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磁盘阵列

磁盘阵列（DiscArray）是由许多台磁盘机或光盘机按一定的规则，如分条（Striping）、分块（Declustering）、交叉存取（Interleaving）等组成一个快速，超大容量的外存储器子系统。它在阵列控制器的控制和管理下，实现快速，并行或交叉存取，并有较强的容错能力。从用户观点看，磁盘阵列虽然是由几个、几十个甚至上百个盘组成，但仍可认为是一个单一磁盘，其容量可以高达几百～上千千兆字节，因此这一技术广泛为多媒体系统所欢迎。

磁盘阵列简介

盘阵列的全称是：RedundanArrayofInexpensiveDisk，简称RAID技术。它是1988年由美国加州大学Berkeley分校的DavidPatterson等人提出来的磁盘冗余技术。从那时起，磁盘阵列技术发展得很快，并逐步走向成熟。人们逐渐认识了磁盘阵列技术。磁盘阵列技术可以详细地划分为若干个级别0-5 RAID技术，并且又发展了所谓的 RAID Level 10, 30, 50的新的级别。RAID是廉价冗余磁盘阵列（Redundant Array of Inexpensive Disk）的简称。用RAID的好处简单的说就是：安全性高，速度快，数据容量超大。 某些级别的RAID技术可以把速度提高到单个硬盘驱动器的400%。磁盘阵列把多个硬盘驱动器连接在一起协同工作，大大提高了速度，同时把硬盘系统的可靠性提高到接近无错的境界。这些“容错”系统速度极快，同时可靠性极高。

RAID技术的应用

1、DAS--direct access storage device直接访问存储设备DAS以服务器为中心，传统的网络存储设备都是将RAID硬盘阵列直接连接到网络系统的服务器上，这种形式的网络存储结构称为DAS( Direct Attached Storage)。 [6] 2、NAS--Network Attached Storage网络附加存储设备NAS以数据为中心，NAS是 Network Attached Storage的简称，中文称为直接联网存储在NAS存储结构中，存储系统不再通过I/O总线附属于某个特定的服务器或客户机，而是直接通过网络接口与网络直接相连，由用户通过网络访问。 [6] 3、SAN--Storage Area Networks存储区域网SAN以网络为中心，SAN是一种类似于普通局域网的高速存储网络。SAN提供了一种与现有LAN连接的简易方法，允许企业独立地增加它们的存储容量，并使网络性能不至于受到数据访问的影响。这种独立的专有网络存储方式使得SAN具有不少优势:可扩展性高；存储硬件功能的发挥不受LAN的影响；易管理；集中式管理软件使得远程管理和无人值守得以实现；容错能力强。SAN主要用于存储量大的工作环境，如医院大型PACS等，但现在由于需求量不大成本高而影响了SAN的市场。

磁盘阵列  RAID 技术基本原理

RAID 技术可以将一个硬盘上的任务分散或copy到多个（少则两个）磁盘上，借此来提高了性能或建立数据冗余以防驱动器发生故障。可以通过设定设备的 RAID 模式来决定设备以何种方式处理数据。RAID 配置可让多个硬盘驱动器以不同的方式（例如使用条带技术或镜像技术）组合成单一的运行单元。

RAID 的两个关键目标是提高数据可靠性和 I/O 性能。磁盘阵列中，数据分散在多个磁盘中，然而对于计算机系统来说，就像一个单独的磁盘。通过把相同数据同时写入到多块磁盘（典型地如镜像），或者将计算的校验数据写入阵列中来获得冗余能力，当单块磁盘出现故障时可以保证不会导致数据丢失。有些 RAID 等级允许更多地 磁盘同时发生故障。在这样的冗余机制下，可以用新磁盘替换故障磁盘， RAID 会自动根据剩余磁盘中的数据和校验数据重建丢失的数据，保证数据一致性和完整性。数据分散保存在 RAID 中的多个不同磁盘上，并发数据读写要大大优于单个磁盘，因此可以获得更高的聚合 I/O 带宽。当然，磁盘阵列会减少全体磁盘的总可用存储空间，牺牲空间换取更高的可靠性和性能。比如， RAID1 存储空间利用率仅有 50% ， RAID5 会损失其中一个磁盘的存储容量，空间利用率为 (n-1)/n 。