冷硬盤陣列系統(tǒng)介紹

大數(shù)據(jù)時(shí)代下，不斷產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，其中大部分?jǐn)?shù)據(jù)在一定時(shí)間后迅速成為訪問(wèn)量極低的冷數(shù)據(jù)。海量磁盤冷存儲(chǔ)系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱DW系統(tǒng)）是專為冷數(shù)據(jù)量身定制的新一代存儲(chǔ)系統(tǒng)，具有大容量、低功率、高速率、易使用和低構(gòu)建成本等特性。

DW系統(tǒng)解決了冷數(shù)據(jù)無(wú)專用磁盤存儲(chǔ)設(shè)備的行業(yè)現(xiàn)狀，為冷數(shù)據(jù)提供了創(chuàng)新且極具性價(jià)比的存儲(chǔ)解決方案。

磁盤陣列

磁盤陣列（DiscArray）是由許多臺(tái)磁盤機(jī)或光盤機(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，磁盤陣列雖然是由幾個(gè)、幾十個(gè)甚至上百個(gè)盤組成，但仍可認(rèn)為是一個(gè)單一磁盤，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。

什么是RAID

RAID，中文名稱叫獨(dú)立磁盤冗余陣列（廉價(jià)磁盤冗余陣列），簡(jiǎn)稱磁盤陣列。它的作用呢，是在多塊硬盤組成的陣列系統(tǒng)中，犧牲一塊至多塊硬盤的容量，來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)提供一定的容錯(cuò)能力。

我們先來(lái)簡(jiǎn)單假設(shè)一種使用情況：你擁有一些重要的數(shù)據(jù)，但是你并沒(méi)有將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，他們只存在于你臺(tái)式機(jī)的單一硬盤中。那么一旦遇到臺(tái)式機(jī)的硬盤損壞，你的這些數(shù)據(jù)只能去找數(shù)據(jù)恢復(fù)公司了；而如果你的臺(tái)式機(jī)做了磁盤陣列，那么只需要替換陣列中壞掉的硬盤就可以重新恢復(fù)數(shù)據(jù)了。

這正是RAID的魅力所在。如果你只組建一個(gè)相對(duì)廉價(jià)的陣列，甚至不需要額外的硬件成本，只要你的主板支持RAID功能，就可以體驗(yàn)RAID給你帶來(lái)的好處。

磁盤陣列  RAID 技術(shù)

概述     

冗余磁盤陣列技術(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)物理磁盤驅(qū)動(dòng)器件在一個(gè)邏輯磁盤內(nèi)用以實(shí)現(xiàn)比單個(gè)磁盤更高的存儲(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)磁盤來(lái)代替大的昂貴磁盤，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，使得磁盤失效時(shí)不會(huì)使數(shù)據(jù)受損，從而開發(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 組中的某一磁盤損壞時(shí)，服務(wù)器可以通過(guò)對(duì)其它磁盤的冗余操作，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，即控制器和磁盤陣列?？刂破饕罁?jù)接口協(xié)議對(duì)磁盤陣列中的磁盤進(jìn)行讀寫操作和管理數(shù)據(jù)。控制器通常由專用的 CPU 構(gòu)成，能夠完成大量的計(jì)算任務(wù)。磁盤陣列是由多個(gè)磁盤構(gòu)成，其讀寫操作由控制器控制，多個(gè)磁盤通過(guò)控制器虛擬化成為一個(gè)磁盤。

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。