通信工程師互聯(lián)網(wǎng)技術考試獨立冗余硬盤陣列

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10.2  獨立冗余硬盤陣列
10.2.1  RAID磁盤陣列簡述
在計算機發(fā)展的初期，“大容量”硬盤的價格還相當高，解決數(shù)據(jù)存儲安全性問題的主要方法是使用磁帶機等設備進行備份，這種方法雖然可以保證數(shù)據(jù)的安全，但查閱和備份工作都相當繁瑣。
1987年，Patterson、Gibson和Katz這三位工程師在加州大學伯克利分校發(fā)表了題為“ACaseofRedundantArrayofInexpensiveDisks(廉價磁盤冗余陣列方案）”的論文，其基本思想就是將多個容量較小的、相對廉價的硬盤驅動器進行有機組合，使其性能超過一只昂貴的大硬盤。這一設計思想很快被業(yè)界接受，從此RAID技術得到了廣泛應用，數(shù)據(jù)存儲進入了更快速、更安全、更廉價的新時代。
RAID的基本目的是把多個小型廉價的磁盤驅動器合并成一組陣列來實現(xiàn)大型昂貴的驅動器所無法達到的性能或冗余性。這個驅動器陣列在計算機眼中就如同一個單一的邏輯貯存單元或驅動器。
RAID的基本原理是：數(shù)據(jù)被分割成大小一致的“塊”（通常是32KB或64KB),條帶化分散存儲到陣列中一個硬盤。讀取數(shù)據(jù)時，這個進程就會反過來進行。多個驅動器好像是一個大驅動器，這個過程是并行進行的，從而大大提高了數(shù)據(jù)傳輸速率。
RAID通過奇偶校驗來實現(xiàn)容錯功能，當RAID系統(tǒng)的一個磁盤發(fā)生故陣時，其他磁盤能夠重建該故陣磁盤。這些功能由磁盤陣列控制器完成，對于操作系統(tǒng)都是透明的。
條帶化存儲、奇偶校驗和鏡像是RAID系統(tǒng)的三個主要技術。
RAID系統(tǒng)通常由磁盤列隊定義，每個磁盤列隊包括5個磁盤，由一個或兩個磁盤陣列控制器連接。
開始時RAID方案主要針對SCSI硬盤系統(tǒng)，系統(tǒng)成本比較昂貴。1993年，HighPoint公司推出了第一款IDE-RAID控制芯片，能夠利用相對廉價的IDE硬盤來組建RAID系統(tǒng)。
面向個人用戶的IDE-RAID芯片一般只提供了RAIDO、RAIDI和RAIDO+1(RAID10)等RAID規(guī)范的支持。
RAID包括硬件RAID和軟件RAID兩種。
基于硬件的系統(tǒng)獨立于主機，在主機處用一個磁盤來代表一組RAID陣列。
連接到SCSI控制器，把RAID陣列表示為單個SCSI驅動器的設備就是一個硬件RAID。Linux內核的MD驅動程序就是軟件RAID的一個例子，它完全獨立于硬件。

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