为什么服务器需要做磁盘阵列
磁盘阵列系统(RAID)介绍

掌握.有解吗?备援硬盘: Spare Disk如果在数组中,加上备援硬盘.当任一数组硬盘故障时,该备援硬盘可以自动上线,将故障硬盘立即取代,并开始依设定的"重建优先权"作数据重构,就可有效缩短上述的"前往处理"的时间,也可减少因急迫性所造成的压力.不过,这颗备援硬盘,平时是无法拿来作存放空间的.因为一旦作了"可使用"的标记,备援设定会自动消失.所以,回到前述的真理:"安全性"加"速度"建立在成本上的.总体备援硬盘: Global Spare Disk。
就是备援硬盘,但是可以对同一磁盘阵列中的所有"数组组态群"作备援.总是比较省的方式.定时备份"既然重要,为何不备份?"与其在灾害发生时,束手无策,自怨自艾,何不在规定时间作好重要资料的备份,以防万一? 即使使用了磁盘阵列,提高数据的可供应性,备份仍该作的.毕竟,它是重要的资料.RAID控制器型式1. 软件架构:Software Based在多年前, Novell 的Netware就提供了Mirror的功能,即使在今天,相信仍有许网络系统,是采用此一方式.不过这在资料量较大的环境中,其50% 的硬盘使用率,究竟是稍少了些.另外, Cor el 在约五年前,大力推广其Corel RAID!以不到美金一千元的低价,切入市场.然而究竟使用软件的数组架构,会占用到主系统的CPU 及内存资源,而导致系统效率的下降.所以采用非主系统供货商的软件数组产品者,相对是较少的.2. 主机独立式架构: Host Independent数组控制器对主系统,是藉由连接至其存取接口(目前以SCSI 为主)作信道.换言之,它在主系统的存取接口上,是一个独立的直接存取储存体DASD Direct Access Storage Device. 而这个大的储存体内,可以有不只一个的逻辑磁盘LUN Logical Unit Number. 数组控制器,对下管理多颗数组硬盘机们.而主系统是不会看到或直接管理该硬盘的.例如:CMD, EMC, Symbios, Digital StorageWorks, ... 都有相关的产品.。
什么是磁盘阵列(RAID)(无盘服务器必须掌握的知识)

磁盘阵列(DiscArray)是由许多台磁盘机或光盘机按一定的规则,如分条(Striping)、分块(Declustering)、交叉存取(Interleaving)等组成一个快速,超大容量的外存储器子系统。
它在阵列控制器的控制和管理下,实现快速,并行或交叉存取,并有较强的容错能力。
从用户观点看,磁盘阵列虽然是由几个、几十个甚至上百个盘组成,但仍可认为是一个单一磁盘,其容量可以高达几百~上千千兆字节,因此这一技术广泛为多媒体系统所欢迎。
盘阵列的全称是:RedundanArrayofInexpensiveDisk,简称RAID技术。
它是1988年由美国加州大学Berkeley 分校的DavidPatterson教授等人提出来的磁盘冗余技术。
从那时起,磁盘阵列技术发展得很快,并逐步走向成熟。
现在已基本得到公认的有下面八种系列。
1.RAID0(0级盘阵列)RAID0又称数据分块,即把数据分布在多个盘上,没有容错措施。
其容量和数据传输率是单机容量的N倍,N为构成盘阵列的磁盘机的总数,I/O传输速率高,但平均无故障时间MTTF(MeanTimeToFailure)只有单台磁盘机的N分之一,因此零级盘阵列的可靠性最差。
2.RAID1(1级盘阵列)RAID1又称镜像(Mirror)盘,采用镜像容错来提高可靠性。
即每一个工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。
一旦工作盘发生故障立即转入镜像盘,从镜像盘中读出数据,然后由系统再恢复工作盘正确数据。
因此这种方式数据可以重构,但工作盘和镜像盘必须保持一一对应关系。
这种盘阵列可靠性很高,但其有效容量减小到总容量一半以下。
因此RAID1常用于对出错率要求极严的应用场合,如财政、金融等领域。
3.RAID2(2级盘阵列)RAID2又称位交叉,它采用汉明码作盘错检验,无需在每个扇区之后进行CRC(CyclicReDundancycheck)检验。
服务器Raid含义

服务器Raid含义在当今数字化的时代,服务器是支撑各种信息系统运行的关键基础设施。
