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磁盤(pán)陣列簡(jiǎn)介
盤(pán)陣列的全稱是:RedundanArrayofInexpensiveDisk,簡(jiǎn)稱RAID技術(shù)。它是1988年由美國(guó)加州大學(xué)Berkeley分校的DavidPatterson等人提出來(lái)的磁盤(pán)冗余技術(shù)。從那時(shí)起,磁盤(pán)陣列技術(shù)發(fā)展得很快,并逐步走向成熟。人們逐漸認(rèn)識(shí)了磁盤(pán)陣列技術(shù)。磁盤(pán)陣列技術(shù)可以詳細(xì)地劃分為若干個(gè)級(jí)別0-5 RAID技術(shù),并且又發(fā)展了所謂的 RAID Level 10, 30, 50的新的級(jí)別。RAID是廉價(jià)冗余磁盤(pán)陣列(Redundant Array of Inexpensive Disk)的簡(jiǎn)稱。用RAID的好處簡(jiǎn)單的說(shuō)就是:安全性高,速度快,數(shù)據(jù)容量超大。 某些級(jí)別的RAID技術(shù)可以把速度提高到單個(gè)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的400%。磁盤(pán)陣列把多個(gè)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器連接在一起協(xié)同工作,大大提高了速度,同時(shí)把硬盤(pán)系統(tǒng)的可靠性提高到接近無(wú)錯(cuò)的境界。這些“容錯(cuò)”系統(tǒng)速度極快,同時(shí)可靠性極高。
磁盤(pán)陣列
獨(dú)立磁盤(pán)冗余陣列是把相同的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在多個(gè)硬盤(pán)的不同的地方的方法。通過(guò)把數(shù)據(jù)放在多個(gè)硬盤(pán)上,輸入輸出操作能以平衡的方式交疊,改良性能。因?yàn)槎鄠€(gè)硬盤(pán)增加了平均故障間隔時(shí)間(MTBF),儲(chǔ)存冗余數(shù)據(jù)也增加了容錯(cuò)。 由加利福尼亞大學(xué)伯克利分校(University of California-Berkeley)在1988年,發(fā)表的文章:“A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks”。文章中,談到了RAID這個(gè)詞匯,而且定義了RAID的5層級(jí)。伯克利大學(xué)研究目的是反映當(dāng)時(shí)CPU快速的性能。CPU效能每年大約成長(zhǎng)30~50%,而硬磁機(jī)只能成長(zhǎng)約7%。研究小組希望能找出一種新的技術(shù),在短期內(nèi),立即提升效能來(lái)平衡計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力。在當(dāng)時(shí),柏克萊研究小組的主要研究目的是效能與成本。 另外,研究小組也設(shè)計(jì)出容錯(cuò)(fault-tolerance),邏輯數(shù)據(jù)備份(logical data redundancy),而產(chǎn)生了RAID理論。研究初期,便宜(Inexpensive)的磁盤(pán)也是主要的重點(diǎn),但后來(lái)發(fā)現(xiàn),大量便宜磁盤(pán)組合并不能適用于現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)環(huán)境,后來(lái)Inexpensive被改為independent,許多獨(dú)立的磁盤(pán)組
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。