【正文】 ,因?yàn)橛袀浞?,所以要寫入兩個(gè)磁盤 ,其效率是 N/2,磁盤空間的使用率也只有全部磁盤的一半。 很多人以為 RAID 1 要加一個(gè)額外的磁盤 ,形成浪費(fèi)而不看好 RAID 1,事實(shí)上磁盤越來(lái)越便宜 ,并不見得造成負(fù)擔(dān) ,況且 RAID 1 有最好的容錯(cuò) (fault tolerence)能力 ,其效率也是除 RAID 0 之外最好的。 在磁盤陣列的技術(shù)上 ,從 RAID 1到 RAID 5,不停機(jī)的意思表示在工作時(shí)如發(fā)生磁盤故障 , 系統(tǒng)能持續(xù)工作而不停頓 ,仍然可作磁盤的存取 ,正常的讀寫數(shù)據(jù) 。而容錯(cuò)則表示即使磁盤故障 ,數(shù)據(jù)仍能保持完整 ,可讓系統(tǒng)存取到正確的數(shù)據(jù) ,而 SCSI的磁盤陣列更可在工作中抽換磁盤 ,并可自動(dòng)重建故障磁盤的數(shù)據(jù)。磁盤陣列之所以能做到容錯(cuò)及不停機(jī) , 是因?yàn)樗腥哂嗟拇疟P空間可資利用 ,這也就是 Redundant 的意義。 RAID 2 RAID 2 是把數(shù)據(jù)分散為位 (bit)或塊 (block),加入海明碼 Hamming Code,在磁盤陣列中作間隔寫入(interleaving)到每個(gè)磁盤中 ,而且地址 (address)都一 樣 ,也就是在各個(gè)磁盤中 ,其數(shù)據(jù)都在相同的磁道(cylinder or track)及扇區(qū)中。 RAID 2 的設(shè)計(jì)是使用共軸同步 (spindle synchronize)的技術(shù) ,存取數(shù)據(jù)時(shí) ,整個(gè)磁盤陣列一起動(dòng)作 ,在各作磁 盤的相同位置作平行存取 ,所以有最好的存取時(shí)間 (accesstime),其總線 (bus)是特別的設(shè)計(jì) ,以大帶寬 (band wide)并行傳輸所存取的數(shù)據(jù) ,所以有最好的傳輸時(shí)間 (transfer time)。在大型檔案的存取應(yīng)用 ,RAID 2 有最好的性能 ,但如果檔案太小 ,會(huì)將其性能拉下來(lái) ,因?yàn)榇?盤的存取是以扇區(qū)為單位 ,而 RAID 2 的存取是所有磁盤平行動(dòng)作 ,而且是作 單位元的存取 ,故小于一個(gè)扇區(qū)的數(shù)據(jù)量會(huì)使其性能大打折扣。 RAID 2 是設(shè)計(jì)給需要連續(xù)且大量數(shù)據(jù)的電腦使用的 ,如大型電腦 (mainframe to superputer)、作影像處理或 CAD/CAM 的工作站 (workstation)等 ,并不適用于一般的多用戶環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器 (work server),小型機(jī)或 PC。 RAID 2 的安全采用內(nèi)存陣列 (memory array)的技術(shù) ,使用多個(gè)額外的磁盤作單位錯(cuò)誤校正 (singlebit correction)及雙位錯(cuò)誤檢測(cè) (doublebit detection)。至于需要多少個(gè)額外的磁盤 ,則視其所采用的方法及結(jié)構(gòu)而定 ,例如八個(gè)數(shù)據(jù)磁盤的陣列可能需要三個(gè)額外的磁盤 ,有三十二個(gè)數(shù)據(jù)磁盤的高檔陣列可能需要七個(gè)額外的磁盤。 RAID 3 RAID 3的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存及存取方式都和 RAID 2一樣 ,但在安全方面以奇偶校驗(yàn) (parity check)取代海明碼做錯(cuò)誤校正及檢測(cè) ,所以只需要一個(gè)額外的校檢磁盤 (parity disk)。奇偶校驗(yàn)值的計(jì)算是以各個(gè)磁盤的相對(duì)應(yīng)位作XOR 的 邏輯運(yùn)算 ,然后將結(jié)果寫入奇偶校驗(yàn)磁盤 ,任何數(shù)據(jù)的修改都要做奇偶校驗(yàn)計(jì)算 , 如某一磁盤故障 ,換上新的磁盤后 ,整個(gè)磁盤陣列 (包括奇偶校驗(yàn)磁盤 )需重新計(jì)算一次 , 將故障磁盤的數(shù)據(jù)恢復(fù)并寫入新磁盤中 。