磁盘阵列入门
raid(独立冗余磁盘阵列)基础知识
raid(独立冗余磁盘阵列)基础知识RAID（独立冗余磁盘阵列）基础知识RAID（独立冗余磁盘阵列）是一种通过将多个磁盘驱动器组合在一起来提高数据存储性能和冗余性的技术。
RAID技术通过将数据分散存储在多个磁盘上，实现了数据的并行读写和冗余备份，从而提高了数据的可靠性和性能。
RAID技术的核心思想是将多个磁盘驱动器组合在一起，形成一个逻辑卷（Logical Volume），这个逻辑卷被操作系统看作是一个单独的磁盘。
RAID可以通过不同的方式组织磁盘驱动器，从而实现不同的性能和冗余级别。
常见的RAID级别包括RAID 0、RAID 1、RAID 5和RAID 10。
RAID 0是一种数据分布方式，它将数据均匀地分布在多个磁盘上，从而提高了数据的读写性能。
RAID 0的性能优势主要体现在读取速度方面，因为数据可以同时从多个磁盘上读取。
然而，RAID 0没有冗余备份机制，一旦其中一个磁盘发生故障，所有数据都将丢失。
RAID 1是一种数据冗余方式，它通过将数据在多个磁盘上进行镜像备份来提高数据的可靠性。
RAID 1的优势在于当一个磁盘发生故障时，系统可以从其他磁盘上读取数据，保证数据的完整性。
然而，RAID 1的缺点是存储效率较低，因为每个磁盘都需要存储完整的数据。
RAID 5是一种将数据和校验信息分布在多个磁盘上的方式，通过计算校验信息来实现数据的冗余备份。
RAID 5的优势在于能够提供较高的数据存储效率和较好的读取性能，同时具备一定的容错能力。
当一个磁盘发生故障时，可以通过校验信息恢复数据。
然而，RAID 5的写入性能相对较低。
RAID 10是RAID 1和RAID 0的结合，它将数据分散存储在多个磁盘上，并通过镜像备份提供冗余性。
RAID 10的优势在于能够提供较高的读取和写入性能，同时具备较好的容错能力。
然而，RAID 10的缺点是存储效率较低，因为每个磁盘都需要存储完整的数据。
除了上述常见的RAID级别外，还存在一些其他的RAID级别，如RAID 2、RAID 3、RAID 4和RAID 6等。
电脑硬盘阵列组建方法
电脑硬盘阵列组建方法随着科技的不断发展，电脑硬盘阵列成为了数据存储和备份的重要方式。
硬盘阵列是一种将多个硬盘组合在一起实现高速数据存储和冗余备份的技术。
在本篇文章中，我们将介绍几种常见的电脑硬盘阵列组建方法。
一、RAID 0RAID 0是一种将多个硬盘组合在一起的方式，通过数据条带化（Striping）的方式将数据分散存储在多个硬盘上，从而实现数据的并行读写，提高数据传输速度。
RAID 0的优点是读写速度较快，但缺点是数据冗余性较低，一旦其中一个硬盘出现故障，所有数据都会丢失。
二、RAID 1RAID 1是一种将多个硬盘进行镜像备份的方式，即将数据同时写入多个硬盘，从而实现数据的冗余备份。
RAID 1的优点是数据安全性高，一台硬盘出现故障时，其他硬盘可以继续工作，并且可以通过更换故障硬盘来恢复数据。
缺点是相比于单个硬盘，RAID 1的存储效率较低。
三、RAID 5RAID 5是一种将多个硬盘组合在一起，并通过奇偶校验的方式实现数据冗余备份的方式。
RAID 5至少需要三个硬盘，其中一个硬盘用于存储奇偶校验位。
当其中一个硬盘出现故障时，可以通过奇偶校验位计算出丢失的数据。
RAID 5的优点是数据安全性较高，并且相比于RAID 1，存储效率更高。
缺点是在故障硬盘未被更换之前，RAID 5的性能会受到一定影响。
四、RAID 6RAID 6是在RAID 5的基础上进一步发展的一种硬盘阵列组建方式。
RAID 6至少需要四个硬盘，其中两个硬盘用于存储奇偶校验位。
RAID 6可以容忍两个硬盘同时发生故障，并且可以通过奇偶校验位计算出丢失的数据。
RAID 6的优点是数据冗余性更高，存储效率也相对较高。
缺点是相比于其他RAID级别，RAID 6的写入性能较低。
五、RAID 10RAID 10是一种将RAID 1和RAID 0相结合的硬盘阵列组建方式。
RAID 10至少需要四个硬盘，其中两个硬盘进行镜像备份，另外两个硬盘进行数据条带化。
磁盘阵列基本知识
最小需要的硬盘数
3
