RAID简介内嵌微处理器的磁盘子系统通常称为R&A&I&D系统。R&A&I&D阵列的可用容量总小于成员磁盘的总量。一、RAID&0（分块）是简单的、不带有校验的磁盘分块，本质上它并不是一个真正的R&A&I&D，因为它并不提供任何形式的冗余。假如RAID&0的磁盘失败，那么，数据将彻底丢失。为了在RAID&0情况下恢复数据，唯一的办法是使用磁带备份或者镜像拷贝。二、RAID&1（镜像）是非校验的R&A&I&D级。三、RAID&2（专有磁盘的并行访问）的定义涉及R&A&I&D控制器中的错误校验电路。这个功能已经被集成到磁盘驱动器中，虽然便宜，但效率却不高。因此，&RAID&2没有形成产品。四、并行访问R&A&I&D都属于R&A&I&D&3。R&A&I&D&3（使用专有校验磁盘的同步访问）子系统将数据分块存放到阵列中的所有驱动器，将校验数据写到阵列中的一个另外的校验磁盘，&R&A&I&D&3被认为是校镽&A&I&D。五、RAID4（使用专用校验磁盘的独立访问）是一种独立访问的R&A&I&D实现，它使用一个专用的校验磁盘。与RAID&3不同的是，RAID&4有更大量的分块，使多个I&/&O请求能同时处理。虽然它为读请求提供了性能的优势，但RAID&4的写开销特别大，因为在每次读、修改和写周期中，校验磁盘都被访问两次。六、RAID&5（使用分布式校验的独立访问）是一个独立访问的R&A&I&D阵列，校验数据被分布在阵列中的所有磁盘。换而言之，即没有一个专有校验磁盘，因而，没有像RAID&4一样的写瓶颈。七、RAID&6（使用双校验的独立访问）提供两级冗余，即阵列中的两个驱动器失败时，阵列仍然能够继续工作。&&RAID&1:&就是我们常说的“磁盘镜像”，通过在阵列里的一个&硬盘上完全复制相同数据的方式来提供对数据的充分保护。如果其中一个硬盘毁坏，另外一个硬盘将提供精确的，完全相同的数据，RAID系统将切换到镜像的硬盘继续使用，对用户而言，数据并没有丢失。&这种镜像系统不好的地方是数据的存储速度并没有得到改善，而且磁盘利用率低。然而，它提供对管理者而言最简单有效的保护，当一个硬盘失效时，阵列管理软件会直接将数据请求切换到有效硬盘上。RAID&3:RAID&3&将数据交错分布在多个驱动器中，有一个专门的硬盘用户提供奇偶数据存储，提供错误数据的恢复和重建。&RAID&5:&RAID&5&是最通行的配置方式。它是具有奇偶校验的数据恢复功能的数据存贮方式。在&RAID&5里，奇偶校验数据块分布于阵列里的各个硬盘中，这样的数据连接会更加顺畅。&如果其中一个硬盘损坏，奇偶校验数据将被用于数据的重建。这是一个很通行的做法。这种方式的缺点是数据的读写时间会相对长些（在写入一组数据时必须完成两次读写操作）。它的容量是&N-1,最小必须有三个硬盘。&磁盘阵列术语汇编　Array：阵列　　磁盘阵列模式是把几个磁盘的存储空间整合起来，形成一个大的单一连续的存储空间。NetRAID控制器利用它的SCSI通道可以把多个磁盘组合成一个磁盘阵列。简单的说，阵列就是由多个磁盘组成，并行工作的磁盘系统。需要注意的是作为热备用的磁盘是不能添加到阵列中的。　　Array&Spanning：阵列跨越　　阵列跨越是把2个，3个或4个磁盘阵列中的存储空间进行再次整合，形成一个具有单一连续存储空间的逻辑驱动器的过程。NetRAID控制器可以跨越连续的几个阵列，但每个阵列必需由相同数量的磁盘组成，并且这几个阵列必需具有相同的RAID级别。就是说，跨越阵列是对已经形成了的几个阵列进行再一次的组合，RAID&1，RAID&3和RAID&5跨越阵列后分别形成了RAID&10，RAID&30和RAID&50。　　Cache&Policy：高速缓存策略　　NetRAID控制器具有两种高速缓存策略，分别为Cached&I/O（缓存I/O）和Direct&I/O（直接I/O）。缓存I/O总是采用读取和写入策略，读取的时候常常是随意的进行缓存。直接I/O在读取新的数据时总是采用直接从磁盘读出的方法，如果一个数据单元被反复地读取，那么将选择一种适中的读取策略，并且读取的数据将被缓存起来。