而在服务器的技术领域中,“Raid”这个术语经常被提及。
那么,究竟什么是服务器 Raid 呢?简单来说,Raid 即“Redundant Array of Independent Disks”,翻译成中文就是“独立磁盘冗余阵列”。
它是一种把多个独立的物理磁盘按照不同的方式组合起来形成一个逻辑磁盘组,从而提供比单个磁盘更高的存储性能和数据冗余的技术。
想象一下,你有一堆文件需要存储,如果只有一个硬盘,就像把所有鸡蛋放在一个篮子里。
一旦这个硬盘出了问题,比如故障、损坏,那么里面的数据就可能丢失,这会给工作和生活带来极大的不便。
但如果使用了 Raid 技术,情况就大不一样了。
Raid 技术主要有以下几个优点。
首先是提高了数据存储的可靠性。
通过数据冗余,即使某个磁盘发生故障,也可以通过其他磁盘中的冗余数据来恢复丢失的数据,大大降低了数据丢失的风险。
这就好比你有多个备份,即使一个备份损坏了,还有其他的可用。
其次,Raid 能够提升数据的读写性能。
它可以将数据分布在多个磁盘上,同时进行读写操作,从而加快数据的访问速度。
就好像多个人同时工作,效率自然就提高了。
再者,Raid 还可以增加存储容量。
通过将多个磁盘组合在一起,可以获得比单个磁盘更大的存储空间。
接下来,让我们更详细地了解一下常见的 Raid 级别。
Raid 0 是将数据分割成多个块,然后同时并行地写入多个磁盘,从而提高读写性能。
但它没有数据冗余,一旦其中一个磁盘损坏,所有数据都会丢失。
Raid 1 则是通过将数据完全复制到另一个磁盘上实现数据冗余。
虽然可靠性高,但存储容量的利用率只有 50%。
Raid 5 是一种兼顾性能和数据冗余的常见选择。
它采用分布式奇偶校验,允许在一个磁盘损坏的情况下通过其他磁盘和校验信息恢复数据。
Raid 6 与 Raid 5 类似,但增加了第二个独立的奇偶校验信息,能够在两个磁盘同时损坏的情况下恢复数据,进一步提高了数据的可靠性。
最全面的服务器的RAID详解

最全面的服务器的RAID详解磁盘阵列(Redundant Arrays of Independent Disks,RAID),全称独立磁盘冗余阵列。
磁盘阵列是由很多廉价的磁盘,组合成一个容量巨大的磁盘组,利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。
利用这项技术,将数据切割成许多区段,分别存放在各个硬盘上。
利用同位检查(ParityCheck)的观念,在数组中任意一个硬盘故障时,仍可读出数据,在数据重构时,将数据经计算后重新置入新硬盘中。
相同的数据存储在多个硬盘的不同的地方的方法。
通过把数据放在多个硬盘上(冗余),输入输出操作能以平衡的方式交叠,改良性能。
因为多个硬盘增加了平均故障间隔时间(MTBF),储存冗余数据也增加了容错。
分类:一是外接式磁盘阵列柜、二是内接式磁盘阵列卡,三是利用软件实现。
RAID实现的方式:RAID 0,RAID 1,RAID2,RAID 3,RAID 4,RAID 5,RAID 6,RAID 7,RAID 01,RAID 10,RAID50,RAID 53。
常见的有:RAID 0,RAID 1,RAID 5,RAID 6,RAID 01,RAID 10。
原理剖析:RAID 0:RAID 0又称为Stripe或Striping,中文称之为条带化存储,它代表了所有RAID级别中最高的存储性能。
原理:是把连续的数据分散到多个磁盘上存取,系统有数据请求就可以被多个磁盘并行的执行,每个磁盘执行属于它自己的那部分数据请求。
这种数据上的并行操作可以充分利用总线的带宽,显著提高磁盘整体存取性能。
磁盘空间= 磁盘总量= 100%需要的磁盘数≥2读写性能= 优秀= 磁盘个数(n)*I/O速度= n*100%块大小= 每次写入的块大小= 2的n次方= 一般为2~512KB优点:1、充分利用I/O总线性能使其带宽翻倍,读/写速度翻倍。
2、充分利用磁盘空间,利用率为100%。
缺点:1、不提供数据冗余。
磁盘阵列原理

磁盘阵列原理磁盘阵列(RAID)是一种通过将多个磁盘驱动器合并成一个逻辑单元来提供数据冗余和性能提升的技术。
磁盘阵列利用磁盘级别的冗余来提供数据的备份和恢复能力,并通过将数据分布在多个磁盘上来提高数据访问速度。