如奇偶校驗(yàn)磁盤故障 ,則重新計(jì)算奇偶校驗(yàn)值 , 以達(dá)容錯(cuò)的要求 . 較之 RAID 1 及 RAID 2,RAID 3 有 85%的磁盤空間利用率 ,其性能比 RAID 2 稍差 ,因?yàn)橐銎媾夹ｒ?yàn)計(jì)算 。共軸同步的平行存取在讀檔案時(shí)有很好的性能 ,但在寫入時(shí)較慢 ,需要重新計(jì)算及修改奇偶校驗(yàn)磁盤的內(nèi)容。RAID 3 和 RAID 2 有同樣的應(yīng)用 方式 ,適用大檔案及大量數(shù)據(jù)輸出入的應(yīng)用 ,并不適用于 PC 及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。 RAID 4 RAID 4 也使用一個(gè)校驗(yàn)磁盤 ,但和 RAID 3 不一樣 RAID 4 是以扇區(qū)作數(shù)據(jù)分段 ,各磁盤相同位置的分段形成一個(gè)校驗(yàn)磁盤分段 (parity block),放在校驗(yàn)磁盤。這種方式可在不同的磁盤平行執(zhí)行不同的讀取命今 ,大幅提高磁盤陣列的讀取性能 。但寫入數(shù)據(jù)時(shí) ,因受限于校驗(yàn)磁盤 ,同一時(shí)間只能作一次 ,啟動(dòng)所有磁盤讀取數(shù)據(jù)形成同一校驗(yàn)分段的所有數(shù)據(jù)分段 ,與要寫入的數(shù)據(jù)做好校驗(yàn)計(jì)算再寫入。即使如此 ,小型檔案的寫入仍然比 RAID 3 要快 ,因其校驗(yàn)計(jì)算較簡(jiǎn)單而非作位 (bit level)的計(jì)算 。但校驗(yàn)磁盤形成 RAID 4 的瓶頸 ,降低了性能 ,因有 RAID 5 而使得 RAID 4 較少使用。 RAID 5 RAID5 避免了 RAID 4 的瓶頸 ,方法是不用校驗(yàn)磁盤而將校驗(yàn)數(shù)據(jù)以循環(huán)的方式放在每一個(gè)磁盤中 , 磁盤陣列的第一個(gè)磁盤分段是校驗(yàn)值 ,第二個(gè)磁盤至后一個(gè)磁盤再折回第一個(gè)磁盤的分段是數(shù)據(jù) ,然后第二個(gè)磁盤的分段是校驗(yàn)值 ,從第三個(gè)磁盤再折回第二個(gè)磁盤的分段是數(shù)據(jù) ,以此類推 ,直到放完為止。圖中的第一個(gè) parity block 是由 A0,A1...,B1,B2 計(jì)算出來(lái) ,第二個(gè) parity block 是由 B3,B4,...,C4,D0 計(jì)算出來(lái) ,也就是校驗(yàn)值是由各磁盤 同一位置的分段的數(shù)據(jù)所計(jì)算出來(lái)。這種方式能大幅增加小檔案的存取性能 ,不但可同時(shí)讀取 ,甚至有可能同時(shí)執(zhí)行多個(gè)寫入的動(dòng)作 ,如可寫入數(shù)據(jù)到磁盤 1而其 parity block 在磁盤 2,同時(shí)寫入數(shù)據(jù)到磁盤 4而其 parity block 在磁盤 1,這對(duì)聯(lián)機(jī)交易處理 (OLTP,OnLine Transaction Processing)如銀行系統(tǒng)、金融、股市等或大型數(shù)據(jù)庫(kù)的 處理提供了最佳的 解決方案 (solution),因?yàn)檫@些應(yīng)用的每一筆數(shù)據(jù)量小 ,磁盤輸出入頻繁而且必須容錯(cuò)。 事實(shí)上 RAID 5的性能并無(wú)如此理想 ,因?yàn)槿魏螖?shù)據(jù)的修改 ,都要把同一 parityblock的所有數(shù)據(jù)讀出來(lái)修改后 ,做完校驗(yàn)計(jì)算再寫回去 ,也就是 RMW cycle(ReadModifyWrite cycle,這個(gè) cycle沒有包括校驗(yàn)計(jì)算 )。正因?yàn)闋恳欢鴦?dòng)全身 ,所以 : R:N(可同時(shí)讀取所有磁盤 ) W:1(可同時(shí)寫入磁盤數(shù) ) S:N1(利用率 ) RAID 5的控制比較復(fù)雜 ,尤其是利用硬件對(duì)磁盤陣列的控 制 ,因?yàn)檫@種方式的應(yīng)用比其他的 RAID level要掌握更多的事情 ,有更多的輸出入需求 ,既要速度快 ,又要處理數(shù)據(jù) ,計(jì)算校驗(yàn)值 ,做錯(cuò)誤校正等 ,所以價(jià)格較高 。