只有当读取的数据重复地被访问时，数据才会进入缓存，而在完全随机读取状态下，是不会有数据进入缓存的。　　Capacity&Expansion：容量扩展　　在微软的Windows&NT，2000或Novell公司的NetWare&4.2，5操作系统下，可以在线增加目前卷的容量。在Windows&2000或NetWare&5系统下，准备在线扩容时，要禁用虚拟容量选项。而在Windows&NT或NetWare&4.2系统下，要使虚拟容量选项可用才能进行在线扩容。　　在NetRAID控制器的快速配置工具中，设置虚拟容量选项为可用时，控制器将建立虚拟磁盘空间，然后卷能通过重构把增加的物理磁盘扩展到虚拟空间中去。重构操作只能在单一阵列中的唯一逻辑驱动器上才可以运行，你不能在跨越阵列中使用在线扩容。　　Channel：通道　　在两个磁盘控制器之间传送数据和控制信息的电通路。　　Format：格式化　　在物理驱动器（硬盘）的所有数据区上写零的操作过程，格式化是一种纯物理操作，同时对硬盘介质做一致性检测，并且标记出不可读和坏的扇区。由于大部分硬盘在出厂时已经格式化过，所以只有在硬盘介质产生错误时才需要进行格式化。Hot&Spare：热备用　　当一个正在使用的磁盘发生故障后，一个空闲、加电并待机的磁盘将马上代替此故障盘，此方法就是热备用。热备用磁盘上不存储任何的用户数据，最多可以有8个磁盘作为热备用磁盘。一个热备用磁盘可以专属于一个单一的冗余阵列或者它也可以是整个阵列热备用磁盘池中的一部分。而在某个特定的阵列中，只能有一个热备用磁盘。　　当磁盘发生故障时，控制器的固件能自动的用热备用磁盘代替故障磁盘，并通过算法把原来储存在故障磁盘上的数据重建到热备用磁盘上。数据只能从带有冗余的逻辑驱动器上进行重建（除了RAID&0以外），并且热备用磁盘必须有足够多的容量。系统管理员可以更换发生故障的磁盘，并把更换后的磁盘指定为新的热备用磁盘。　　Hot&swap&Disk&Module：热交换磁盘模式　　热交换模式允许系统管理员在服务器不断电和不中止网络服务的情况下更换发生故障的磁盘驱动器。由于所有的供电和电缆连线都集成在服务器的底板上，所以热交换模式可以直接把磁盘从驱动器笼子的插槽中拔除，操作非常简单。然后把替换的热交换磁盘插入到插槽中即可。热交换技术仅仅在RAID&1，3，5，10，30和50的配置情况下才可以工作。　　I2O（Intelligent&Input/Output）：智能输入输出　　智能输入输出是一种工业标准，输入输出子系统的体系结构完全独立于网络操作系统，并不需要外部设备的支持。I2O使用的驱动程序可以分为操作系统服务模块（operating&system&services&module，OSMs）和硬件驱动模块（hardware&device&modules，HDMs）。　　Initialization：初始化　　在逻辑驱动器的数据区上写零的操作过程，并且生成相应的奇偶位，使逻辑驱动器处于就绪状态。初始化将删除以前的数据并产生奇偶校验，所以逻辑驱动器在此过程中将一并进行一致性检测。没有经过初始化的阵列是不能使用的，因为还没有生成奇偶区，阵列会产生一致性检测错误。　　IOP（I/O&Processor）：输入输出处理器　　输入输出处理器是NetRAID控制器的指令中心，实现包括命令处理，PCI和SCSI总线的数据传输，RAID的处理，磁盘驱动器重建，高速缓存的管理和错误恢复等功能。　　Logical&Drive：逻辑驱动器　　阵列中的虚拟驱动器，它可以占用一个以上的物理磁盘。逻辑驱动器把阵列或跨越阵列中的磁盘分割成了连续的存储空间，而这些存储空间分布在阵列中的所有磁盘上。NetRAID控制器能设置最多8个不同容量大小的逻辑驱动器，而每个阵列中至少要设置一个逻辑驱动器。输入输出操作只能在逻辑驱动器处于在线的状态下才运行。　　Logical&Volume：逻辑卷　　由逻辑磁盘形成的虚拟盘，也可称为磁盘分区。　　Mirroring：镜像　　冗余的一种类型，一个磁盘上的数据在另一个磁盘上存在一个完全相同的副本即为镜像。