什么是RAID

RAID，中文名稱叫獨(dú)立磁盤冗余陣列（廉價(jià)磁盤冗余陣列），簡(jiǎn)稱磁盤陣列。它的作用呢，是在多塊硬盤組成的陣列系統(tǒng)中，犧牲一塊至多塊硬盤的容量，來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)提供一定的容錯(cuò)能力。

我們先來(lái)簡(jiǎn)單假設(shè)一種使用情況：你擁有一些重要的數(shù)據(jù)，但是你并沒(méi)有將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，他們只存在于你臺(tái)式機(jī)的單一硬盤中。那么一旦遇到臺(tái)式機(jī)的硬盤損壞，你的這些數(shù)據(jù)只能去找數(shù)據(jù)恢復(fù)公司了；而如果你的臺(tái)式機(jī)做了磁盤陣列，那么只需要替換陣列中壞掉的硬盤就可以重新恢復(fù)數(shù)據(jù)了。

這正是RAID的魅力所在。如果你只組建一個(gè)相對(duì)廉價(jià)的陣列，甚至不需要額外的硬件成本，只要你的主板支持RAID功能，就可以體驗(yàn)RAID給你帶來(lái)的好處。

RAID技術(shù)的應(yīng)用

1、DAS--direct access storage device直接訪問(wèn)存儲(chǔ)設(shè)備DAS以服務(wù)器為中心，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備都是將RAID硬盤陣列直接連接到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的服務(wù)器上，這種形式的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)稱為DAS( Direct Attached Storage)。 [6] 2、NAS--Network Attached Storage網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)設(shè)備NAS以數(shù)據(jù)為中心，NAS是 Network Attached Storage的簡(jiǎn)稱，中文稱為直接聯(lián)網(wǎng)存儲(chǔ)在NAS存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中，存儲(chǔ)系統(tǒng)不再通過(guò)I/O總線附屬于某個(gè)特定的服務(wù)器或客戶機(jī)，而是直接通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口與網(wǎng)絡(luò)直接相連，由用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)。 [6] 3、SAN--Storage Area Networks存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)SAN以網(wǎng)絡(luò)為中心，SAN是一種類似于普通局域網(wǎng)的高速存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。SAN提供了一種與現(xiàn)有LAN連接的簡(jiǎn)易方法，允許企業(yè)獨(dú)立地增加它們的存儲(chǔ)容量，并使網(wǎng)絡(luò)性能不至于受到數(shù)據(jù)訪問(wèn)的影響。這種獨(dú)立的專有網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)方式使得SAN具有不少優(yōu)勢(shì):可擴(kuò)展性高；存儲(chǔ)硬件功能的發(fā)揮不受LAN的影響；易管理；集中式管理軟件使得遠(yuǎn)程管理和無(wú)人值守得以實(shí)現(xiàn)；容錯(cuò)能力強(qiáng)。SAN主要用于存儲(chǔ)量大的工作環(huán)境，如醫(yī)院大型PACS等，但現(xiàn)在由于需求量不大成本高而影響了SAN的市場(chǎng)。

磁盤陣列維護(hù)

