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磁盘阵列 RAID 技术

概述

冗余磁盘阵列技术（Redundant Array of Inexpensive Disks，简称RAID技术)是一种数据的虚拟存储技术，其结合了多个物理磁盘驱动器件在一个逻辑磁盘内用以实现比单个磁盘更高的存储性能。其在1987 年由加州大学伯克利分校的David Patterson， Garth A. Gibson 和 Randy Katz共同提出。起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，磁盘冷数据存储公司，同时也希望采用冗余信息的方式，使得磁盘失效时不会使数据受损，磁盘冷数据存储公司，从而开发出一定水平的数据保护技术。如下图所示，当 RAID 组中的某一磁盘损坏时，服务器可以通过对其它磁盘的冗余操作，达到对数据的冗余保护功能。

RAID 技术利用多个硬盘的组合提高存储的效率和容错能力，其主要由两部分组成，即控制器和磁盘阵列。控制器依据接口协议对磁盘阵列中的磁盘进行读写操作和管理数据。控制器通常由的 CPU 构成，能够完成大量的计算任务。磁盘阵列是由多个磁盘构成，其读写操作由控制器控制，多个磁盘通过控制器虚拟化成为一个磁盘。

从实现角度来说， RAID 主要分为软 RAID、硬 RAID 以及软硬混合 RAID 三种。软 RAID 所有功能均由操作系统和 CPU 来完成，没有独立的 RAID 控制 / 处理芯片和 I/O 处理芯片，效率自然很低。硬 RAID 配备了专门的 RAID 控制 / 处理芯片和 I/O 处理芯片以及阵列缓冲，不占用 CPU 资源，但成本很高。软硬混合 RAID 具备 RAID 控制 / 处理芯片，但缺乏 I/O 处理芯片，需要 CPU 和驱动程序来完成，磁盘冷数据存储公司，性能和成本 在软 RAID 和硬 RAID 之间。

磁盘阵列维护

加强磁盘阵列的日常管理与维护，是保证磁盘阵列正常工作的重要手段。作为一名存储的管理人员，日常维护中应该关注以下： [7] ①设置热备源盘将一只硬盘设置为热备源盘，会造成一定的浪费，但从安全角度考虑是值得的。大容量的磁盘阵列使用RAID5，但有一个硬盘的冗余。如果一个硬盘损坏，整个阵列的安全会处于一种临界状态，此时任何一个硬盘的一点点闪失都会造成灾难性的后果，使数据全部丢失。设置有热备源盘，当硬盘发生故障时，系统会自动用热备源盘去替换故障盘并重建阵列，随后数据又会处于完全保护之中。 [7] ②重要数据勤备份应该经常对特别重要的数据进行备份，这样就不至于将“鸡蛋放在一个篮子里”，即使是安全性较高的磁盘阵列也不会一定安全。 [7] ③建立巡视检查制度磁盘阵列还能够工作，并不表示没有发生故障。当磁盘阵列发生故障时，磁盘阵列存储系统的数据读写通常是正常的。这正是磁盘阵列的一种安全性措施，但往往又让管理人员产生一种错觉，以为磁盘阵列没有故障发生。对磁盘阵列定时的巡视检查，既可以发现已经发生的故障，还可以了解设备的工作状态，起到防患于未然的作用。

磁盘阵列原理

磁盘阵列作为独立系统在主机外直连或通过网络与主机相连。磁盘阵列有多个端口可以被不同主机或不同端口连接。一个主机连接阵列的不同端口可提升传输速度。 [2] 和当时PC用单磁盘内部集成缓存一样，在磁盘阵列内部为加快与主机交互速度，都带有一定量的缓冲存储器。主机与磁盘阵列的缓存交互，缓存与具体的磁盘交互数据。 [2] 在应用中，有部分常用的数据是需要经常读取的，磁盘阵列根据内部的算法，查找出这些经常读取的数据，存储在缓存中，加快主机读取这些数据的速度，而对于其他缓存中没有的数据，主机要读取，磁盘冷数据存储，则由阵列从磁盘上直接读取传输给主机。对于主机写入的数据，只写在缓存中，主机可以立即完成写操作。然后由缓存再慢慢写入磁盘。