在本文中,我们将探讨磁盘阵列的原理以及它是如何工作的。
1. 磁盘阵列的概念和分类磁盘阵列是一种将多个独立的磁盘驱动器组合在一起,形成一个逻辑单元的技术。
根据不同的需求,磁盘阵列可以被划分为多个级别,常见的包括RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6等级别。
每个级别都有其特定的数据保护和性能特性。
2. RAID 0RAID 0将数据分块并分布到多个磁盘上,以提高数据的读写性能。
它通过在多个磁盘上同时读取和写入数据来实现并行访问。
然而,RAID 0没有冗余机制,一旦其中一个磁盘损坏,所有数据将会丢失。
3. RAID 1RAID 1通过将数据复制到多个磁盘上来提供冗余能力。
每个数据块都会被复制到两个或更多的磁盘上,以确保数据的完整性。
当其中一个磁盘发生故障时,系统可以从其他磁盘中恢复数据。
4. RAID 5RAID 5采用分布式奇偶校验的方式来提供冗余能力。
它将数据分块并分布到多个磁盘上,同时计算奇偶校验信息并存储在不同的磁盘上。
当其中一个磁盘损坏时,系统可以通过计算奇偶校验信息来恢复数据。
5. RAID 6RAID 6在RAID 5的基础上增加了第二个奇偶校验信息。
这意味着RAID 6可以容忍两个磁盘的故障,提供更高的数据可靠性。
6. 磁盘阵列的工作原理磁盘阵列通过控制器来管理和操作多个磁盘驱动器。
控制器负责将数据分块并分布到多个磁盘上,同时监测磁盘的状态。
当磁盘发生故障时,控制器可以根据不同的级别(如RAID 1、RAID 5等)来执行数据的恢复操作。
7. 磁盘阵列的优势和应用磁盘阵列提供了数据的冗余和性能提升能力,可以提高数据的可靠性和访问速度。
它广泛应用于服务器、存储系统、数据库等需要高可靠性和高性能的场景。
磁盘阵列是什么意思

磁盘阵列是什么意思
磁盘阵列的意思是指用多台磁盘存储器按数据分块与冗余信息容错,以矩阵形式组成的快速大容量外存储子系统。
它在阵列控制器的
组织管理下,能实现数据的并行、交叉存取存储操作。
由于阵列中的一部分容量存放有冗余信息,一旦系统中某一磁盘失效或存取通道失效,利用冗余信息可以重建用户数据,磁盘阵列是一个包括许多品种的泛称。
磁盘阵列是在中央处理器性能逐年增强,而输入输出速度受限,存储容量又与日俱增的背景下产生的。
磁盘阵列的性能在许多方面超过单台大型存储设备的性能,而价格则低于同容量的单台大型设备,特别是采用冗余纠错技术后,其可用性大为增强,因而得到很大发展。
磁盘阵列的构思渊源于早期提出的拆分、交叉存取、分块等概念。
拆分的意思是将数据分割为小条,按条并行存取。
交叉存取是指在多台磁盘存储器上进行交叉、并行操作,而分块的含义则是对群集的数据分成较大的块,将大块数据分布到若干台磁盘存储器上。
它们的含义有相似之处,但存在着某种差别。
拆分是针对主机请求读、写数据而言的,交叉存取是从减少存取时间的意义上说的,而分块则是针对存储空间的有效利用而采取的,三者分别用于处理三个层面上的并行性问题。
1。
服务器Raid含义

服务器Rd含义服务器Rd(冗余阵列磁盘)含义一、引言服务器Rd是一种通过将多个硬盘组合成一个逻辑卷,提供冗余性和/或性能提升的技术。
通过使用Rd技术,可以提高服务器的数据安全性和可靠性,同时提高数据传输速度和访问效率。
二、Rd级别1.Rd-0Rd-0是一种数据分布技术,将数据块分散在多个硬盘上,并行访问多个硬盘,从而提高数据吞吐量和传输速度。
然而,Rd-0不提供冗余性,如果其中一个硬盘损坏,所有数据都将丢失。
2.Rd-1Rd-1采用镜像技术,将数据同时保存在两个或多个硬盘上。
如果其中一个硬盘发生故障,其他镜像硬盘仍然可以继续工作,保证数据的冗余性和可用性。
3.Rd-5Rd-5使用分布式奇偶校验技术,在数据和奇偶校验数据之间进行分布并存储在多个硬盘上。
如果其中一个硬盘失效,可以通过奇偶校验数据恢复丢失的数据。
Rd-5提供了较好的数据安全性和性能,是常用的Rd级别之一。
4.Rd-6Rd-6是在Rd-5基础上增加了两个奇偶校验盘的冗余形式。
Rd-6可以同时容忍任意两个硬盘的故障,提供更高的数据保护能力。
5.Rd-10(Rd-1+0)Rd-10是将Rd-1和Rd-0结合起来的一种级别。