其應(yīng)用最好是 OLTP,至于用于圖像處理等 , 不見得有最佳的性能。 ： Spare or Standby driver 事實(shí)上容錯(cuò)功能已成為磁盤陣列最受青睞的特性 ,為了加強(qiáng)容錯(cuò)的功能以及使系統(tǒng)在磁盤故障的情況下能迅速的重建數(shù)據(jù) ,以維持系統(tǒng)的性能 ,一般的磁盤陣列系統(tǒng)都可使用熱備份 (hot spare or hot standby driver)的功能 ,所謂熱備份是在建立 (configure) 磁盤陣列系統(tǒng)的時(shí)候 ,將其中一磁盤指定為后備磁盤 ,此一磁盤在平常并不操作 ,但若陣列中某一磁盤發(fā)生故障時(shí) ,磁盤陣列即以后備磁盤取代故障磁盤 ,并自動(dòng)將故障磁盤的數(shù)據(jù)重建 (rebuild)在后備磁盤之上 ,因?yàn)榉磻?yīng)快速 ,加上快取內(nèi)存減少了磁盤的存取 , 所以數(shù)據(jù)重建很快即可完成 ,對(duì)系統(tǒng)的性能影響很小。對(duì)于要求不停機(jī)的大型數(shù)據(jù)處理中心或控制中心而言 ,熱備份更是一項(xiàng)重要的功能 ,因?yàn)榭杀苊馔黹g或無(wú)人值守時(shí)發(fā)生磁盤故障所引起的種種不便。 另一個(gè)額外的容錯(cuò)功能是壞 扇區(qū)轉(zhuǎn)移 (bad sector reassignment)。壞扇區(qū)是磁盤故障的主要原因 ,通常磁盤在讀寫時(shí)發(fā)生壞扇區(qū)的情況即表示此磁盤故障 ,不能再作讀寫 ,甚至有很多系統(tǒng)會(huì)因?yàn)椴荒芡瓿勺x寫的動(dòng)作而死機(jī) ,但若因?yàn)槟骋簧葏^(qū)的損壞而使工作不能完成或要更換磁盤 ,則使得系統(tǒng)性能大打折扣 ,而系統(tǒng)的維護(hù)成本也未免太高了。壞扇區(qū)轉(zhuǎn)移是當(dāng)磁盤陣列系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)磁盤有壞扇區(qū)時(shí) ,以另一空白且無(wú)故障的扇區(qū)取代該扇區(qū) , 以延長(zhǎng)磁盤的使用壽命 ,減少壞磁盤的發(fā)生率以及系統(tǒng)的維護(hù)成本。所以壞扇區(qū)轉(zhuǎn)移功能使磁盤陣列具有更好的容錯(cuò)性 ,同時(shí)使整個(gè)系統(tǒng)有最 好的成本效益比。其他如可外接電池備援磁盤陣列的快取內(nèi)存 ,以避免突然斷電時(shí)數(shù)據(jù)尚未寫回磁盤而損失 ?；蛟?RAID 1 時(shí)作寫入一致性的檢查等 ,雖是小技術(shù) ,但亦不可忽視。 市面上有所謂硬件磁盤陣列與軟件磁盤陣列之分 ,因?yàn)檐浖疟P陣列是使用一塊 SCSI卡與磁盤連接 ,一般用戶誤以為是硬件磁盤陣列。以上所述主要是針對(duì)硬件磁盤陣列 ,其與軟件磁盤陣列有幾個(gè)最大的區(qū)別 : l 一個(gè)完整的磁盤陣列硬件與系統(tǒng)相接。 l 內(nèi)置 CPU,與主機(jī)并行運(yùn)作 ,所有的 I/O 都在磁盤陣列中完成 ,減輕 主機(jī)的工作負(fù)載 , 增加系統(tǒng)整體性能。 l 有卓越的總線主控 (bus mastering)及 DMA(Direct Memory Access)能力 ,加速數(shù)據(jù)的存取及傳輸性能。 l 與快取內(nèi)存結(jié)合在一起 ,不但增加數(shù)據(jù)的存取及傳輸性能 ,更因減少對(duì)磁盤的存取而增加磁盤的壽命。 l 能充份利用硬件的特性 ,反應(yīng)快速。 軟件磁盤陣列是一個(gè)程序 ,在主機(jī)執(zhí)行 ,透過(guò)一塊 SCSI卡與磁盤相接形成陣列 ,它最大的優(yōu)點(diǎn)是便宜 ,因?yàn)闆]有硬件成本 (包括研發(fā)、生產(chǎn)、維護(hù)等 ),而 SCSI卡很便宜 (亦有的軟件磁盤陣列使用指定的很貴的 SCSI卡 )。它最大的缺點(diǎn)是使主機(jī)多了很多進(jìn)程 (process),增加了主機(jī)的負(fù)擔(dān) ,尤其是輸出入需求量大的系統(tǒng)。目前市面上的磁盤陣列 系統(tǒng)大部份是硬件磁盤陣列 ,軟件磁盤陣列較少。 