加強(qiáng)磁盤陣列的日常管理與維護(hù)，是保證磁盤陣列正常工作的重要手段。作為一名存儲(chǔ)的管理人員，日常維護(hù)中應(yīng)該關(guān)注以下： [7] ①設(shè)置熱備源盤將一只硬盤設(shè)置為熱備源盤，會(huì)造成一定的浪費(fèi)，但從安全角度考慮是值得的。大容量的磁盤陣列使用RAID5，但有一個(gè)硬盤的冗余。如果一個(gè)硬盤損壞，整個(gè)陣列的安全會(huì)處于一種臨界狀態(tài)，此時(shí)任何一個(gè)硬盤的一點(diǎn)點(diǎn)閃失都會(huì)造成災(zāi)難性的后果，使數(shù)據(jù)全部丟失。設(shè)置有熱備源盤，當(dāng)硬盤發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)用熱備源盤去替換故障盤并重建陣列，隨后數(shù)據(jù)又會(huì)處于完全保護(hù)之中。 [7] ②重要數(shù)據(jù)勤備份應(yīng)該經(jīng)常對(duì)特別重要的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，這樣就不至于將“雞蛋放在一個(gè)籃子里”，即使是安全性較高的磁盤陣列也不會(huì)一定安全。 [7] ③建立巡視檢查制度磁盤陣列還能夠工作，并不表示沒(méi)有發(fā)生故障。當(dāng)磁盤陣列發(fā)生故障時(shí)，磁盤陣列存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)讀寫通常是正常的。這正是磁盤陣列的一種安全性措施，但往往又讓管理人員產(chǎn)生一種錯(cuò)覺(jué)，以為磁盤陣列沒(méi)有故障發(fā)生。對(duì)磁盤陣列定時(shí)的巡視檢查，既可以發(fā)現(xiàn)已經(jīng)發(fā)生的故障，還可以了解設(shè)備的工作狀態(tài)，起到防患于未然的作用。

磁盤陣列  RAID 技術(shù)

概述     

冗余磁盤陣列技術(shù)（Redundant Array of Inexpensive Disks，簡(jiǎn)稱RAID技術(shù))是一種數(shù)據(jù)的虛擬存儲(chǔ)技術(shù)，其結(jié)合了多個(gè)物理磁盤驅(qū)動(dòng)器件在一個(gè)邏輯磁盤內(nèi)用以實(shí)現(xiàn)比單個(gè)磁盤更高的存儲(chǔ)性能。其在1987 年由加州大學(xué)伯克利分校的David Patterson,  Garth  A. Gibson 和  Randy Katz共同提出。起初的研制目的是為了組合小的廉價(jià)磁盤來(lái)代替大的昂貴磁盤，以降低大批量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的費(fèi)用，同時(shí)也希望采用冗余信息的方式，使得磁盤失效時(shí)不會(huì)使數(shù)據(jù)受損，從而開(kāi)發(fā)出一定水平的數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)。如下圖所示，當(dāng) RAID 組中的某一磁盤損壞時(shí)，服務(wù)器可以通過(guò)對(duì)其它磁盤的冗余操作，達(dá)到對(duì)數(shù)據(jù)的冗余保護(hù)功能。

RAID 技術(shù)利用多個(gè)硬盤的組合提高存儲(chǔ)的效率和容錯(cuò)能力，其主要由兩部分組成，即控制器和磁盤陣列?？刂破饕罁?jù)接口協(xié)議對(duì)磁盤陣列中的磁盤進(jìn)行讀寫操作和管理數(shù)據(jù)?？刂破魍ǔＳ蓪Ｓ玫?CPU 構(gòu)成，能夠完成大量的計(jì)算任務(wù)。磁盤陣列是由多個(gè)磁盤構(gòu)成，其讀寫操作由控制器控制，多個(gè)磁盤通過(guò)控制器虛擬化成為一個(gè)磁盤。

從實(shí)現(xiàn)角度來(lái)說(shuō)， RAID 主要分為軟 RAID、硬 RAID 以及軟硬混合 RAID 三種。軟 RAID 所有功能均由操作系統(tǒng)和 CPU 來(lái)完成，沒(méi)有獨(dú)立的 RAID 控制 / 處理芯片和 I/O 處理芯片，效率自然很低。硬 RAID 配備了專門的 RAID 控制 / 處理芯片和 I/O 處理芯片以及陣列緩沖，不占用 CPU 資源，但成本很高。軟硬混合 RAID 具備 RAID 控制 / 處理芯片，但缺乏 I/O 處理芯片，需要 CPU 和驅(qū)動(dòng)程序來(lái)完成，性能和成本 在軟 RAID 和硬 RAID 之間。