它首先通过将数据镜像在多个硬盘上提供容错能力,然后使用Rd-0技术提升数据传输速度和访问效率。
Rd-10在提供冗余性的同时,又可以提供较高的读写性能。
三、Rd控制器Rd控制器是一种硬件设备或软件,用于管理Rd阵列并提供相关功能。
常见的Rd控制器有独立的Rd适配器和主板集成的Rd控制器。
独立的Rd适配器通常提供更高的性能和功能,而主板集成的Rd控制器则具有成本更低的优势。
四、Rd的应用场景1.数据中心R5级别的Rd适用于数据中心,可同时提供数据保护和高性能的读写操作。
2.云存储Rd-6级别的Rd对于云存储来说是理想的选择,它可以提供最佳的数据保护能力,在多个硬盘失效的情况下仍能保持数据完整性。
3.多媒体处理Rd-0级别的Rd适合用于多媒体处理应用,可以显著提高数据传输速度,提供更优质的音频和视频播放性能。
磁盘阵列存储系统方案

磁盘阵列存储系统方案磁盘阵列存储系统(RAID)是一种将多个硬盘驱动器组合在一起形成一个逻辑存储单元的技术。
RAID系统通过将数据分布在多个磁盘上,提高了数据的容错性和性能。
在本文中,我们将讨论不同的RAID级别及其应用场景,以及一些常见的RAID实施方案。
一、RAID级别及应用场景1. RAID 0RAID 0将数据均衡地分布在多个磁盘上,提高了数据的读写速度。
RAID 0在需要高速数据传输但不需要数据冗余的情况下非常适用,比如视频编辑、数据备份等。
2. RAID 1RAID 1采用镜像数据的方式,将数据同时写入两个磁盘上,提高了数据的冗余性和可靠性。
RAID 1适用于对数据安全性要求较高的场景,比如数据库服务器、关键业务系统等。
3. RAID 5RAID 5将数据进行条带化分布,并在每个数据条带上计算校验信息,提高了数据的容错性。
RAID 5适用于需要高容错性和相对较高读写性能的环境,比如文件服务器、电子邮件服务器等。
4. RAID 6RAID 6在RAID 5的基础上增加了一个额外的校验盘,提供更高的容错性。
RAID 6适用于对数据安全性要求非常高的场景,比如金融交易系统、医疗信息系统等。
5. RAID 10RAID 10将RAID 1和RAID 0结合起来,通过将磁盘分为多组进行数据镜像和条带化分布,提供了高容错性和高性能。
RAID 10适用于对性能和数据安全性都有较高要求的应用,比如虚拟化服务器、数据库集群等。
二、常见的RAID实施方案1. 硬件RAID硬件RAID是通过专用的RAID控制器来实现的,具有自己的处理器和缓存,可以提供更高的性能和可靠性。
硬件RAID通常需要使用指定的RAID控制卡,并且成本较高。
2. 软件RAID软件RAID是利用操作系统提供的RAID功能来实现的,不需要额外的硬件设备,适用于小型企业或个人用户。
软件RAID的性能和可靠性相对较低,但成本较低。
3. 储存阵列网络(SAN)SAN是一种集中式的储存解决方案,将多个服务器连接到共享的存储设备上。
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为什么服务器需要做磁盘阵列?磁盘阵列是一种把若干硬磁盘驱动器按照一定要求组成一个整体,整个磁盘阵列由阵列控制器管理的系统。
冗余磁盘阵列RAID(Redundant Array of Independent Disks)技术1987年由加州大学伯克利分校提出,最初的研制目的是为了组合小的廉价磁盘来代替大的昂贵磁盘,以降低大批量数据存储的费用(当时RAID称为Redundant Array of Inexpensive Disks 廉价的磁盘阵列),同时也希望采用冗余信息的方式,使得磁盘失效时不会使对数据的访问受损失,从而开发出一定水平的数据保护技术。
磁盘阵列的工作原理与特征:RAID的基本结构特征就是组合(Striping),捆绑2个或多个物理磁盘成组,形成一个单独的逻辑盘。
组合套(Striping Set)是指将物理磁盘组捆绑在一块儿。
在利用多个磁盘驱动器时,组合能够提供比单个物理磁盘驱动器更好的性能提升。
数据是以块(Chunks)的形式写入组合套中的,块的尺寸是一个固定的值,在捆绑过程实施前就已选定。
块尺寸和平均I/O 需求的尺寸之间的关系决定了组合套的特性。
总的来说,选择块尺寸的目的是为了最大程度地提高性能,以适应不同特点的计算环境应用。
