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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。

那么服務器為啥要做磁盤陣列呢？

主要有兩個作用：

提供容錯功能

普通的磁盤驅動器是無法提供容錯功能的,而磁盤陣列可以通過數據校驗提供容錯功能,服務器會將數據寫入多個磁盤,如果某個磁盤發生故障時,此時仍能保證信息的可用性,重要數據不會丟失,也不會耽誤服務器的正常運轉。

提高傳輸速率

磁盤陣列將多個磁盤組成一個陣列,當做一個單一的磁盤使用,把數據已分段的形式存儲到不同的硬盤之中,發生數據存取變動時,陣列中的相關磁盤一起工作,這就可以大幅的降低數據存儲的時間,同時還能擁有更佳的空間和使用率。

RAID的操作步驟　

標準的RAID寫操作，需包括以下幾個步驟：

　?。?）以校驗盤中讀取數據

　　（2）以目標數據盤中讀取數據

　?。?）以舊校驗數據，新數據及已存在數據，生成新的校驗數據

　　（4）將新校驗數據寫入校驗盤

　?。?）將新數據寫入目標數據盤

　　當主機將一個待寫入陣列RAID組中的數據發送到陣列時，陣列控制器將該數據保存在緩存中并立即報告主機該數據的寫入工作已完成。該數據寫入到陣列硬盤的工作由陣列控制器完成，該數據可繼續存放在Cache中直到Cache滿，而且要為新數據騰出空間而必須刷新時或陣列需停機時，控制器會及時將該數據從Cache寫入陣列硬盤中。

　　這種緩存回寫技術使得主機不必等待RAID校驗計算過程的完成，即可處理下一個讀寫任務，這樣，主機的讀寫效率大為增加。當主機命令將一個數據寫入硬盤，則陣列控制器將該數據寫入緩存上面的位置，只有新數據才會被控制器按Write-Back Cache的方式之后寫入硬盤。