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磁盤陣列

獨立磁盤冗余陣列是把相同的數據存儲在多個硬盤的不同的地方的方法。通過把數據放在多個硬盤上，輸入輸出操作能以平衡的方式交疊，改良性能。因為多個硬盤增加了平均故障間隔時間（MTBF），儲存冗余數據也增加了容錯。 由加利福尼亞大學伯克利分校（University of California-Berkeley）在1988年，發表的文章：“A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks”。文章中，談到了RAID這個詞匯，而且定義了RAID的5層級。伯克利大學研究目的是反映當時CPU快速的性能。CPU效能每年大約成長30～50%，而硬磁機只能成長約7%。研究小組希望能找出一種新的技術，在短期內，立即提升效能來平衡計算機的運算能力。在當時，柏克萊研究小組的主要研究目的是效能與成本。  另外，研究小組也設計出容錯（fault-tolerance），邏輯數據備份（logical data redundancy），而產生了RAID理論。研究初期，便宜（Inexpensive）的磁盤也是主要的重點，但后來發現，大量便宜磁盤組合并不能適用于現實的生產環境，后來Inexpensive被改為independent，許多獨立的磁盤組

磁盤陣列維護

加強磁盤陣列的日常管理與維護，是保證磁盤陣列正常工作的重要手段。作為一名存儲的管理人員，日常維護中應該關注以下： [7] ①設置熱備源盤將一只硬盤設置為熱備源盤，會造成一定的浪費，但從安全角度考慮是值得的。大容量的磁盤陣列使用RAID5，但有一個硬盤的冗余。如果一個硬盤損壞，整個陣列的安全會處于一種臨界狀態，此時任何一個硬盤的一點點閃失都會造成災難性的后果，使數據全部丟失。設置有熱備源盤，當硬盤發生故障時，系統會自動用熱備源盤去替換故障盤并重建陣列，隨后數據又會處于完全保護之中。 [7] ②重要數據勤備份應該經常對特別重要的數據進行備份，這樣就不至于將“雞蛋放在一個籃子里”，即使是安全性較高的磁盤陣列也不會一定安全。 [7] ③建立巡視檢查制度磁盤陣列還能夠工作，并不表示沒有發生故障。當磁盤陣列發生故障時，磁盤陣列存儲系統的數據讀寫通常是正常的。這正是磁盤陣列的一種安全性措施，但往往又讓管理人員產生一種錯覺，以為磁盤陣列沒有故障發生。對磁盤陣列定時的巡視檢查，既可以發現已經發生的故障，還可以了解設備的工作狀態，起到防患于未然的作用。

RAID 中主要有三個關鍵概念和技術

鏡像（ Mirroring ）、數據條帶（ Data Stripping ）和數據校驗（ Data parity ）。鏡像，將數據copy到多個磁盤，一方面可以提高可靠性，另一方面可并發從兩個或多個副本讀取數據來提高讀性能。顯而易見，鏡像的寫性能要稍低， 確保數據正確地寫到多個磁盤需要更多的時間消耗。數據條帶，將數據分片保存在多個不同的磁盤，多個數據分片共同組成一個完整數據副本，這與鏡像的多個副本是不同的，它通常用于性能考慮。數據條帶具有更高的并發粒度，當訪問數據時，可以同時對位于不同磁盤上數據進行讀寫操作， 從而獲得非?？捎^的 I/O 性能提升 。數據校驗，利用冗余數據進行數據錯誤檢測和修復，冗余數據通常采用海明碼、異或操作等算法來計算獲得。利用校驗功能，可以很大程度上提高磁盤陣列的可靠性、魯棒性和容錯能力。不過，數據校驗需要從多處讀取數據并進行計算和對比，會影響系統性能。 不同等級的 RAID 采用一個或多個以上的三種技術，來獲得不同的數據可靠性、可用性和 I/O 性能。至于設計何種 RAID （甚至新的等級或類型）或采用何種模式的 RAID ，需要在深入理解系統需求的前提下進行合理選擇，綜合評估可靠性、性能和成本來進行折中的選擇。