磁盤陣列是什么東西（磁盤陣列是什么意思）

關(guān)于磁盤陣列是什么東西，磁盤陣列是什么意思這個問題很多朋友還不知道，今天小六來為大家解答以上的問題，現(xiàn)在讓我們一起來看看吧！

1、前言： 什么是磁盤陣列？ 磁盤陣列的由來： 磁盤陣列，時事所趨： 磁盤陣列有那些優(yōu)點： 各階層磁盤陣列(RAID)介紹： RAID 0：Striping/Span (切分/延展) RAID 1：Mirroring (磁盤鏡射) RAID 0+1：Mirror + Striping (磁盤鏡射+切分/延展) RAID 3：Parallel with Parity (平行同位檢查) RAID 5：Striping with Rotating Parity (切分/延展+輪轉(zhuǎn)同位) 前言： 現(xiàn)在己經(jīng)有很多主機板都內(nèi)建了IDE RAID芯片，除了提供ATA/133功能外，也提供了磁盤陣列功能，給使用者一個完整的IDE周邊解決方案。

2、不過，應(yīng)該還有很多人弄不清楚磁盤陣列是什么，對磁盤陣列的使用及工作原理也有很多疑問。

3、在這里我們就來介紹一下磁盤陣列(RAID)的概念與工作原理，相信對各位會有所幫助。

4、 什么是磁盤陣列？ 磁盤陣列簡稱RAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks)，有”價格便宜且多余的磁盤陣列”之意。

5、其原理是利用數(shù)組方式來作磁盤組，配合數(shù)據(jù)分散排列的設(shè)計，提升數(shù)據(jù)的安全性。

6、磁盤陣列主要針對硬盤，在容量及速度上，無法跟上CPU及內(nèi)存的發(fā)展，提出改善方法。

7、磁盤陣列是由很多便宜、容量較小、穩(wěn)定性較高、速度較慢磁盤，組合成一個大型的磁盤組，利用個別磁盤提供數(shù)據(jù)所產(chǎn)生的加成效果來提升整個磁盤系統(tǒng)的效能。

8、同時，在儲存數(shù)據(jù)時，利用這項技術(shù)，將數(shù)據(jù)切割成許多區(qū)段，分別存放在各個硬盤上。

9、 磁盤陣列還能利用同位檢查(Parity Check)的觀念，在數(shù)組中任一顆硬盤故障時，仍可讀出數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)重構(gòu)時，將故障硬盤內(nèi)的數(shù)據(jù)，經(jīng)計算后重新置入新硬盤中。

10、 磁盤陣列的由來： 由美國柏克萊大學(xué)(University of California-Berkeley)在1987年，發(fā)表的文章：”A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks”。

11、文章中，談到了RAID這個字匯，而且定義了RAID的5層級。

12、柏克萊大學(xué)研究其研究目的為，反應(yīng)當(dāng)時CPU快速的性能。

13、CPU效能每年大約成長30～50%，而硬磁機只能成長約7%。

14、研究小組希望能找出一種新的技術(shù)，在短期內(nèi)，立即提升效能來平衡計算機的運算能力。

15、在當(dāng)時，柏克萊研究小組的主要研究目的是效能與成本。

16、 另外，研究小組也設(shè)計出容錯(fault-tolerance)，邏輯數(shù)據(jù)備份(logical data redundancy)，而產(chǎn)生了RAID 理論。

17、研究初期，便宜(Inexpensive)的磁盤也是主要的重點，但后來發(fā)現(xiàn)，大量便宜磁盤組合并不能適用于現(xiàn)實的生產(chǎn)環(huán)境，后來Inexpensive被改為independence，許多獨立的磁盤組。

18、 磁盤陣列，時事所趨： 自有PC以來，硬盤是最常使用的儲存裝置。

19、但在整個計算機系統(tǒng)架構(gòu)中，跟CPU與RAM來比，硬盤的速度是PC中最弱的設(shè)備之一。

20、所以，為了加速計算機整體的數(shù)據(jù)流量，增加儲存的吞吐量，進階改進硬盤數(shù)據(jù)的安全，磁盤陣列的設(shè)計因應(yīng)而生。

21、 硬盤隨著科技的日新月異，現(xiàn)在其容量已達40GB以上，轉(zhuǎn)速到了1萬轉(zhuǎn)，甚至15000轉(zhuǎn)，而且價格實在是很便宜，再加現(xiàn)在企業(yè)流行，人力資源規(guī)畫(Enterprise Resource Planning：ERP)是每個公司建構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的主要目標(biāo)。

22、所以，利用局域網(wǎng)絡(luò)來傳遞數(shù)據(jù)，服務(wù)器所使用的硬盤顯得非常重要，除了容量大、速度快之外，穩(wěn)定更是基本要求。

23、基于此因，磁盤陣列開始廣泛的應(yīng)用在個人計算機上。

24、 磁盤陣列其樣式有三種，一是外接式磁盤陣列柜、二是內(nèi)接式磁盤陣列卡，三是利用軟件來仿真。

25、外接式磁盤陣列柜最常被使用大型服務(wù)器上，具可熱抽換(Hot Swap)的特性，不過這類產(chǎn)品的價格都很貴。

26、內(nèi)接式磁盤陣列卡，因為價格便宜，但需要較高的安裝技術(shù)，適合技術(shù)人員使用操作。

27、另外利用軟件仿真的方式，由于會拖累機器的速度，不適合大數(shù)據(jù)流量的服務(wù)器。

28、 由上述可知，現(xiàn)在IDE磁盤陣列大行其道的道理；IDE接口硬盤的穩(wěn)定度與效能表現(xiàn)已有很大的提升，加上成本考量，所以采用IDE接口硬盤來作為磁盤陣列的決解方案，可說是最佳的方式。

