磁盘阵列三大关键部件
服务器与磁盘阵列简要介绍
服务器与磁盘阵列简要介绍服务器与磁盘阵列简要介绍服务器与磁盘阵列是计算机系统中的重要组成部分，它们承担着存储和处理数据的任务。
本文将对服务器与磁盘阵列进行详细介绍，并对其各个方面进行细化。
一、服务器简介服务器是一种专用于提供服务的计算机设备，可以提供各种服务，如文件共享、网络连接、数据库等。
它具有高性能、高可靠性和高扩展性的特点，可以满足大量用户访问的需求。
1·1 服务器分类根据用途和规模的不同，服务器可以分为多种类型，常见的有文件服务器、Web服务器、数据库服务器等。
此外，还有塔式服务器、机架式服务器和刀片服务器等不同形式的服务器。
1·2 服务器组件服务器由多个组件构成，包括主板、处理器、内存、硬盘等。
主板是服务器的核心部件，包含了CPU插槽、内存插槽、扩展槽等。
处理器是服务器的计算核心，决定了服务器的计算能力。
内存是存储数据的地方，影响服务器的运行速度。
硬盘是存储数据的主要设备，可以安装在服务器内部或外部。
二、磁盘阵列简介磁盘阵列是一组物理磁盘的集合，通过特定的存储控制器进行管理和访问。
它具有高容量、高性能和高可靠性的特点，可以提供快速的数据读写和备份恢复功能。
2·1 磁盘阵列类型磁盘阵列可以分为多种类型，常见的有RD 0、RD 1、RD 5、RD 6等。
RD 0采用数据分块和条带化方式进行数据存储，提高了数据的读写速度。
RD 1通过将数据同时写入两块磁盘来实现数据的冗余和备份。
RD 5和RD 6是将数据进行分块和条带化，并采用奇偶校验进行数据恢复。
2·2 磁盘阵列控制器磁盘阵列控制器是磁盘阵列的重要组成部分，负责管理和控制磁盘阵列中的物理磁盘。
它可以进行磁盘的故障检测和替换，数据的读写和恢复等操作。
磁盘阵列控制器通常以硬件和软件两种形式存在，硬件控制器具有更高的性能和可靠性。
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磁盘阵列RAID详解_图文并茂.pdf
磁盘阵列磁盘阵列(Disk Array)(Disk Array)1.为什么需要磁盘阵列如何增加磁盘的存取(access)速度,如何防止数据因磁盘的故障而失落及如何有效的利用磁盘空间,一直是电脑专业人员和用户的困扰;而大容量磁盘的价格非常昂贵,对用户形成很大的负担。
磁盘阵列技术的产生一举解决了这些问题。
过去十年来,CPU 的处理速度增加了五十倍有多,内存(memory)的存取速度亦大幅增加,而数据储存装置--主要是磁盘(hard disk)--的存取速度只增加了三、四倍,形成电脑系统的瓶颈,拉低了电脑系统的整体性能(throughput),若不能有效的提升磁盘的存取速度,CPU、内存及磁盘间的不平衡将使CPU 及内存的改进形成浪费。
目前改进磁盘存取速度的的方式主要有两种。
一是磁盘快取控制(disk cache controller),它将从磁盘读取的数据存在快取内存(cache memory)中以减少磁盘存取的次数,数据的读写都在快取内存中进行,大幅增加存取的速度,如要读取的数据不在快取内存中,或要写数据到磁盘时,才做磁盘的存取动作。
这种方式在单工环境(single-tasking environment)如DOS 之下,对大量数据的存取有很好的性能(量小且频繁的存取则不然),但在多工(multi-tasking)环境之下(因为要不停的作数据交换(swapping)的动作)或数据库(database)的存取(因为每一记录都很小)就不能显示其性能。
这种方式没有任何安全保障。
