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)陣列維護(hù)

加強(qiáng)磁盤(pán)陣列的日常管理與維護(hù)，是保證磁盤(pán)陣列正常工作的重要手段。作為一名存儲(chǔ)的管理人員，日常維護(hù)中應(yīng)該關(guān)注以下： [7] ①設(shè)置熱備源盤(pán)將一只硬盤(pán)設(shè)置為熱備源盤(pán)，會(huì)造成一定的浪費(fèi)，但從安全角度考慮是值得的。大容量的磁盤(pán)陣列使用RAID5，但有一個(gè)硬盤(pán)的冗余。如果一個(gè)硬盤(pán)損壞，整個(gè)陣列的安全會(huì)處于一種臨界狀態(tài)，此時(shí)任何一個(gè)硬盤(pán)的一點(diǎn)點(diǎn)閃失都會(huì)造成災(zāi)難性的后果，使數(shù)據(jù)全部丟失。設(shè)置有熱備源盤(pán)，當(dāng)硬盤(pán)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)用熱備源盤(pán)去替換故障盤(pán)并重建陣列，隨后數(shù)據(jù)又會(huì)處于完全保護(hù)之中。 [7] ②重要數(shù)據(jù)勤備份應(yīng)該經(jīng)常對(duì)特別重要的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，這樣就不至于將“雞蛋放在一個(gè)籃子里”，即使是安全性較高的磁盤(pán)陣列也不會(huì)一定安全。 [7] ③建立巡視檢查制度磁盤(pán)陣列還能夠工作，并不表示沒(méi)有發(fā)生故障。當(dāng)磁盤(pán)陣列發(fā)生故障時(shí)，磁盤(pán)陣列存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)通常是正常的。這正是磁盤(pán)陣列的一種安全性措施，但往往又讓管理人員產(chǎn)生一種錯(cuò)覺(jué)，以為磁盤(pán)陣列沒(méi)有故障發(fā)生。對(duì)磁盤(pán)陣列定時(shí)的巡視檢查，既可以發(fā)現(xiàn)已經(jīng)發(fā)生的故障，還可以了解設(shè)備的工作狀態(tài)，起到防患于未然的作用。

磁盤(pán)陣列  RAID 技術(shù)基本原理

RAID 技術(shù)可以將一個(gè)硬盤(pán)上的任務(wù)分散或copy到多個(gè)（少則兩個(gè)）磁盤(pán)上，借此來(lái)提高了性能或建立數(shù)據(jù)冗余以防驅(qū)動(dòng)器發(fā)生故障?？梢酝ㄟ^(guò)設(shè)定設(shè)備的 RAID 模式來(lái)決定設(shè)備以何種方式處理數(shù)據(jù)。RAID 配置可讓多個(gè)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器以不同的方式（例如使用條帶技術(shù)或鏡像技術(shù)）組合成單一的運(yùn)行單元。

RAID 的兩個(gè)關(guān)鍵目標(biāo)是提高數(shù)據(jù)可靠性和 I/O 性能。磁盤(pán)陣列中，數(shù)據(jù)分散在多個(gè)磁盤(pán)中，然而對(duì)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，就像一個(gè)單獨(dú)的磁盤(pán)。通過(guò)把相同數(shù)據(jù)同時(shí)寫(xiě)入到多塊磁盤(pán)（典型地如鏡像），或者將計(jì)算的校驗(yàn)數(shù)據(jù)寫(xiě)入陣列中來(lái)獲得冗余能力，當(dāng)單塊磁盤(pán)出現(xiàn)故障時(shí)可以保證不會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。有些 RAID 等級(jí)允許更多地 磁盤(pán)同時(shí)發(fā)生故障。在這樣的冗余機(jī)制下，可以用新磁盤(pán)替換故障磁盤(pán)， RAID 會(huì)自動(dòng)根據(jù)剩余磁盤(pán)中的數(shù)據(jù)和校驗(yàn)數(shù)據(jù)重建丟失的數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)一致性和完整性。數(shù)據(jù)分散保存在 RAID 中的多個(gè)不同磁盤(pán)上，并發(fā)數(shù)據(jù)讀寫(xiě)要大大優(yōu)于單個(gè)磁盤(pán)，因此可以獲得更高的聚合 I/O 帶寬。當(dāng)然，磁盤(pán)陣列會(huì)減少全體磁盤(pán)的總可用存儲(chǔ)空間，犧牲空間換取更高的可靠性和性能。比如， RAID1 存儲(chǔ)空間利用率僅有 50% ， RAID5 會(huì)損失其中一個(gè)磁盤(pán)的存儲(chǔ)容量，空間利用率為 (n-1)/n 。