磁盘阵列讲解课件.ppt

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1、磁盘阵列RAID主讲：李宁1.磁盘阵列简介2.硬盘接口类型3.磁盘阵列技术标准（协议）4.磁盘阵列安装1.磁盘阵列简介RAID是一种把多块独立的硬盘（物理硬盘）按不同的方式组合起来形成一个硬盘组（逻辑硬盘），它在阵列控制器的控制和管理下，实现快速，并行或交叉存取，并有较强的容错能力。从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。原理：原理是利用数组方式来作磁盘组，配合数据分散排列的设计，提升数据的安全性。磁盘阵列中针对不同的应用使用的不同技术,称为RAIDlevel。而每一level代表一

2、种技术,目前业界公认的标准是RAID0~RAID7。实现：RAID通常是由在硬盘阵列塔中的RAID控制器或电脑中的RAID卡来实现的。优点：（1）通过把多个磁盘组织在一起作为一个逻辑卷提供磁盘跨越功能。（不再受一个磁盘容量限制）（2）通过把数据分成多个数据块（Block）并行写入/读出多个磁盘以提高访问磁盘的速度。（3）通过镜像或校验操作提供容错能力。（容错阵列中如有单块硬盘出错，不会影响到整体的继续使用，高级RAID控制器还具有拯救功能）总结起来就是容量大、速度快、安全性高。2.硬盘接口类型目

3、前，硬盘的接口类型主要有：IDE接口、SATA接口、SCSI接口、光纤通道。IDE接口硬盘多用于家用产品中，也部分应用于服务器，SCSI接口的硬盘则主要应用于服务器市场，而光纤通道只在高端服务器上，价格昂贵。SATA主要应用于家用市场，有SATA、SATAII、SATAIII，是现在的主流。IDE接口（Integrated-Drive-Electronics）是现在普便使用的外部接口，采用16位数据并行传送方式，一个IDE接口只能接两个外部设备。优点是价格低、兼容性强、性价比高，缺点是数据传输速

4、度慢、线缆长度过短、连接设备少。数据线是40针或80针SATA(SerialATA)接口：SerialATA以连续串行的方式传送数据，可以在较少的位宽下使用较高的工作频率来提高数据传输的带宽。SerialATA一次只会传送1位数据，这样能减少SATA接口的针脚数目，使连接电缆数目变少，效率也会更高。实际上，SerialATA仅用四支针脚就能完成所有的工作，分别用于连接电缆、连接地线、发送数据和接收数据，同时这样的架构还能降低系统能耗和减小系统复杂性。SerialATA1.0定义的数据传输率可达1

5、50MB/sec，这比目前最块的并行ATA(即ATA/133)所能达到133MB/sec的最高数据传输率还高，而目前SATAII的数据传输率则已经高达300MB/sec。SATA硬盘右图最左边的接口是跳线接口，可通过更改跳线方式可以设置硬盘的某些功能，如设置主盘或从盘、调整硬盘的ID、终端电阻开关等。跳线的作用就像一个开关，用它来闭合(或打开)一个电路。SCSI－小型计算机系统接口(SmallComputerSystemInterface)，是种较为特殊的接口总线，具备与多种类型的外设进行通信。

6、SCSI采用ASPI（高级SCSI编程接口）的标准软件接口使驱动器和计算机内部安装的SCSI适配器进行通信。SCSI是个多任务接口，设有母线仲裁功能。挂在一个SCSI母线上的多个外设可以同时工作。在SCSI母线上可以连接主机适配器和八个SCSI外设控制器，外设可以包括磁盘、磁带、CD-ROM、可擦写光盘驱动器、打印机、扫描仪和通讯设备等。SCSI接口可以同步或异步传输数据，同步传输速率可以达到10MB/s，异步传输速率可以达到1.5MB/s。SCSI必须要有专门的SCSI控制器，在SCSI控制器

7、上有一个相当于CPU的芯片，它对SCSI设备进行控制，能处理大部分的工作，减少了中央处理器的负担（CPU占用率）SCSI接口目前关于SCSI卡有三个正式标准，SCSI－1，SCSI－2和SCSI－3，以及一些中间版本，要使SCSI硬盘获得最佳性能就必须保证SCSI卡与SCSI硬盘版本一致。WideSCSI16位传输，NarrowSCSI8位传输3.磁盘阵列技术标准（协议）目前，现在已基本得到公认的有下面八种系列：1.RAID0(0级盘阵列)：RAID0又称数据分块，即把数据分布在多个盘上，没有容

8、错措施。其容量和数据传输率是单机容量的N倍，N为构成盘阵列的磁盘机的总数，I/O传输速率高，但平均无故障时间MTTF(MeanTimeToFailure)只有单台磁盘机的N分之一，因此零级盘阵列的可靠性最差。2.RAID1(1级盘阵列)RAID1又称镜像(Mirror)盘，采用镜像容错来提高可靠性。即每一个工作盘都有一个镜像盘，每次写数据时必须同时写入镜像盘，读数据时只从工作盘读出。一旦工作盘发生故障立即转入镜像盘，从镜像盘中读出数据，然后由系统再恢复工作盘正确数据。因此这种方式数据可以重构，但