其二是使用磁盘阵列的技术。
磁盘阵列是把多个磁盘组成一个阵列,当作单一磁盘使用,它将数据以分段(striping)的方式储存在不同的磁盘中,存取数据时,阵列中的相关磁盘一起动作,大幅减低数据的存取时间,同时有更佳的空间利用率。
磁盘阵列所利用的不同的技术,称为RAID level,不同的level 针对不同的系统及应用,以解决数据安全的问题。
碟片磁盘阵列的工作原理
碟片磁盘阵列的工作原理碟片磁盘阵列是一种存储设备，它由多个硬盘组成，通过将数据分散存储在不同的盘片上来提高数据读写的速度和可靠性。
下面将详细介绍碟片磁盘阵列的工作原理。
一、定义和构成1.1 碟片磁盘阵列碟片磁盘阵列是由多个硬盘组成的存储系统，通过将数据分散存储在不同的盘片上来提高存储性能和容错能力。
1.2 硬盘硬盘是存储设备的组成部分，它由多个盘片和读写头构成，盘片上存储着数据，读写头负责读写数据。
二、工作原理2.1 数据分块碟片磁盘阵列将数据分成一个个块，并将每个块分散存储在不同的硬盘上。
这样做的目的是提高数据读写的并行度，从而提升存储性能。
2.2 冗余校验为了保证数据的可靠性，碟片磁盘阵列通常会采用冗余校验的方式。
它将原始的数据块与一些冗余数据块进行异或运算，生成校验数据块。
当其中的某个硬盘发生故障时，可以通过校验数据块来恢复数据。
2.3 RAID级别碟片磁盘阵列采用不同的RAID级别来实现不同的性能和可靠性要求。
最常见的RAID级别包括RAID 0、RAID 1、RAID 5和RAID 10等。
2.3.1 RAID 0RAID 0将数据块按顺序分散存储在不同的硬盘上，并行读写数据。
它的性能很高，但没有冗余校验功能，不具备容错能力。
2.3.2 RAID 1RAID 1通过将数据块完全复制到另一个硬盘上来实现冗余。
当其中一个硬盘发生故障时，可以通过另一个硬盘上的数据块来恢复数据。
2.3.3 RAID 5RAID 5在每个数据块中添加一个校验块，实现冗余校验。
当其中一个硬盘发生故障时，可以通过其他硬盘上的数据块和校验块来恢复数据。
2.3.4 RAID 10RAID 10是RAID 1和RAID 0的结合，它将所有的数据块复制到不同的硬盘上，并按照RAID 0的方式分散存储。
因此，RAID 10具备了高性能和冗余校验功能。
三、数据读取和写入过程3.1 数据读取当应用程序需要读取数据时，碟片磁盘阵列会同时从多个硬盘上读取数据块，然后将这些数据块组合成完整的数据并传输给应用程序。
san磁盘阵列的组成
san磁盘阵列的组成SAN（Storage Area Network）磁盘阵列是一种用于存储数据的高性能、高可靠性的存储解决方案。
它通常由多个硬盘驱动器组成，通过专用的网络连接到服务器，提供大容量、高速度的数据存储和访问。
SAN磁盘阵列的主要组成部分包括以下几个方面：1. 硬盘驱动器，SAN磁盘阵列通常由多个硬盘驱动器组成，这些硬盘驱动器可以是传统的机械硬盘或者固态硬盘。
它们提供了实际存储数据的物理介质。
2. RAID 控制器，RAID（Redundant Array of Independent Disks）控制器是SAN磁盘阵列中的重要组成部分，它负责管理硬盘驱动器的数据存储和保护。
RAID控制器可以根据不同的RAID级别（如RAID 0、RAID 1、RAID 5等）来实现数据的分布、备份和恢复，提高数据的可靠性和性能。
3. 存储网络，SAN磁盘阵列使用专门的存储网络连接到服务器，常见的存储网络技术包括光纤通道（Fibre Channel）和以太网技术（如iSCSI）。
