什么是磁盤陣列？

磁盤陣列(raid),一種把多塊獨立硬盤（物理硬盤）按照不同方式組合成一個硬盤組（邏輯硬盤），從而提供比單個硬盤更好的存儲性能和數(shù)據(jù)備份能力的技術。是在多塊硬盤組成的陣列系統(tǒng)中，犧牲一塊或多塊硬盤自己的容量，來對數(shù)據(jù)的存儲提供一定的容錯能力。塔式目前使用的較為廣泛的數(shù)據(jù)保護模式。

提到磁盤陣列數(shù)據(jù)的安全性，我們假設一下，如果你把重要的數(shù)據(jù)在沒有備份的情況下存儲在單一的硬盤中，如果硬盤損壞，輕的你可以找數(shù)據(jù)恢復公司進行數(shù)據(jù)恢復，損壞嚴重的你的數(shù)據(jù)就將丟失。但如果你采用磁盤陣列的形式進行數(shù)據(jù)的存儲方式，那我們只需要替換掉陣列中壞的硬盤數(shù)據(jù)就可以恢復了。

磁盤陣列  RAID 技術基本原理

RAID 技術可以將一個硬盤上的任務分散或copy到多個（少則兩個）磁盤上，借此來提高了性能或建立數(shù)據(jù)冗余以防驅動器發(fā)生故障。可以通過設定設備的 RAID 模式來決定設備以何種方式處理數(shù)據(jù)。RAID 配置可讓多個硬盤驅動器以不同的方式（例如使用條帶技術或鏡像技術）組合成單一的運行單元。

RAID 的兩個關鍵目標是提高數(shù)據(jù)可靠性和 I/O 性能。磁盤陣列中，數(shù)據(jù)分散在多個磁盤中，然而對于計算機系統(tǒng)來說，就像一個單獨的磁盤。通過把相同數(shù)據(jù)同時寫入到多塊磁盤（典型地如鏡像），或者將計算的校驗數(shù)據(jù)寫入陣列中來獲得冗余能力，當單塊磁盤出現(xiàn)故障時可以保證不會導致數(shù)據(jù)丟失。有些 RAID 等級允許更多地 磁盤同時發(fā)生故障。在這樣的冗余機制下，可以用新磁盤替換故障磁盤， RAID 會自動根據(jù)剩余磁盤中的數(shù)據(jù)和校驗數(shù)據(jù)重建丟失的數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)一致性和完整性。數(shù)據(jù)分散保存在 RAID 中的多個不同磁盤上，并發(fā)數(shù)據(jù)讀寫要大大優(yōu)于單個磁盤，因此可以獲得更高的聚合 I/O 帶寬。當然，磁盤陣列會減少全體磁盤的總可用存儲空間，犧牲空間換取更高的可靠性和性能。比如， RAID1 存儲空間利用率僅有 50% ， RAID5 會損失其中一個磁盤的存儲容量，空間利用率為 (n-1)/n 。

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(shù)據(jù)

　?。?）以目標數(shù)據(jù)盤中讀取數(shù)據(jù)

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

　?。?）將新校驗數(shù)據(jù)寫入校驗盤

　?。?）將新數(shù)據(jù)寫入目標數(shù)據(jù)盤

　　當主機將一個待寫入陣列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告主機該數(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(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。