主流磁盤陣列技術(shù)介紹

1、RAID就是盤子乒乓球——主流磁盤陣列技術(shù)介紹很多朋友都清楚，很多知識(shí)是不會(huì)在學(xué)校的教科書里被提及的。即使你是學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)的，也仍然會(huì)有很多重要的原理、方法、技巧在書本上沒有涉及。本周，我們將繼續(xù)來學(xué)習(xí)這些平時(shí)在課堂上無法學(xué)到的事。RAID，是今年來聽到頻率較高的詞匯之一。因?yàn)橛脖P降價(jià)，因?yàn)镾ATA硬盤的流行，因?yàn)橹靼鍙S家在其產(chǎn)品中加入了對RAID的支持。RAID因廉價(jià)而迅速進(jìn)入了普通用戶的采購計(jì)劃中。但什么是RAID？RAID能為我們

2、帶來什么好處？今天，我們就要來解釋這一問題。所用的道具，就是“盤子乒乓球”。“盤子理論”：圖解RAID在“盤子理論”中，我們引入了盤子、乒乓球和水管（圖1）。其中盤子代表存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的硬盤，水管代表數(shù)據(jù)傳輸?shù)目偩€或通道，而乒乓球則代表傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。我們給每個(gè)乒乓球進(jìn)行了編號，這樣，從編號中我們就可以看出乒乓球傳輸情況。小知識(shí)：組建RAID（RedundantArraysofIndependentDisks，磁盤冗余陣列）的初衷是利用較廉價(jià)的多

3、個(gè)小容量磁盤進(jìn)行組合來替代價(jià)格昂貴的大容量磁盤，并且還希望單個(gè)磁盤損壞后不會(huì)影響到其他磁盤的繼續(xù)使用，使數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)更加安全、高速和易于管理。但是隨著硬盤存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展，RAID技術(shù)已經(jīng)不僅僅限于組件大容量硬盤的用途。安全、高速已經(jīng)成為了RAID技術(shù)新的特征。RAID的種類非常多，目前比較常見的分類主要有RAID0、RAID1、RAID01、RAID5和JBOD等。從表面上看我們可能覺得只是編號上細(xì)微差異，但實(shí)際上它們的工作原理和實(shí)現(xiàn)的目

4、的卻是大相徑庭。RAID0：玩的就是速度優(yōu)點(diǎn)：成倍提高讀寫速度、節(jié)省投資不足：安全性一般最少需要硬盤數(shù)：兩個(gè)針對人群：一些對數(shù)據(jù)安全性要求不高的高端游戲PC、工作站用戶RAID0的工作原理用“盤子原理”來解釋非常簡單，把作為數(shù)據(jù)的乒乓球分別編號。通過管道，把乒乓球分別放到兩個(gè)盤子中去。這樣做的好處就是可以提高硬盤的存儲(chǔ)速度，系統(tǒng)總的硬盤容量也等于每個(gè)硬盤的容量之和（采用相同規(guī)格、型號的情況下），硬盤利用率高。如圖2所示，在數(shù)據(jù)源部分有六

5、個(gè)等待寫入磁盤的數(shù)據(jù)，在控制芯片的控制下，我們看到乒乓球按照編號的奇、偶不同分別通過管道被裝到下面的兩個(gè)盤子里面。因?yàn)橛袃蓚€(gè)盤子同時(shí)裝從管道送過來的乒乓球，這樣無疑會(huì)成倍地縮短裝完來自數(shù)據(jù)源的乒乓球所用的時(shí)間。不過我們也可以想像得到，當(dāng)兩個(gè)盤子中的一個(gè)意外摔碎的時(shí)候，這也意味著有一半的數(shù)據(jù)永遠(yuǎn)無法恢復(fù)，從而導(dǎo)致整個(gè)數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)的丟失和破壞。所以說，RAID0可以提高數(shù)據(jù)的讀寫速度，但是數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)卻成倍增加，不適合對數(shù)據(jù)有著較高安全性的

6、應(yīng)用場合。你知道嗎：組建RAID0至少需要兩塊以上的硬盤，從理論上講，更多的硬盤會(huì)極大的提高數(shù)據(jù)讀寫分別裝入三個(gè)磁盤里面。之所以把綠色的校驗(yàn)球裝入不同的磁盤，這樣可以減小校驗(yàn)磁盤損壞帶來的數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)某一個(gè)磁盤損壞的時(shí)候，我們來看看數(shù)據(jù)是怎樣恢復(fù)的。如磁盤2損壞，RAID控制器會(huì)根據(jù)磁盤1和磁盤3中的內(nèi)容還原磁盤2中的內(nèi)容。如2號球的值可以根據(jù)3號綠球的值減去1號球的值還原，而3號球的值可以根據(jù)7號綠色球和4號球的值相減得到……當(dāng)

7、然，這里所說的相加、相減校驗(yàn)算法只是為了方便說明問題，RAID5實(shí)際的校驗(yàn)算法可能和例子存在差別，但是不管怎么說，硬盤讀寫的數(shù)據(jù)永遠(yuǎn)脫離不了0和1兩個(gè)數(shù)據(jù)。總結(jié)：RAID作為一種具備多種功能的磁盤存儲(chǔ)解決方案，已經(jīng)在服務(wù)器和工作站領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，而本文所介紹的三種RAID也是目前使用得較多的。盡管還有很多其他的RAID類型沒有被提到，但是“萬變不離其宗”，很多RAID技術(shù)都是RAID0、RAID1或RAID5的延伸，我們只要了解了基