RAID&1和RAID&10使用的就是镜像。Parity：奇偶校验位　　在数据存储和传输中，字节中额外增加一个比特位，用来检验错误。它常常是从两个或更多的原始数据中产生一个冗余数据，冗余数据可以从一个原始数据中进行重建。不过，奇偶校验数据并不是对原始数据的完全复制。　　在RAID中，这种方法可以应用到阵列中的所有磁盘驱动器上。奇偶校验位还可以组成专用的奇偶校验方式，在专用奇偶校验中，奇偶校验数据可分布在系统中所有的磁盘上。如果一个磁盘发生故障，可以通过其它磁盘上的数据和奇偶校验数据重建出这个故障磁盘上的数据。　　Power&Fail&Safeguard：掉电保护　　当此项设置为可用时，在重构过程中（非重建），所有的数据将一直保存在磁盘上，直到重构完成后才删除。这样如果在重构过程中发生掉电，将不会发生数据丢失的危险情况。　　RAID：独立冗余磁盘阵列　　独立冗余磁盘阵列最初叫做廉价冗余磁盘阵列（Redundant&Array&of&Inexpensive&Disks），它是由多个小容量、独立的硬盘组成的阵列，而阵列综合的性能可以超过单一昂贵大容量硬盘（SLED）的性能。由于是对多个磁盘并行操作，所以RAID磁盘子系统与单一磁盘相比它的输入输出性能得到了提高。服务器会把RAID阵列看成一个单一的存储单元，并对几个磁盘同时访问，所以提高了输入输出的速率。　　RAID&Levels：RAID级别　　RAID级别为不同冗余类型在逻辑驱动器上的应用。它可以提高逻辑驱动器的故障容许度和性能，但也会减少逻辑驱动器的可用容量，每个逻辑驱动器都必须指定一个RAID级别。　　RAID&1，3和5的逻辑驱动器使用了单一的阵列，附表1描述了它们的具体情况。简单地说，RAID&0是没有冗余，它可由一个或多个物理驱动器组成；RAID&1是镜像冗余，它在一个阵列中需要两个物理驱动器；RAID&3为专用奇偶校验冗余，即所有的冗余数据都存储在一个专用的磁盘上，一个阵列至少由三个物理驱动器组成；RAID&5为分散奇偶校验冗余，即阵列中的冗余数据分散存储在阵列中所有磁盘上，它的一个阵列中至少需要三个物理驱动器。　　RAID&10，30和50是逻辑驱动器跨越阵列而组成的。附表2描述了跨越磁盘阵列的情况。　　Read&Policy：读取策略　　NetRAID控制器提供了三种读取策略，分别为Read-Ahead（预读），Normal（标准）和Adaptive（适中）。　　预读是在运行中，控制器不断的提前读取未被请求的数据，把它存储在内存中，并期望这些数据能被使用。预读可以更快的提供连续数据，当访问的是随机数据时效果就不佳了。　　标准策略不使用预读的方法，当读取的数据大部分为随机数据时，这个策略是最有效的。　　适中策略是当访问的最后两个磁盘上的数据存储在连续扇区上时，将采用预读的方法。　　Ready&State：就绪状态　　就绪状态是一个可用的硬盘，它即不在线也不是热备用盘，并可以添加到任一个阵列中或者指定为热备用盘的这种硬盘状态。　　Rebuild：重建　　在RAID&1，3，5，10，30或50阵列中把一个故障盘上的所有数据再生到替换磁盘上的过程。磁盘重建过程中逻辑驱动器通常不会中断对其数据的访问请求。　　Rebuild&Rate：重建率　　重建操作过程的速度。每个控制器都分配了重建率，它反映的是在重建操作中IOP资源使用的百分比。　　Reconstruct：重构　　在改变RAID级别后，对逻辑驱动器上的数据重新整理的过程。　　SCSI&Disk&Status：SCSI磁盘状态　　SCSI磁盘（物理驱动器）可以有以下五种状态，分别为Ready（就绪），未配置的加电可操作磁盘；Online（在线），配置过的加电可操作磁盘；Hot&Spare（热备用），当一个磁盘出现故障时，准备使用的加电待用磁盘；Failed（故障），磁盘发生错误导致失效或用户利用NetRAID控制器实用程序使驱动器脱机的状态；Rebuilding（重建），磁盘正处于从一个或几个关键性逻辑驱动器上恢复数据的过程中。　　