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JBOD技术详解

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JBOD即“Just BundleOf Disks”,中文含义为“简单磁盘捆绑”,有时候也被称为“磁盘簇”,它还有一个英文名称叫做“Span”。
JBOD不是标准的RAID级别,仅仅在近几年才被一些服务器厂家提出,并被广泛采用。
1.11.1
JBOD数据组织原理构建JBOD至少需要两块物理盘,它的做法是将多个物理磁盘一个接一个串联到一起,从而组建为一个大的逻辑盘。
JBOD上的数据组织也很简单,它从第一个成员盘开始存储,当第一个成员盘的存储空间用完后,再依次从后面的成员盘开始存储数据。
以三块成员盘为例,其结构如图1-56所示。
JBOD技术详解 1
图1-56
JBOD数据分布图

JBOD的读写性能完全等同于对单一物理盘的存取操作,同时JBOD也不提供数据安全保障,因为它没有任何冗余,它只是提供一种简单的利用磁盘空间的方法。JBOD的逻辑盘容量等于组成JBOD的所有物理盘的容量总和。
1.11.2
JBOD故障原因分析这里说的JBOD故障,是指JBOD逻辑盘丢失或不可访问。导致JBOD故障的原因主要有以下几种:
(1)RAID控制器出现物理故障

RAID控制器如果出现物理故障,将不能被计算机识别,也就无法完成对JBOD中各个物理成员盘的控制,在这种情况下,通过RAID控制器虚拟出来的逻辑盘自然就不存在了。

(2)RAID信息出错

虽然JBOD不是真正意义上的RAID,但RAID控制器将物理盘配置为JBOD,也会生成一些参数,包括该JBOD的盘序、JBOD在每块物理盘中的起始地址、该JBOD的物理盘数目、物理盘的容量大小等,所有这些信息和参数会被保存到RAID控制器中,有时候也会保存到JBOD的成员盘中。

RAID信息出错就是指该JBOD的配置参数或者相关信息出现错误,导致RAID程序不能正确地组织JBOD中的成员盘,从而导致JBOD逻辑盘丢失或不能访问。

(3)JBOD成员盘出现物理故障

JBOD不允许任何一块成员盘离线,如果JBOD中的某一块成员盘出现物理故障,比如电路损坏、磁头损坏、固件损坏、出现坏扇区等,该成员盘就不能正常使用,从而导致JBOD崩溃。

(4)人为误操作

如果误将JBOD中的成员盘拔出、或者给JBOD除尘时将成员盘拔出后忘了原来的顺序、以及不小心删除了JBOD的配置信息等,都会造成JBOD崩溃。
1.11.3
JBOD数据恢复思路JBOD没有任何冗余性,其中任意一块成员盘出现故障,都会导致所有数据丢失,所以使用JBOD的风险很大。

JBOD出现故障后,要恢复其中的数据,必须先修复有故障的成员盘,或者将其做出完整的磁盘镜像,也就是说在恢复JBOD的数据时,全部成员盘不能有任何缺失。

这里以一个三块物理盘组成的JBOD为例,讲解JBOD出现故障后数据恢复的思路,该JBOD的结构如图1-57所示。
JBOD技术详解 2
图1-57
JBOD结构图

对JBOD原逻辑盘中的数据进行恢复,必须要把所有物理盘重组,因为JBOD已经不可用,所以先把物理盘从RAID控制器中取出来,即“去RAID化”,作为单盘进行分析。

JBOD结构并没有对数据进行条带化,所以不必分析条带大小,只需要分析成员盘的盘序即可,分析出成员盘的盘序后用程序将各成员盘按顺序首尾相接,就可以衔接成原有JBOD逻辑盘了。
不过在很多JBOD中,数据在每块物理盘的起始位置并不是硬盘的第一个扇区,数据在每块物理盘的结束位置也不是硬盘的最后一个扇区,往往在物理盘的前部会留有一些扇区,如图1-57中的“F0、F1、F2”部分;在物理盘的尾部也会留有一些扇区,如图1-57中的“B0、B1、B2”部分,中间的“D0、D1、D2”才是真正的数据。

对于这种情况,必须分析出“F0、F1、F2”和“B0、B1、B2”部分的扇区数,把物理盘掐头去尾,只把中间的“D0、D1、D2”按照盘序衔接起来,做成一个镜像文件,或者是镜像盘,这就成为完整的原JBOD逻辑盘的结构了,直接访问这个重组出来的镜像文件或镜像盘,就得到了原JBOD逻辑盘中的数据。

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