誰知道什麽是磁盤陣列

什麽是磁盤陣列？磁盤陣列的由來:磁盤陣列，目前趨勢:RAID有什麽優勢？各級RAID介紹:RAID 0:分條/span(分區/擴展)RAID 1:鏡像RAID 0+1:鏡像+分條(鏡像+分區/擴展)。RAID 3:並行帶奇偶校驗RAID 5:條帶化帶旋轉奇偶校驗前言:現在很多主板都內置了IDE RAID芯片，不僅提供ATA/133功能，還提供磁盤陣列功能，為用戶提供了完整的IDE外設解決方案。但是，應該還是有很多人不知道什麽是磁盤陣列，對它的用途和工作原理有很多疑問。這裏我們就介紹壹下RAID的概念和工作原理，相信對妳會有幫助。什麽是磁盤陣列？RAID(廉價磁盤冗余陣列)意為“廉價冗余磁盤陣列”。其原理是用數組做磁盤組，配合數據分散排列的設計，提高數據的安全性。磁盤陣列主要針對硬盤在容量和速度上跟不上CPU和內存的發展，提出改進方法。磁盤陣列是由許多廉價、小容量、高穩定性、速度慢的磁盤組成的大型磁盤組，利用單個磁盤產生的相加效應來提高整個磁盤系統的效率。同時，在存儲數據時，利用這種技術將數據切割成許多段，存儲在每個硬盤上。磁盤陣列還可以利用奇偶校驗的概念，當陣列中的任何壹個硬盤出現故障時，它仍然可以讀出數據，而在重建數據時，故障硬盤中的數據可以經過計算後放回新硬盤中。磁盤陣列的由來:加州大學伯克利分校1987發表的壹篇文章:《廉價磁盤冗余陣列的壹個案例》。文章中提到了RAID這個詞，並定義了RAID的五個級別。伯克利大學的研究目的是反映當時CPU的快速性能。CPU的效率每年增長30 ~ 50%左右，而硬磁機只能增長7%左右。研究小組希望找到壹種能在短時間內立即提高性能以平衡計算機計算能力的新技術。當時伯克利課題組的主要目的是效率和成本。此外，研究小組還設計了容錯和邏輯數據冗余，從而產生了RAID理論。剛開始研究的時候也是以廉價盤為主，但是後來發現大量廉價盤組合不適合真實的生產環境，後來廉價改為獨立，很多獨立盤組。磁盤陣列，大勢所趨:自PC以來，硬盤是最常用的存儲設備。但在整個計算機系統架構中，相對於CPU和RAM，硬盤的速度是PC中最弱的設備之壹。因此，為了加快計算機的整體數據流，增加存儲吞吐量，提高硬盤數據的安全性，磁盤陣列的設計應運而生。隨著科技的飛速發展，現在硬盤的容量已經達到了40GB以上，速度也達到了1000轉，甚至是15000轉，價格確實便宜。另外，隨著企業的普及，企業資源計劃(ERP)是每個公司建立網絡的主要目標。因此，利用局域網傳輸數據，服務器所使用的硬盤是非常重要的。除了容量大，速度快，穩定性是基本要求。由於這個原因，磁盤陣列在個人計算機中得到了廣泛的應用。磁盤陣列有三種樣式，壹是外置磁盤陣列櫃，二是內置磁盤陣列卡，三是軟件模擬。大型服務器最常用外置磁盤陣列機櫃，具有熱插拔的特點，但這類產品的價格非常昂貴。內置磁盤陣列卡，因為價格低，對安裝技術要求高，適合技術人員使用操作。此外，軟件模擬的方式不適合數據流量大的服務器，因為它會拖累機器的速度。從上面可以看出，現在流行的是IDE磁盤陣列。IDE接口硬盤的穩定性和性能都有了很大的提升，並且考慮到成本，使用IDE接口硬盤作為磁盤陣列的解決方案是最好的方式。磁盤陣列有什麽優勢:1。傳輸速率快。2.可以提高存儲容量。3.每秒的I/O數可以增加。4.可以增加數據的安全性和穩定性。5.可以快速簡單地管理大量數據。6.可以增加可用的運行時間，並且可以減少各級磁盤陣列(RAID)的維護。用磁盤陣列控制器來實現它的存在，用不同的陣列形式來模擬各種關卡。現在我們先來了解壹下RAID有多少種模式。通常，最常提及和應用的RAID級別是0、1、0+1、3和5。另外還有壹些很少用到的RAID 4和RAID 6，這裏就不多說了。以下是各個級別的介紹和說明:RAID 0:分條/span RAID 1:鏡像RAID 0+1:鏡像+分條。RAID 3:並行帶奇偶校驗RAID 5:條帶化帶旋轉奇偶校驗RAID 0:條帶化/Span RAID 0，將數據存儲在兩個以上的硬盤驅動器中，結合所有磁盤驅動器的存儲容量，通過將數據切片到所有磁盤驅動器上進行並行讀寫，從而提高效率。但缺點是完全沒有容錯能力。只要壹個磁盤出現故障，陣列磁盤的所有數據都將被不可挽回地銷毀。下面是原理示意圖和實體概念圖:RAID 1:鏡像RAID 1，必須由兩個以上的硬盤組成，由RAID控制。數據同時寫入第1塊硬盤，兩組硬盤上的數據完全相同，即壹塊硬盤用於備份；當其中壹個硬盤出現故障時，系統可以正常運行。RAID 1是所有RAID級別中經濟效益最好、效率高、數據安全性優秀的。它是所有階層中使用最廣泛、最符合原始RAID設計理念的。唯壹的壹個小缺點就是它的陣列磁盤容量是總硬盤容量的壹半。RAID 0+1:鏡像+條帶化RAID 0+1是RAID 0和1的組合。這個類必須有四個或更多的偶數硬盤。在這種模式下，將兩塊硬盤按照RAID 0規範設置成壹組，然後每組遵循RAID 1規範，使RAID 0+1具有容錯性、整體讀寫速度和數據安全性。不過缺點是成本高。RAID 3:與奇偶校驗並行RAID 3至少需要3個硬盤。這個類的磁盤陣列有壹個奇偶校驗的高階智能算法，用壹個硬盤來存儲它計算出來的奇偶校驗數據。當陣列磁盤中的壹個硬盤出現故障時(當然不可能是奇偶校驗磁盤)，只要換上新的硬盤，磁盤陣列控制器就可以用奇偶校驗磁盤的數據重新計算它的舊數據並寫回。因為奇偶校驗數據被切割成若幹段，所以奇偶校驗數據是用XOR算法計算的；當以字節為單位計算區段時，稱為RAID 3，如果以塊為單位計算，則稱為RAID 4。所以RAID 3的整體讀寫性能會慢壹些，差壹些，但是成本會比RAID 0+1少壹點。其陣列磁盤總容量的計算公式為N-1。RAID 5:帶旋轉奇偶校驗的條帶化(拆分/擴展+旋轉奇偶校驗)RAID 5至少需要三塊硬盤，工作原理和RAID 3差不多。主要區別是它的奇偶校驗數據不是固定在同壹個硬盤上，而是依次存儲在每個硬盤上，所以叫旋轉奇偶校驗。磁盤陣列控制器通過XOR計算奇偶校驗數據時，會和數據壹起寫入每個硬盤，所以整體讀寫性能比RAID 3好，但肯定比RAID 0差。但在大規模數據處理中，需要同時讀寫多個硬盤，奇偶校驗由磁盤陣列控制器的異或邏輯控制，所以數據處理量越大，丟失的就越多，但這種級別的RAID仍然可以提供很高的容錯性...]