Stripe&Size：条带容量　　在每个磁盘上连续写入数据的总量，也称作“条带深度”。你可以指定每个逻辑驱动器的条带容量从2KB，4KB，8KB一直到128KB。为了获得更高的性能，要选择条带的容量等于或小于操作系统的簇的大小。大容量的条带会产生更高的读取性能，尤其在读取连续数据的时候。而读取随机数据的时候，最好设定条带的容量小一点。如果指定128KB的条带将需要8MB内存。　　Striping：条带化　　条带化是把连续的数据分割成相同大小的数据块，把每段数据分别写入到阵列中不同磁盘上的方法。此技术非常有用，它比单个磁盘所能提供的读写速度要快的多，当数据从第一个磁盘上传输完后，第二个磁盘就能确定下一段数据。数据条带化正在一些现代数据库和某些RAID硬件设备中得到广泛应用。　　Virtual&Sizing：虚拟容量　　当此设置生效后，对一个逻辑驱动器来说，控制器将报告逻辑驱动器的容量比实际的物理容量要大的多。“虚拟”空间可以允许在线扩容。　　Write&policy：写入策略　　当处理器向磁盘上写入数据的时候，数据先被写入高速缓存中，并认为处理器有可能马上再次读取它。NetRAID有两种如下的写入策略：　　Write&Back（回写），在回写状态下，数据只有在要被从高速缓存中清除时才写到磁盘上。随着主存读取的数据增加，回写需要开始从高速缓存中向磁盘上写数据，并把更新的数据写入高速缓存中。由于一个数据可能会被写入高速缓存中许多次，而没有进行磁盘存取，所以回写的效率非常高。　　Write&Through（完全写入），在完全写入状态下，数据在输入到高速缓存时，它同时也被写到磁盘上。因为数据已经复制到磁盘上，所以在高速缓存中可以直接更改要替换的数据，因此完全写入要比回写简单的多。&存储技术&&&磁盘镜像磁盘镜像是一个简单形式的设备虚拟化技术，产生的每个I&/&O操作都在两个磁盘上执行，而两个磁盘看起来就像一个磁盘一样。磁盘镜像也称R&A&I&D&1。存储技术&&&存储区域网络（&S&A&N）存储区域网络（&S&A&N）是一种专用网络，可以把一个或多个系统连接到存储设备和子系统，S&A&N可以被看作是负责存储传输的“后端”网络，而“前端”网络(或称数据网络)负责正常的T&C&P&/&I&P传输。存储技术&&&网络连接存储（&N&A&S）网络连接存储（&N&A&S），表示总控的网络存储服务器产品。典型的N&A&S都连接到普通的网络上，通常是以太网，提供带有预先配置好的磁盘容量和存储管理软件的集成系统，构成一个完备的存储解决方案。
看了半天，你对SCSI的描述还是很模糊，对于现代服务器来说，自从串口硬盘出现，SCSI硬盘好像已经不是主流了吧，SCSI对于以前的IDE接口来说，一是速度快，二是可以支持热拨插！所以当年才会在台式机上用IDE，服务器上用SCSI而今，SCSI有的技术Serial&ATA都有！
18:47:42 修改
潇洒哥专业发贴机器人
Re:[hxlyj,2楼]&以下是引用&hxlyj&于&18:45:53&在2楼的发言：&看了半天，你对SCSI的描述还是很模糊，对于现代服务器来说，自从串口硬盘出现，SCSI硬盘好像已经不是主流了吧，SCSI对于以前的IDE接口来说，一是速度快，二是可以支持热拨插！所以当年才会在台式机上用IDE，服务器上用SCSI而今，SCSI有的技术Serial&ATA都有！
SATA和SCSI还是有一定区别的，起码SCSI基本达到W转以上，SATA就未必了！
Re:[hxlyj,2楼]&以下是引用&hxlyj&于&18:45:53&在2楼的发言：&看了半天，你对SCSI的描述还是很模糊，对于现代服务器来说，自从串口硬盘出现，SCSI硬盘好像已经不是主流了吧，SCSI对于以前的IDE接口来说，一是速度快，二是可以支持热拨插！所以当年才会在台式机上用IDE，服务器上用SCSI而今，SCSI有的技术Serial&ATA都有！
现在接替原先并行SCSI的串行SCSI-SAS！
不错不错。。
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存储阵列将死,为什么要到2027年？
