磁盤(pán)陣列

磁盤(pán)陣列（DiscArray）是由許多臺(tái)磁盤(pán)機(jī)或光盤(pán)機(jī)按一定的規(guī)則，如分條（Striping）、分塊（Declustering）、交叉存取（Interleaving）等組成一個(gè)快速，超大容量的外存儲(chǔ)器子系統(tǒng)。它在陣列控制器的控制和管理下，實(shí)現(xiàn)快速，并行或交叉存取，并有較強(qiáng)的容錯(cuò)能力。從用戶觀點(diǎn)看，磁盤(pán)陣列雖然是由幾個(gè)、幾十個(gè)甚至上百個(gè)盤(pán)組成，但仍可認(rèn)為是一個(gè)單一磁盤(pán)，其容量可以高達(dá)幾百～上千千兆字節(jié)，因此這一技術(shù)廣泛為多媒體系統(tǒng)所歡迎。

磁盤(pán)陣列優(yōu)點(diǎn)

提高傳輸速率。RAID通過(guò)在多個(gè)磁盤(pán)上同時(shí)存儲(chǔ)和讀取數(shù)據(jù)來(lái)大幅提高存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量（Throughput）。在RAID中，可以讓很多磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，而這些磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器在邏輯上又是一個(gè)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，所以使用RAID可以達(dá)到單個(gè)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器幾倍、幾十倍甚至上百倍的速率。這也是RAID起初想要解決的問(wèn)題。因?yàn)楫?dāng)時(shí)CPU的速度增長(zhǎng)很快，而磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)傳輸速率無(wú)法大幅提高，所以需要有一種方案解決二者之間的矛盾。RAID成功了。 [2] 通過(guò)數(shù)據(jù)校驗(yàn)提供容錯(cuò)功能。普通磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器無(wú)法提供容錯(cuò)功能，如果不包括寫(xiě)在磁盤(pán)上的CRC（循環(huán)冗余校驗(yàn)）碼的話。RAID容錯(cuò)是建立在每個(gè)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的硬件容錯(cuò)功能之上的，所以它提供更高的安全性。在很多RAID模式中都有較為完備的相互校驗(yàn)/恢復(fù)的措施，甚至是直接相互的鏡像備份，從而大大提高了RAID系統(tǒng)的容錯(cuò)度，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定冗余性。

磁盤(pán)陣列  RAID 技術(shù)

概述     

冗余磁盤(pán)陣列技術(shù)（Redundant Array of Inexpensive Disks，簡(jiǎn)稱RAID技術(shù))是一種數(shù)據(jù)的虛擬存儲(chǔ)技術(shù)，其結(jié)合了多個(gè)物理磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器件在一個(gè)邏輯磁盤(pán)內(nèi)用以實(shí)現(xiàn)比單個(gè)磁盤(pán)更高的存儲(chǔ)性能。其在1987 年由加州大學(xué)伯克利分校的David Patterson,  Garth  A. Gibson 和  Randy Katz共同提出。起初的研制目的是為了組合小的廉價(jià)磁盤(pán)來(lái)代替大的昂貴磁盤(pán)，以降低大批量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的費(fèi)用，同時(shí)也希望采用冗余信息的方式，使得磁盤(pán)失效時(shí)不會(huì)使數(shù)據(jù)受損，從而開(kāi)發(fā)出一定水平的數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)。如下圖所示，當(dāng) RAID 組中的某一磁盤(pán)損壞時(shí)，服務(wù)器可以通過(guò)對(duì)其它磁盤(pán)的冗余操作，達(dá)到對(duì)數(shù)據(jù)的冗余保護(hù)功能。

RAID 技術(shù)利用多個(gè)硬盤(pán)的組合提高存儲(chǔ)的效率和容錯(cuò)能力，其主要由兩部分組成，即控制器和磁盤(pán)陣列?？刂破饕罁?jù)接口協(xié)議對(duì)磁盤(pán)陣列中的磁盤(pán)進(jìn)行讀寫(xiě)操作和管理數(shù)據(jù)?？刂破魍ǔＳ蓪Ｓ玫?CPU 構(gòu)成，能夠完成大量的計(jì)算任務(wù)。磁盤(pán)陣列是由多個(gè)磁盤(pán)構(gòu)成，其讀寫(xiě)操作由控制器控制，多個(gè)磁盤(pán)通過(guò)控制器虛擬化成為一個(gè)磁盤(pán)。

從實(shí)現(xiàn)角度來(lái)說(shuō)， RAID 主要分為軟 RAID、硬 RAID 以及軟硬混合 RAID 三種。軟 RAID 所有功能均由操作系統(tǒng)和 CPU 來(lái)完成，沒(méi)有獨(dú)立的 RAID 控制 / 處理芯片和 I/O 處理芯片，效率自然很低。硬 RAID 配備了專門(mén)的 RAID 控制 / 處理芯片和 I/O 處理芯片以及陣列緩沖，不占用 CPU 資源，但成本很高。軟硬混合 RAID 具備 RAID 控制 / 處理芯片，但缺乏 I/O 處理芯片，需要 CPU 和驅(qū)動(dòng)程序來(lái)完成，性能和成本 在軟 RAID 和硬 RAID 之間。

RAID的簡(jiǎn)介　　

RAID通俗的說(shuō)就是通過(guò)將多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備按照一定的形式和方案組織起來(lái)，如同使用一個(gè)硬盤(pán)一樣但是卻通過(guò)這樣的形式獲取了比單個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備更高的速度、更好的穩(wěn)定性、更大的存儲(chǔ)能力的存儲(chǔ)設(shè)備的解決方案。根據(jù)你的需要不同，可以采用不同形式以及不同價(jià)格（從幾千元到上百萬(wàn)元）的RAID解決方案--很顯然，越好的RAID系統(tǒng)，價(jià)格越昂貴，所以幾乎沒(méi)有的RAID系統(tǒng)。另外，選擇Raid系統(tǒng)要適應(yīng)不同的應(yīng)用程序。

一般來(lái)說(shuō)RAID是用于比較昂貴的服務(wù)器系統(tǒng)中的。不過(guò)，隨著便宜的RAID控制器的出現(xiàn)，它已經(jīng)漸漸向市場(chǎng)主流發(fā)展了。當(dāng)然在目前的主流市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)RAID有一定的局限性，它并不適用于每一個(gè)人。