调度策略来选择另一台替代机器，后者对发生故障的机器的卷拥有所有权，从而可接替故障计算机所承担的任务。

这种模式的优点是消除了信息的复制时间，因而减少了网络和服务器的开销。

后备系统用于在主存储发生故障或损坏时恢复数据。常用后备设备有几类。

1. 磁带机：最早作为外存，因只适合存储顺序文件，现主要作后备设备；容量大、价格便宜，但只能顺序存取、速度较慢
2. 移动磁盘、固定硬盘驱动器：兼做后备，速度快、容量大
3. 光盘驱动器：CD-ROM、DVD-ROM 只读；可读写光盘驱动器便于备份