　　日前转载外电指出，国外的资讯分析机构指出，2027年以阵列为核心的级外部，无论还是都将走向消亡，就像磁带那样(参见：)。
　　该分析机构所依据的外部存储(以SAN、NAS为代表)将会被Server SAN所替代。按照我的理解，所谓Server SAN，就是借助软件，利用自身的存储构建共享的存储资源池。这并不令人惊奇，在此前的文章中(参见：)已做过分析。
　　让我有些意外的是，我仅仅看到了Virtual SAN，但国外还有很多类似的技术，如该文所列举的 with StoreVirtual VSA、Nutanix、Simplivity、Scale Computing、SanbolicNexenta、Maxta、Pivot3、 ScaleIO、 Storage Spaces、Red Hat Gluster和Ceph Inktank。其中，有些厂商第一次听说，有些虽然很熟悉，如HP、Microsoft、EMC和Red Hat，但这些熟悉的公司也没有在中国介绍过相应的技术。
　　真正在国内进行了市场推广的是 Virtual SAN。此前，我认为Virtual SAN要想取代SAN，性能是关键。用户为什么需要SAN，特别是FC SAN性能是关键，其次才是共享存储。如果Virtual SAN在性能上不输给FC SAN，同时解决了服务器存储(DAS)的共享问题，鉴于成本上的优势，Virtual SAN应该能够替代SAN。这是最初的想法。
　　VMware在京介绍了 Virtual SAN之后，对其有了进一步的了解。Virtual SAN还有一个适用场景的限制，主要针对VMDK(VMWare Virtual Machine Disk Format)的对象存储(参见：)。我认为这是一个非常重要的前提。所谓VMDK，它是VMware虚拟机文件，存在于被称为VMFS(虚拟机文件系统)的VMware文件系统中，VMDK存储所有用户数据和有关虚拟机配置信息。
　　如果假定未来世界是一个纯的世界，而Virtual SAN的性能和可靠性足够出色，那么外部存储的世界一定会被终结。但相比于Virtual SAN，FC SAN的性能和可靠性都是被证实了的，所以Virtual SAN要想打败FC SAN不是那么容易的。所以，我想这就是为什么，国外分析机构要把时间定位在2027年。一个好遥远的日子。不要说10多年后，就是3、5年谁又能够说得清楚呢？
　　2027年就是那么一说，10多年之后谁还会想起今天的预测呢？对此，不必太当真，相视一笑就可以了。
　　但在我看来，对外部企业存储构成威胁的不仅是Virtual SAN们，等部署方式也有可能是一种变革的力量。Hadoop所采用的多副本数据存储方式，从根本上颠覆了、、复制、备份这样的数据保护方式，前者在源头就考虑了数据存储的保护方式，而后者则是通过各种技术手段来实现。可以说一个治本，一个是治标。如果能够治本，那些引以自豪的“治标”方法还有多大意义呢？
　　从目前来看，Hadoop应用重点还仅在于分析研究，暂时没有办法实现实时大数据分析。但如果有朝一日，能够进行实时大数据分析，这意味着什么？连分析实时了，那么数据的存储、响应又有很难啊。届时，企业外部存储的世界还有存在的必要的吗？存储的世界一定会被改写。Hadoop与Virtual SAN有一点惊人类似的是，都依赖服务器本地存储，也就是DAS，或者成为Server存储，基本上是一个意思。
　　在我看来，全闪存阵列是除了Virtual SAN、分布式存储之外，另外一个具有革命性变革的力量。从到，不简单是一种的革命（参见：和）。它意味以往所有基于磁盘技术所建立起来的架构，全部需要推动重建。需要构建一个新的世界。全闪存阵列虽然依然是企业外部存储，但其已经完全不同了！
[ 责任编辑：宋家雨 ]
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防范RAID技术故障的两种方法
　　哪种类型的故障是(冗余独立)无法预防的?为什么?