磁盘阵列优点:磁盘阵列有许多优点:首先,提高了存储容量;其次,多台磁盘驱动器可并行工作,提高了数据传输率;...RAID技术确实提供了比通常的磁盘存储更高的性能指标、数据完整性和数据可用性,尤其是在当今面临的I/O总是滞后于CPU性能的瓶颈问题越来越突出的情况下,RAID解决方案能够有效地弥补这个缺口。
阵列技术的介绍:RAID技术是一种工业标准,各厂商对RAID级别的定义也不尽相同。
目前对RAID级别的定义可以获得业界广泛认同的有4种,RAID 0、RAID 1、RAID 0+1和RAID 5,我们常见的主板自带的阵列芯片或阵列卡能支持的模式有:RAID 0、RAID 1、RAID 0+1。
1) RAID 0是无数据冗余的存储空间条带化,它将所有硬盘构成一个磁盘阵列,可以同时对多个硬盘做读写动作,但是不具备备份及容错能力,具有成本低、读写性能极高、存储空间利用率高等特点,在理论上可以提高磁盘子系统的性能。
2) RAID 1是两块硬盘数据完全镜像,可以提高磁盘子系统的安全性,技术简单,管理方便,读写性能均好。
但它无法扩展(单块硬盘容量),数据空间浪费大,严格意义上说,不应称之为“阵列”。
3) RAID 0+1综合了RAID 0和RAID 1的特点,独立磁盘配置成RAID 0,两套完整的RAID 0互相镜像。
它的读写性能出色,安全性高,但构建阵列的成本投入大,数据空间利用率低,不能称之为经济高效的方案。
常见的阵列卡芯片有三种:Promise(乔鼎信息)、highpoint、ami(美商安迈)。
这三种芯片都有主板集成或独立的阵列卡这二种形式的产品。
我们主要用到的是Promise阵列卡,经过测试在无盘中稳定,并且不容易坏Promise常见的阵列芯片有:Promise Fasttrak 66、Fasttrak 100、Fasttrak 133、20262、20265、20267、20270、Fasttrak TX2、Fasttrak TX4、Fasttrak TX2000,TX4000.Highpoint常见的阵列芯片有:highpoint 370、370a、372、372a。
AMI / LSI Logic MegaRAID 这种芯片的产品我们用得很少,现在知道的有艾崴WO2-R主板上集成了American Megatrends MG80649 控制器,其阵列卡的产品也没有使用过。
注意事项:1) 用来创建磁盘阵列的硬盘一般需成对使用。
2) 强烈建议使用型号、容量、品牌均一致的四个硬盘来做阵列。
3) 阵列卡和一部分集成的阵列芯片支持双阵列,当您使用四个硬盘来做阵列时,建议设置为双阵列。
但如果主板集成的是Promise类芯片,几乎都不支持创建双阵列。
(4)、没有安装对应的阵列驱动程序或驱动程序不对,而又设置为由阵列启动时,NT服务器启动时将会蓝屏。
任何创建阵列或者重建阵列的操作都将清除硬盘或者阵列上的所有现有数据!阵列卡的作用,简单的一句话就是加快网吧的速度,本为一个IDE的硬盘在带30以上就会造成瓶颈,速度就会慢下来,想提高速度一定得做阵列,这样不但速度快,以后加机器也不会有太大的影响。
做阵列注意的是:阵列的一个误区就是大家还是把磁盘分开来看,作为阵列,你只能把做阵列的硬盘当成一个大的硬盘!在拷盘前我们用SFDISK(或者用其它分区软件,不用FDISK.EXE,因为FDISK.EXE只认80G,而一般做阵列后,硬盘都大于80G)对其进行分区,然后用GHOST 将盘刻到阵列硬盘上面!只要硬盘的位置与数据线不脱离,阵列卡如果换同名的阵列卡,其内容是不会改变的,因为阵列卡中相关参数设置保存在了硬盘当中。
磁盘阵列1. 什么是磁盘阵列(Disk Array)?磁盘阵列(Disk Array)是由一个硬盘控制器来控制多个硬盘的相互连接,使多个硬盘的读写同步,减少错误,增加效率和可靠度的技术。
2.什么是RAID?RAID是Redundant Array of Inexpensive Disk的缩写,意为廉价冗余磁盘阵列,是磁盘阵列在技术上实现的理论标准,其目的在于减少错误、提高存储系统的性能与可靠度。
常用的等级有1、3、5级等。
3.什么是RAID Level 0?RAID Level 0是Data Striping(数据分割)技术的实现,它将所有硬盘构成一个磁盘阵列,可以同时对多个硬盘做读写动作,但是不具备备份及容错能力,它价格便宜,硬盘使用效率最佳,但是可靠度是最差的。
