磁盤陣列原理-資料下載頁
2025-08-27 16:18本頁面
【導(dǎo)讀】的利用磁盤空間,一直是電腦專業(yè)人員和用戶的困擾;而大容量磁盤的價(jià)格非常昂貴,磁盤陣列技術(shù)的產(chǎn)生一舉解決了這些問題。升磁盤的存取速度,CPU、內(nèi)存及磁盤間的不平衡將使CPU及內(nèi)存的改進(jìn)形成浪費(fèi)。目前改進(jìn)磁盤存取速度的的方式主要有兩種。一是磁盤快取控制(diskcache. 這種方式在單工環(huán)境。其二是使用磁盤陣列的技術(shù)。磁盤陣列是把多個(gè)磁盤組成一個(gè)陣列,當(dāng)作單一磁盤使。相關(guān)磁盤一起動(dòng)作,大幅減低數(shù)據(jù)的存取時(shí)間,同時(shí)有更佳的空間利用率。數(shù)據(jù)安全的問題。盡量的平衡CPU,內(nèi)存及磁盤的性能差異,提高電腦的整體工作性能。這個(gè)level并不代表技術(shù)的高低,level5并不高于level3,level. RAID6,RAID7,乃至RAID10等,都是廠商各做各的,并無一致的標(biāo)準(zhǔn),在此不作說明。在各磁盤的分布,而且提高了磁盤空間的使用率。Diskstriping也稱為RAID0,很多人以為RAID0沒有甚么,其實(shí)這是非常錯(cuò)誤的觀念,因?yàn)镽AID0使磁盤的輸出入有最高的效率。問題,RAID1至RAID5是在此基礎(chǔ)上提供磁盤安全的方案。磁盤鏡像不見得就是RAID1,如NovellNetware亦有提供磁盤鏡像的功
【正文】 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 !
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