29、 磁盤陣列有那些優(yōu)點： 1.傳輸速率快 2.儲存容量可提升 3.提升I/O每秒的數(shù)量 4.增加數(shù)據(jù)安全性及穩(wěn)定性 5.大量數(shù)據(jù)快速及簡易管理 6.增加可用運時間，減少維護 各階層磁盤陣列(RAID)介紹： 磁盤陣列是由2個以上的硬盤，仿真一個邏輯硬盤出現(xiàn)在系統(tǒng)中；使用磁盤陣列控制器以達成其存在，利用不同數(shù)組形式，仿真各種層級。

30、現(xiàn)在我們先來了解磁盤陣列(RAID)到底有幾種模式，一般最常提到及應(yīng)用的RAID層級分為0、0＋3及5。

31、另外還有一些極少用到的RAID 4及RAID 6在此我們就不提它了。

32、 以下就是各個階層的介紹及圖解： RAID 0：Striping/Span (切分/延展) RAID 1：Mirroring (磁盤鏡射) RAID 0+1：Mirror + Striping (磁盤鏡射+切分/延展) RAID 3：Parallel with Parity (平行同位檢查) RAID 5：Striping with Rotating Parity (切分/延展+輪轉(zhuǎn)同位) RAID 0：Striping/Span (切分/延展) RAID 0，它是將數(shù)據(jù)儲存在2個以上的硬盤機，其將全部磁盤驅(qū)動器的儲存容量合并，藉由將數(shù)據(jù)切分到全部的磁盤驅(qū)動器上，進行平行讀寫，而達到提高效能增加容量。

33、但是缺點是完全沒有容錯能力，只要有一個磁盤故障，就會導(dǎo)致數(shù)組磁盤的所有數(shù)據(jù)，毀于一旦無法挽回。

34、 以下是原理示意圖及實體概念圖： RAID 1：Mirroring (磁盤鏡射) RAID 1，必須由2個以上的硬盤所組成，由磁盤陣列(RAID)來控制，將數(shù)據(jù)同時寫入第1個與第2個硬盤，其2組硬盤上的數(shù)據(jù)完全相同，也就是其中一個硬盤是用來作備份用途；當(dāng)其中有一個硬盤故障時，系統(tǒng)照常運作正常。

35、RAID 1是所有RAID階層上，經(jīng)濟效益最好，效能很高，極佳的數(shù)據(jù)安全性。

36、是所有階層中使用最多最廣最符合當(dāng)初RAID設(shè)計概念的一種。

37、唯一小缺點是，其數(shù)組磁盤容量是全部硬盤容量的一半。

38、 RAID 0+1：Mirror + Striping (磁盤鏡射+切分/延展) RAID 0+1，是結(jié)合了RAID 0與1兩種模式，這個階層須具備4個或以上的雙數(shù)硬盤所組成。

39、這個模式是由2個硬盤遵守RAID 0規(guī)范，設(shè)定成一組，再由每組間遵循RAID 1的規(guī)范，使RAID 0+1擁有容錯力及整體讀寫速度與數(shù)據(jù)安全性。

40、不過，缺點是成本很高。

41、 RAID 3：Parallel with Parity (平行同位檢查) RAID 3，最少須3個硬盤或以上，這個階層的磁盤陣列具備了同位高階智能型算法，利用一個硬盤來儲存其運算出來的同位值的數(shù)據(jù)。

42、當(dāng)數(shù)組磁盤中有一個硬盤發(fā)生故障時(當(dāng)然不能是同位碟)，只要換上新硬盤后，磁盤陣列控制器就能利用同位碟的數(shù)據(jù)，重新演算得到其舊有數(shù)據(jù)并回寫建立。

43、因為其同位檢查數(shù)據(jù)是將數(shù)據(jù)切割成數(shù)個區(qū)段，利用XOR算法計算出同位數(shù)據(jù)；而其區(qū)段以Bytes計算時，稱為RAID 3，如果是以Block計算時，就稱為RAID 4。

44、所以RAID 3在整體讀寫效能會較慢較差，但在成本上會比RAID 0+1還省一點，其數(shù)組磁盤整體容量計算公式為N-1。

45、 RAID 5：Striping with Rotating Parity (切分/延展+輪轉(zhuǎn)同位) RAID 5，最少須3個硬盤，其工作原理與RAID 3相似，主要差別是其同位數(shù)據(jù)沒有固定在同個硬盤，是以輪流方式儲存在每個硬盤上，故稱輪轉(zhuǎn)同位。

46、當(dāng)磁盤陣列控制器利用XOR演算出同位檢查數(shù)據(jù)后，會隨著數(shù)據(jù)分別寫入各臺硬盤上，因此整體讀寫效能比RAID 3要好一些，當(dāng)然比RAID 0要差。

47、不過在大型數(shù)據(jù)處理時，需同時讀寫多個硬盤，而同位檢查是由磁盤陣列控制器的XOR邏輯所控制的，所以數(shù)據(jù)處理越大越多時，一定會有所遺失，但這個階層的RAID還是可以提供很高的容錯能力...。

本文分享完畢，希望對大家有所幫助。

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