磁盤陣列控制卡一般用于小系統(tǒng)，供單機(jī)使用。與主機(jī)共用電源，在關(guān)閉主機(jī)電源時(shí)存在丟失 Cache 中的數(shù)據(jù)的的危險(xiǎn)。磁盤陣列控制卡只有常用總線方式的接口，其驅(qū)動(dòng)程序與主機(jī)、主機(jī)所用的操作系統(tǒng)都有關(guān)系，有軟、硬件兼容性問(wèn)題并潛在地增加了系統(tǒng)的不安定因素。在更換磁盤陣列卡時(shí)要冒磁盤損壞，資料失落，隨時(shí)停 機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)。 獨(dú)立式磁盤陣列控制一般用于較大型系統(tǒng) ,可分為兩種： 單通道磁盤陣列和多通道式磁盤陣列，單通道磁盤陣列只能接一臺(tái)主機(jī)，有很大的擴(kuò)充限制。多通道磁盤陣列可接多個(gè)系統(tǒng)同時(shí)使用 ,以群集 (cluster)的方式共用磁盤陣列 ,這使內(nèi)接式陣列控制及單接式磁盤陣列無(wú)用武之地。目前多數(shù)獨(dú)立形式的磁盤陣列子系統(tǒng)，其本身與主機(jī)系統(tǒng)的硬件及操作環(huán)境 ? 首先， IDE 的性能不會(huì)比 SCSI更高的。特別是在多任務(wù)的情況下。一般廣告給出的是 最大傳送速度，并不是工作速度。同一時(shí)期的 IDE 與 SCSI盤相比，主要 是產(chǎn)量比較大， 電路比較簡(jiǎn)單，所以價(jià)格比 SCSI低很多，但要比性能，則差遠(yuǎn)了。 RAID 并沒有限制使用多少個(gè)盤，應(yīng)時(shí)盤越多越好。 對(duì)于 SCSI結(jié)構(gòu)的 RAID 來(lái)說(shuō)，盤的最大數(shù)量與 SCSI通道（ SCSI總線）的數(shù)量有關(guān)一般是每個(gè)通道最多裝 15 個(gè)盤（ SCSI/3）對(duì)于 FCAL（光纖 )則是每個(gè)通道 200 個(gè)盤當(dāng)然，要有這樣大的磁盤箱才行 ! 美鉆的硬盤推出后就問(wèn)題多多 ,問(wèn)題的表現(xiàn)也是千奇百怪的，主要表現(xiàn)為： 有正常自檢的聲音，不認(rèn)盤，這找到一排硬盤的型號(hào)，沒有容量。 有正常自檢的聲音，轉(zhuǎn)一下就停轉(zhuǎn)了。 這種美鉆的故障也是出現(xiàn)的很多的，主要也是硬盤你的參數(shù)不正常或者丟失所至，修復(fù)方法也都是用專業(yè)的維修設(shè)備，把硬盤內(nèi)部的資料恢復(fù)成為出廠的狀態(tài)下就 ok 了。一般的軟件維修方法，現(xiàn)在還在研究當(dāng)中，期待中 .... 硬盤診斷要領(lǐng) 1．檢查電源部是否供電 1) 與硬盤相連的電源接頭（ Connector）的中間的 2 插頭是接地（ ground）頭，兩邊的接頭各位 +5V DC 和+12V DC。 2) 可通過(guò) spindle Motor 是否轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)判斷電源供應(yīng)與否，如果轉(zhuǎn)動(dòng)就說(shuō)明電源供電正常。 2. 連線（ Cable）是 否連接正確 1) Riborn Cable 有顏色的部分一般時(shí) 1 所在的部分，第 20pin 是 key.,因此沒有 pin。 2) 有電源的一邊一般為 1 所在的一邊。 3) 經(jīng)常移動(dòng)的硬盤或使用時(shí)間較長(zhǎng)的計(jì)算機(jī)而言，更換連線（ cable）來(lái)測(cè)試也是較好的方法，因?yàn)殡m然連接部和外觀上沒有異常，但也可能因?yàn)榻佑|阻力， noixe, 連接不良（ poor connection）等問(wèn)題而不能正常工作的情況也時(shí)有發(fā)生。 3． 檢查設(shè)置（ setting） 1) 檢查是否根據(jù)使用數(shù)量和使用目的而正確設(shè)定 Disk Select Jumper(Master/Slave)。 4．檢查安裝（ set up）是否正確 有自動(dòng)檢測(cè)（ Auto Detection）功能的 , 打開電源后用自動(dòng)檢測(cè)（ Auto Detection）來(lái)識(shí)別硬盤。