存储网络可以提供高带宽、低延迟的数据传输，确保服务器能够快速、可靠地访问存储数据。
4. 存储交换机，存储交换机是连接SAN磁盘阵列和服务器的关键设备，它们负责数据在存储网络中的路由和转发，确保数据能够快速、安全地传输。
5. 存储管理软件，SAN磁盘阵列通常配备了专门的存储管理软件，用于管理和监控存储资源、实现数据备份和恢复、优化存储性能等功能。
总的来说，SAN磁盘阵列的组成包括硬盘驱动器、RAID控制器、存储网络、存储交换机和存储管理软件等多个组件，它们共同工作，为企业提供高性能、高可靠性的数据存储解决方案。
《磁盘阵列讲解》课件
磁盘阵列的发展趋势
容量增大
随着磁盘数量的增加、技术不断提高，磁盘阵 列的总容量将会越来越大。
性能提高
随着新技术的应用，磁盘阵列的读写速度将会 更快，同时也会变得更加智能化。
结论和展望
结论
磁盘阵列作为数据存储的重要方案，将会继续得 到盘阵列也将在这 一领域发挥越来越重要的作用。
《磁盘阵列讲解》
本课件将深入讲解磁盘阵列的各种技术，帮助你深入了解这一重要的数据存 储方案。
什么是磁盘阵列？
定义
磁盘阵列是利用多个磁盘组合成的存储系统，提供数据备份、容错、加速等功能。
分类
磁盘阵列可以按照多种因素分类，如运作模式、RAID级别、总线结构等。
磁盘阵列常用技术
RAID控制器
RAID控制器是磁盘阵列的重要组成部分，根据 RAID级别来管理磁盘的读写、纠错、协调等过 程。
磁盘阵列的成本较高，还需要较强的技术支持才能保证其正常运行。
磁盘阵列的应用领域
1
服务器存储
磁盘阵列在服务器存储中得到广泛应用，能够保证大量数据的高效存储和访问。
2
网络存储
磁盘阵列可以构建网络存储系统，为分布式的数据存储提供了强有力的支持。
3
大数据处理
磁盘阵列在大数据处理方面也有广泛的使用，能够满足容错、高速读写的需求。
光纤通道技术
光纤通道技术是一种快速，可靠的数据传输技 术，其速度和距离远高于传统的SCSI接口。
固态硬盘
固态硬盘具有更高的读写速度和更小的体积， 因此能够大大提高磁盘阵列的性能。
磁盘阵列的优缺点
1 优点
磁盘阵列能够提供更快速，更稳定的数据存储和访问能力，同时在发生磁盘故障时不会 导致数据丢失。
2 缺点
磁盘阵列技术
磁盘阵列技术磁盘阵列技术磁盘阵列技术是一种通过将多个硬盘组合在一起，形成一个逻辑上的单一存储设备的技术。
它能够提供更高的存储容量、更快的数据读写速度和更高的数据可靠性。
本文将从以下几个方面详细介绍磁盘阵列技术。
一、磁盘阵列基础知识1. 磁盘阵列定义磁盘阵列指的是将多个硬盘组合成一个逻辑上的单一存储设备，以提供更高的存储容量、更快的数据读写速度和更高的数据可靠性。
2. 磁盘阵列类型常见的磁盘阵列类型包括RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6等。
其中，RAID 0可以提供较高的读写速度，但没有冗余机制；RAID 1可以提供较高的数据可靠性，但存储容量较低；RAID 5和RAID 6则兼具了读写速度和数据可靠性，并且能够实现部分硬盘故障时仍然能够正常运行。
3. 磁盘阵列控制器磁盘阵列控制器是磁盘阵列的核心组成部分，它负责管理和控制硬盘的读写操作，并提供RAID级别的数据保护功能。
磁盘阵列控制器可以分为软件RAID和硬件RAID两种类型，其中硬件RAID通常性能更好、可靠性更高。
二、磁盘阵列实现原理1. RAID 0实现原理RAID 0通过将数据块分散存储在多个硬盘上，从而实现读写速度的提升。
