【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 ,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 ,第二個(gè) parity block 是由 B3,B4,...,C4,D0 計(jì)算出來 ,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。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 來說，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題多多 ,問題的表現(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?；蛘邅G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 spindle Motor 是否轉(zhuǎn)動(dòng)來判斷電源供應(yīng)與否，如果轉(zhuǎn)動(dòng)就說明電源供電正常。 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）來識(shí)別硬盤。