磁盤陣列

獨(dú)立磁盤冗余陣列是把相同的數(shù)據(jù)存儲在多個硬盤的不同的地方的方法。通過把數(shù)據(jù)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?yàn)槎鄠€硬盤增加了平均故障間隔時間（MTBF），儲存冗余數(shù)據(jù)也增加了容錯。 由加利福尼亞大學(xué)伯克利分校（University of California-Berkeley）在1988年，發(fā)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(xué)研究目的是反映當(dāng)時CPU快速的性能。CPU效能每年大約成長30～50%，而硬磁機(jī)只能成長約7%。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(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力。在當(dāng)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(shè)計(jì)出容錯（fault-tolerance），邏輯數(shù)據(jù)備份（logical data redundancy），而產(chǎn)生了RAID理論。研究初期，便宜（Inexpensive）的磁盤也是主要的重點(diǎn)，但后來發(fā)現(xiàn)，大量便宜磁盤組合并不能適用于現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)環(huán)境，后來Inexpensive被改為independent，許多獨(dú)立的磁盤組

磁盤陣列簡稱RAID。磁盤陣列是由多個硬盤按照不同的方式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。根據(jù)不同的組合方式可組成不同的磁盤陣列，比如RAID0、RAID1、Span以及Pm等，通過USB接口或Type-C接口連接在電腦上，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲。

通俗一點(diǎn)，可以把它理解成一個銀行里的大容量保險(xiǎn)柜，你可以把東西存進(jìn)去和拿出來，但如果沒有「人」在，就無法從里面存取任何資料。一樣的道理，磁盤陣列離開了電腦是不能單獨(dú)使用的，因?yàn)樗旧聿缓魏尾僮飨到y(tǒng)也不具備運(yùn)算能力。所以局限比較大，依賴電腦使用，限制使用地點(diǎn)。

RAID的操作步驟　

標(biāo)準(zhǔn)的RAID寫操作，需包括以下幾個步驟：

　　（1）以校驗(yàn)盤中讀取數(shù)據(jù)

　　（2）以目標(biāo)數(shù)據(jù)盤中讀取數(shù)據(jù)

　?。?）以舊校驗(yàn)數(shù)據(jù)，新數(shù)據(jù)及已存在數(shù)據(jù)，生成新的校驗(yàn)數(shù)據(jù)

　?。?）將新校驗(yàn)數(shù)據(jù)寫入校驗(yàn)盤

　?。?）將新數(shù)據(jù)寫入目標(biāo)數(shù)據(jù)盤

　　當(dāng)主機(jī)將一個待寫入陣列RAID組中的數(shù)據(jù)發(fā)送到陣列時，陣列控制器將該數(shù)據(jù)保存在緩存中并立即報(bào)告主機(jī)該數(shù)據(jù)的寫入工作已完成。該數(shù)據(jù)寫入到陣列硬盤的工作由陣列控制器完成，該數(shù)據(jù)可繼續(xù)存放在Cache中直到Cache滿，而且要為新數(shù)據(jù)騰出空間而必須刷新時或陣列需停機(jī)時，控制器會及時將該數(shù)據(jù)從Cache寫入陣列硬盤中。

　　這種緩存回寫技術(shù)使得主機(jī)不必等待RAID校驗(yàn)計(jì)算過程的完成，即可處理下一個讀寫任務(wù)，這樣，主機(jī)的讀寫效率大為增加。當(dāng)主機(jī)命令將一個數(shù)據(jù)寫入硬盤，則陣列控制器將該數(shù)據(jù)寫入緩存上面的位置，只有新數(shù)據(jù)才會被控制器按Write-Back Cache的方式之后寫入硬盤。