以一个由两个硬盘组成的RAID Level 0磁盘阵列为例,它把数据的第1和2位写入第一个硬盘,第三和第四位写入第二个硬盘……以此类推,所以叫“数据分割",因为各盘数据的写入动作是同时做的,所以它的存储速度可以比单个硬盘快几倍。
但是,这样一来,万一磁盘阵列上有一个硬盘坏了,由于它把数据拆开分别存到了不同的硬盘上,坏了一颗等于中断了数据的完整性,如果没有整个磁盘阵列的备份磁带的话,所有的数据是无法挽回的。
因此,尽管它的效率很高,但是很少有人冒着数据丢失的危险采用这项技术。
4.什么是RAID Level 1?RAID Level 1使用的是Disk Mirror(磁盘映射)技术,就是把一个硬盘的内容同步备份复制到另一个硬盘里,所以具备了备份和容错能力,这样做的使用效率不高,但是可靠性高。
5.什么是RAID Level 3?RAID Level 3采用Byte-interleaving(数据交错存储)技术,硬盘在SCSI控制卡下同时动作,并将用于奇偶校验的数据储存到特定硬盘机中,它具备了容错能力,硬盘的使用效率是安装几个就减掉一个,它的可靠度较佳。
6.什么是RAID Level 5?RAID Level 5使用的是Disk Striping(硬盘分割)技术,与Level 3的不同之处在于它把奇偶校验数据存放到各个硬盘里,各个硬盘在SCSI控制卡的控制下平行动作,有容错能力,跟Level 3一样,它的使用效率也是安装几个再减掉一个。
7.什么是热插拔硬盘?热插拔硬盘英文名为Hot-Swappable Disk,在磁盘阵列中,如果使用支持热插拔技术的硬盘,在有一个硬盘坏掉的情况下,服务器可以不用关机,直接抽出坏掉的硬盘,换上新的硬盘。
一般的商用磁盘阵列在硬盘坏掉的时候,会自动鸣叫提示管理员更换硬盘。
磁盘阵列(Disk array)原理为什么需要磁盘阵列?如何增加磁盘的存取(acces)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忧;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的处理速度几乎是几何级数的跃升,内存(memory)的存取速度亦大幅增加,而数据储存装置——它要是磁盘(hard disk)——的存取速度相较之下。
较为缓慢。
整个I/0吞吐量不能和系统匹配,形成电脑系统的瓶颈,降低了电脑系统的整体性能(throughout)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cache内存中进行,大幅增加存取的速度,如要读取的数据不在cache内存中,或要写数据到磁盘时,才做磁盘的存取动作。
这种方式在单工期环境(Single—tasking envioronment)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。
其一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。
一般高性能的磁盘阵列都足以硬件的形式来达成、进—步的把磁盘cache控制及磁盘阵列结合在—个控制器(RAID controler)或控制卡个,针对个同的用户解决人们对磁盘输出/入系统的四大要求:(1)增加存取速度。
(2)容错(fault tolerance),即安全性。
(3)有效的利用磁盘空间。
(4)尽量的平衡CPU,内存及磁盘的性能并异,提高电脑的整体工作性能。
磁盘阵列原理1987年,加州伯克利大学的一位人员发表了名为“磁盘阵列研究”的论文,正式提到了RAID也就是滋盘阵列,论文提出廉价的5.25”及3.5”的硬盘也能如大机器上的8”盘能提供人容量、高性能和数据的一致性,并详述了RAIDl至5 的技术。
磁盘阵列针对不同的应用使用的不同技术,称为RAID level,RAID是Redundant Array of Inexpenslve Disks的缩写,而每一level代表一种技术,目前业界公认的标准是RAID0—RAID5。
这个level并个代表技术的高低,level5并不高于level3,level1也个低于level4。