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磁盘阵列原理
磁盘阵列作为独立系统在主机外直连或通过网络与主机相连。磁盘阵列有多个端口可以被不同主机或不同端口连接。一个主机连接阵列的不同端口可提升传输速度。 [2] 和当时PC用单磁盘内部集成缓存一样,在磁盘阵列内部为加快与主机交互速度,都带有一定量的缓冲存储器。主机与磁盘阵列的缓存交互,缓存与具体的磁盘交互数据
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视频作者:北京云唤维科技有限公司
磁盘阵列原理
磁盘阵列作为独立系统在主机外直连或通过网络与主机相连。磁盘阵列有多个端口可以被不同主机或不同端口连接。一个主机连接阵列的不同端口可提升传输速度。 [2] 和当时PC用单磁盘内部集成缓存一样,在磁盘阵列内部为加快与主机交互速度,都带有一定量的缓冲存储器。主机与磁盘阵列的缓存交互,缓存与具体的磁盘交互数据。 [2] 在应用中,有部分常用的数据是需要经常读取的,磁盘阵列根据内部的算法,查找出这些经常读取的数据,存储在缓存中,加快主机读取这些数据的速度,而对于其他缓存中没有的数据,主机要读取,则由阵列从磁盘上直接读取传输给主机。对于主机写入的数据,只写在缓存中,主机可以立即完成写操作。然后由缓存再慢慢写入磁盘。
RAID级别介绍
一般常用的RAID,分别是RAID 0、RAID1、RAID 2、RAID 3、RAID 4以及RAID 5,再加上二合一型 RAID 0+1﹝或称RAID 10﹞。我们先把这些RAID级别的优、缺点做个比较:
RAID级别 相对优点 相对缺点
RAID 0 存取速度很快 没有容错
RAID 1 完全容错 成本高
RAID 2 带海明码校验,数据冗余多,速度慢
RAID 3 写入性能较好 没有多任务功能
RAID 4 具备多任务及容错功能 Parity 磁盘驱动器造成性能瓶颈
RAID 5 具备多任务及容错功能 写入时有overhead
RAID 0+1/RAID 10 速度快、完全容错 成本高
磁盘阵列 RAID 技术
概述
冗余磁盘阵列技术(Redundant Array of Inexpensive Disks,简称RAID技术)是一种数据的虚拟存储技术,其结合了多个物理磁盘驱动器件在一个逻辑磁盘内用以实现比单个磁盘更高的存储性能。其在1987 年由加州大学伯克利分校的David Patterson, Garth A. Gibson 和 Randy Katz共同提出。起初的研制目的是为了组合小的廉价磁盘来代替大的昂贵磁盘,以降低大批量数据存储的费用,同时也希望采用冗余信息的方式,使得磁盘失效时不会使数据受损,从而开发出一定水平的数据保护技术。如下图所示,当 RAID 组中的某一磁盘损坏时,服务器可以通过对其它磁盘的冗余操作,达到对数据的冗余保护功能。
RAID 技术利用多个硬盘的组合提高存储的效率和容错能力,其主要由两部分组成,即控制器和磁盘阵列。控制器依据接口协议对磁盘阵列中的磁盘进行读写操作和管理数据。控制器通常由的 CPU 构成,能够完成大量的计算任务。磁盘阵列是由多个磁盘构成,其读写操作由控制器控制,多个磁盘通过控制器虚拟化成为一个磁盘。
从实现角度来说, RAID 主要分为软 RAID、硬 RAID 以及软硬混合 RAID 三种。软 RAID 所有功能均由操作系统和 CPU 来完成,没有独立的 RAID 控制 / 处理芯片和 I/O 处理芯片,效率自然很低。硬 RAID 配备了专门的 RAID 控制 / 处理芯片和 I/O 处理芯片以及阵列缓冲,不占用 CPU 资源,但成本很高。软硬混合 RAID 具备 RAID 控制 / 处理芯片,但缺乏 I/O 处理芯