教你如何组建磁盘阵列组图.pdf

磁盘阵列 (Disk Array) 转载请注明来自 闪电频道 /html/xueyuan/ruanjian8523.html 1. 为什么需要磁盘阵列 如何增加磁盘的存取 (access) 速度 , 如何防止数据因磁盘的故障而失落及如何有效的利用磁 盘空间 , 一直是电脑专业人员和用户的困扰 ; 而大容量磁盘的价格非常昂贵 , 对用户形成很大 的负担。磁盘阵列技术的产生一举解决了这些问题。 过去十年来 ,CPU 的处理速度增加了五十倍有多 , 内存 (memory) 的存取速度亦大幅增加 , 而数 据储存装置 -- 主要是磁盘 (hard disk)-- 的存取速度只增加了三、 四倍 , 形成电脑系统的瓶颈 , 拉低了电脑系统的整体性能 (throughput), 若不能有效的提升磁盘的存取速度 ,CPU、内存及 磁盘间的不平衡将使 CPU及内存的改进形成浪费。 目前改进磁盘存取速度的的方式主要有两种。一是磁盘快取控制 (disk cache controller), 它将从磁盘读取的数据存在快取内存 (cache memory) 中以减少磁盘存取的次数 , 数据的读写 都在快取内存中进行 , 大幅增加存取的速度 , 如要读取的数据不在快取内存中 , 或要写数据到 磁盘时 , 才做磁盘的存取动作。这种方式在单工环境 (single-tasking environment) 如 DOS 之下 , 对大量数据的存取有很好的性能 ( 量小且频繁的存取则不然 ), 但在多工 (multi-tasking) 环境之下 ( 因为要不停的作数据交换 (swapping) 的动作 ) 或数据库 (database) 的存取 ( 因为每一记录都很小 ) 就不能显示其性能。这种方式没有任何安全保障。 其二是使用磁盘阵列的技术。 磁盘阵列是把多个磁盘组成一个阵列 , 当作单一磁盘使用 , 它将 数据以分段 (striping) 的方式储存在不同的磁盘中 , 存取数据时 , 阵列中的相关磁盘一起动 作, 大幅减低数据的存取时间 , 同时有更佳的空间利用率。磁盘阵列所利用的不同的技术 , 称 为 RAID level, 不同的 level 针对不同的系统及应用 , 以解决数据安全的问题。 一般高性能的磁盘阵列都是以硬件的形式来达成 , 进一步的把磁盘快取控制及磁盘阵列结合 在一个控制器 (RAID controller)? 或控制卡上 , 针对不同的用户解决人们对磁盘输出入系统 的四大要求 : (1) 增加存取速度 , (2) 容错 (fault tolerance), 即安全性 (3) 有效的利用磁盘空间 ; (4) 尽量的平衡 CPU,内存及磁盘的性能差异 , 提高电脑的整体工作性能。 2. 磁盘阵列原理 磁盘阵列中针对不同的应用使用的不同技术 , 称为 RAID level, RAID 是 Redundant Array of Inexpensive Disks 的缩写 , 而每一 level 代表一种技术 , 目前业界公认的标准是 RAID 0~RAID 5。这个 level 并不代表技术的高低 ,level 5 并不高于 level 3,level 1 也不低过 level 4, 至于要选择那一种 RAID level 的产品 , 纯视用户的操作环境 (operating environment) 及应 用(application) 而定 , 与 level 的高低没有必然的关系。 RAID 0 及 RAID 1 适用于 PC及 PC 相关的系统如小型的网