例如，如果有两个硬盘A和B，那么一个10MB的文件可以被分成两个5MB的块，分别存储在A和B上。
当需要读取这个文件时，两个硬盘可以同时进行读取操作，从而实现读取速度的加快。
2. RAID 1实现原理RAID 1通过将数据同时存储在多个硬盘上，从而实现数据冗余备份。
例如，如果有两个硬盘A和B，在RAID 1中它们会被视为一个逻辑上的单一存储设备，并且所有数据都会被同时写入到A和B中。
当其中一个硬盘出现故障时，另一个硬盘仍然可以继续工作，从而保证数据的可靠性。
3. RAID 5实现原理RAID 5通过将数据块分散存储在多个硬盘上，并使用奇偶校验码来实现数据冗余备份。
例如，如果有三个硬盘A、B和C，在RAID 5中它们会被视为一个逻辑上的单一存储设备，并且所有数据都会被分成多个块，分别存储在A、B和C中。
存储考题库
A、由几个硬盘组成的RAID称之为物理卷
B、在物理卷的基础上可以按照指定容量创建一个或多个逻辑卷，通过LVN（Logic Volume Number）来标识
C、RAID 5能够提高读写速率，并提供一定程度的数据安全，但是当有单块硬盘故障时，读写性能会大幅度下降
D、RAID 6从广义上讲是指能够允许两个硬盘同时失效的RAID级别，狭义上讲，特指HP的ADG 技术
2、下列RAID技术中采用奇偶校验方式来提供数据保护的是：（B,C）（2分）
A、RAID 1 B、RAID 3 C、RAID 5D、RAID 10
3、磁盘阵列的两大关键பைடு நூலகம்件为（多选）：（A,C）（2分）
B、多产生销售liscnse，增加销售额
C、保证虚拟设备供主机的驱动程序正常访问
D、提供冗余或负载均衡等更多的功能
15、关于快照的说法，正确的是：（C）（1分）
A、TimeMark就是快照B、快照卷不能被访问
C、写即拷贝（CoW）和写即重定向（RoW）是差分快照的两种不同技术D、快照拷贝就是CoW
12、存储网络（SAN）安全的基本思想是：（C）（1分）
A、安全渗透网络B、泛安全模型C、网络隔离D、加密
13、iSCSI具备哪些优点（A,B,C,D,E,F）（6分）
A、良好的标准化B、易管理，IP技术成熟，具备IP知识的专业技术人员多
C、灵活的安全性和QoS保证D、很低的安装成本和维护费用：建立在TCP/IP上
6、双控制器之间缓存中的数据是如何实现同步的：（C）（1分）
A、不需要同步 B、共享缓存方式C、缓存镜像方式D、缓存分层方式
磁盘阵列(RAID)的简介
功能，这种算法为RAID卷中的每一个数据条带或 者数据块计算出相应的数据校验码。 总结： RAID的三种特性，可以用一句话总结为： 条带化产生较好的I/o执行效率，镜像提供了对 数据的保护功能，而数据校验可以检查数据并利 用数据校验码来恢复数据。 随着用户需求的不断增加，RAID级别目前已经 有0~7级，组合成多种RAID方式，不过经常用的有 如下三种：RAID 0、RAID 1、 RAID 5等。 RAID 0 （条带化），代表RAID级别中最高的存 储性能，RAID 1 提供了数据冗余功能。RAID 5 集 合了存储性能、安全、成本的拆中方案。
②镜像（mirroring） 镜像就是将相同的数据同步地写到同一逻辑卷 的不同成员（个存储设备保存数据，一个存储 设备的数据损坏了可以通过另一个存储设备恢复 回来）。 ③数据校验（parity）也就是检查数据的错误。 它的工作机制是这样的：当系统进行读写数据时 会执行一些计算（一般写数据时计算）。这样在 一个逻辑卷中的一个或多个硬盘出现了问题而无 法访问时，就有可能利用同样的数据校验操作重 新构造出磁盘上损坏的数据并读出这些数据来， 这是因为在校验算法中有错误纠正代码，简称ECC