　　RAID(冗余独立磁盘阵列)是一种通过结合磁盘阵列特性与数据条块化方法来提高数据可用率和系统可靠性，并预防故障的一种结构。其原理是利用RAID算法来计算丢失的信息数据，然后，再将找回的数据存放在冗余备用的磁盘上。RAID技术的应用范围非常广泛，它还可以有效地预防各种类型的系统故障，比如说，凡是在数据写入的过程中发生的错误，一般只有在该数据被调用时才能被监测到。
　　纵观当前市面上大多数磁盘阵列产品的架构设计方式，如果RAID磁盘阵列中只出现了1块坏磁盘，并不会影响到数据的正常使用;如果2块磁盘同时出现故障，麻烦可就大了。要预防此类情况的发生，只有两个办法:一是为整个RAID组创建镜像，一是采用RAID-DP(double-disk parity，双磁盘奇偶校验)技术，它的基本原理就是在每个RAID阵列中配置了2块用于奇偶校验的硬盘，既可以像大多数标准的RAID解决一样，将奇偶检验信息块加以分割，平行地读/写于多个磁盘上;也可以交叉地读/写入多个磁盘内，由于两个独立的奇偶系统使用不同的算法, 数据的可靠性非常高。即使两块磁盘同时失效，也不会影响数据的使用。
　　不过，特别提醒用户注意的是，每个RAID群组内都得准备第二个独立的奇偶校验信息块，否则很难获得较理想的性价比。
　　至于其它类型的灾难，比如说供电故障，则需要根据具体情况采取不同的防范措施啦。就以停电为例吧，目前市面上有一些产品――分为和外置设备(比如说使用不同供电线路的冗余电源，或通过自行安装的系统或发电机进行供电)两种形式――就可以有效地预防该类情况的发生。
　　目前有许多公司都使用UPS电池给非易失随机存储器(简称NVRAM)供电，因为，主机内所有的信息数据在写入磁盘之前，都会被记录下来，并存放在NVRAM内。有了这份详尽的日志文件，即使遭遇停电，用户也可以从容地将恢复到停电前一刻的状态，丢失数据的机率几乎为零。至于如何避免数据损耗，用户可采取的保护措施有很多，其中最简单的办法就是在磁盘子系统上安装一套实时的复制工具，先制作一份完整的磁带备份，然后在磁盘系统上创建一个镜像文件，基本上就可以高枕无忧了。当然，上面虽然林林总总介绍了不少方法，用户还是应该综合评估各种方案的操作难度、安全性、成本投资等指标，从中选出最贴合自身实际需求的解决办法。
　　由于篇幅的限制，在这儿我无法就各种不同的应用一一列举出详细的解决方案，建议你不妨咨询该应用软件的供应商，双方共同协商出一套最佳的解决方案，然后再与该方案中牵涉到的其它设备组件供应商取得联系。相信经过多方协调之后得出的最终方案，一定是最适合你的。必要时你还可以向专业的存储服务机构或咨询机构寻求帮助，他们将会根据你的实际应用需求，帮你设计出一套最理想的系统架构。
[ 责任编辑：邹秋萍 ]
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