磁盘阵列（RAID）的简介
组成磁盘的不同方式称为：RAID级别（RAID Level） 如果单从用户方面来说，组成的磁盘组就像是 一个硬盘，用户可以对它进行分区、格式化等操 作，跟对单个硬盘操作一模一样，不同的是比单 个硬盘性能好太多！ 二、磁盘阵列的三个特性： ① 条带化（stripping）: 条带化是将数据划分成一定大小的部分（pieces） 之后将它们平均地存放在属于一个逻辑卷的多个 硬盘上。它的好处就是：增加逻辑卷的磁盘容量 和I/O带宽，也就是具有更高的磁盘读写速度。 这就好比是多开了几个服务窗口办事一样，提 高了办事的容量和办事速度。
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磁盘阵列三大关键部件
【IT168 资讯】磁盘阵列的主要部件包括阵列控制器、磁盘及磁盘扩展柜、电源系统等，图1是一个典型双控制器盘阵结构示意图。
根据不同的市场定位，不同型号的盘阵结构和各项技术指标会有或大或小的区别，如控制器数量、缓存容量、管理终端、接口类型等。
●阵列控制器（或者存储处理器）
阵列控制器采用专门处理数据存储和系统管理的单片机、工控机、服务器，前端提供对服务器的连接，后端连接磁盘及磁盘扩展柜，采用优化的通用或专用操作系统，以及独有的控制软件实现数据的存储转发和整个阵列的管理（有些磁盘阵列采用专门的管理终端）。
控制器所带缓存可暂存外部服务器向盘阵读写的数据,或者暂存控制器向后端磁盘读写的数据，能大大提高访问的效率。
盘阵根据控制器数量可分为无控制器、单控制器、双控制器和多控制器几种，它们各自有不同的市场定位。
其中无控制器的盘阵JBOD（Just Bundle of Disk的缩写，意即“只是一串磁盘的组合”），被称为“傻盘阵列”。
JBOD内部既没有控制器，也没有缓存，磁盘之间更没有提高性能和安全性的任何手段。
每个磁盘都独立地接收来自主机的数据访问，主机既要负担磁盘读写等操作，还要进行RAID算法的处理，对主机资源的占用率较大，因此JBOD适用于对性能要求不高的环境。
单控制器阵列能够满足那些对性能有较高要求、又能容忍因控制器故障导致盘阵停机一定时间的需求，在实际应用中，由于采用冗余链路、内部容错等技术，单控制器盘阵能够很好地满足一般的高可靠性要求，因此双控制器盘阵只采购一个控制器的案例也为数不少。
双控制器阵列能够实现控制器级的冗余，进一步提高系统的性能和稳定性、可靠性。
多控制器盘阵采用4个或以上的控制器，采用多级冗余结构，既能使系统的稳定性和可靠性达到更高标准，又能使整体处理能力成倍提高，常用于大型关键业务及数据中心。
控制器的核心是运行其中的一系列软件，如盘阵管理软件、SAN管理软件、快照软件等。
●磁盘及磁盘扩展柜
磁盘是盘阵存储数据的物理介质，它装在磁盘柜或磁盘扩展柜中，目前用于盘阵的主要硬盘类型如表1所示。
作为盘阵中风扇之外的第二个持续运转的部件，硬盘是盘阵中的易损物，为了减少或防止磁盘故障导致的数据丢失，一般都会采用RAID技术来容错。
磁盘扩展柜用于安装磁盘，扩展存储容量。
磁盘扩展柜提高了系统扩容的灵活性和方便性，实现按需分步的扩展。
●电源
电源为整个磁盘阵列供电，包括控制器、磁盘及扩展柜、管理终端。
根据对可靠性要求的不同来选择单电源或者多电源。
为防止冗余电源同时发生故障，中高端盘阵还需配备电池，能够确保外部电源出现故障后，系统能继续维持一段时间运转，让系统能将缓存中数据写入磁盘中。