容量
N-1
备余
Yes
RAID5
在运行机制上，RAID 5和RAID 3完全相同，也是由几个数据块共享一个校验块。RAID 5和RAID 3的最大区别在于RAID 5不是把所有的校验块集中保存在一个专门的校验盘中，而是分散到所有的数据盘中。RAID 5使用了一种特殊的算法，可以计算出任何一个校验块的存放位置。这样就可以确保任何对校验块进行的读写操作都会在所有的RAID磁盘中进行均衡，从而消除了产生瓶颈的可能，并避免了像RAID3那样因校验盘损坏而导致系统失去容错能力的严重故障。硬盘的利用率为n-1。
RAID 5
Minimum Disks required
3
Capacity
N-1
Redundancy
Yes
RAID (0+1)
结合了RAID 0和RAID 1 –条块化读写的同时使用镜像操作。RAID (0+1)允许多个硬盘损坏，因为它完全使用硬盘来实现资料备余。如果有超过两个硬盘做RAID 1，系统会自动实现RAID (0+1)。
第二章磁盘阵列
什么是磁盘阵列（RAID）
所谓磁盘阵列(RAID)是指将多块磁盘连成一个阵列，并以某种方式读写磁盘，该读写方式可以保证一块或多块磁盘失效时能有效地防止数据丢失。冗余磁盘阵列RAID(Redundant Array of Independent Disks)技术1987年由加州大学伯克利分校提出，最初的研制目的是为了组合小的廉价磁盘来代替大的昂贵磁盘，以降低大批量数据存储的费用（当时RAID称为Redundant Array of Inexpensive Disks廉价的磁盘阵列），同时也希望采用冗余信息的方式，使得磁盘失效时不会使对数据的访问受损失，从而开发出一定水平的数据保护技术。RAID的具体实现可以靠硬件也可以靠软件，Windows NT（WIN2000）操作系统就提供软件RAID功能，但硬件和软件两者的性能差别较大。
磁盘阵列相关知识
磁盘阵列相关知识嘿，朋友们！今天咱来聊聊磁盘阵列这个玩意儿。
你说这磁盘阵列啊，就像是一个超级大的仓库，专门用来存放数据的。
想象一下，你有好多好多的数据，就像你有一大堆宝贝一样，得找个地方好好放起来吧。
磁盘阵列就是这么个地方，而且它还特别厉害呢！它有好几种类型，就跟不同风格的仓库似的。
比如说 RAID 0，这就像是把东西一股脑儿地堆在一起，速度那叫一个快呀，能让你的数据像火箭一样飞起来。
但它也有个小缺点，要是其中一块磁盘出了问题，哎呀，那可就麻烦啦，就好像仓库里的一块地方塌了，里面的宝贝可能就有危险咯。
再说说 RAID 1 吧，这就像是给每个宝贝都找了个双胞胎伙伴，一份数据有两份一模一样的备份呢。
这样就安全多啦，哪怕一块磁盘坏了，也不用担心数据丢啦，是不是很靠谱呀？还有 RAID 5 和 RAID 6 呢，它们就更有意思啦。
RAID 5 就像是一群小伙伴手拉手，互相帮忙，既能保证速度，又能有一定的安全性。
RAID 6 呢，就像是给这个团队又加了一道保险，更加牢固可靠啦。
那怎么选择适合自己的磁盘阵列呢？这可得好好想想。
要是你特别在乎速度，那就选 RAID 0 呗，但得小心点哦。
要是你数据特别重要，那还是RAID 1 或者更高级的靠谱呀。
而且哦，设置磁盘阵列也不是一件容易的事儿呢。
就跟盖房子一样，得精心设计，认真施工。
弄错了可不行，那数据可就危险啦。
咱平时用电脑的时候，也得注意保护好这个大仓库呀。
别随便乱弄，不然出了问题可就麻烦啦。
你说这磁盘阵列是不是很神奇呀？它就像一个默默守护我们数据的大英雄。
有了它，我们的数据就能安安全全地待在那里，随时等我们去调用。
所以呀，大家可得好好了解了解磁盘阵列，让它为我们的工作和生活更好地服务呀！别小看它，它的作用可大着呢！。
磁盘阵列基础知识
基本的RAID介绍RAID是英文Redundant Array of Independent Disks（独立磁盘冗余阵列），简称磁盘阵列.下面将各个级别的RAID介绍如下。
RAID0条带化（Stripe）存储。
理论上说，有N个磁盘组成的RAID0是单个磁盘读写速度的N 倍.RAID 0连续以位或字节为单位分割数据，并行读/写于多个磁盘上，因此具有很高的数据传输率,但它没有数据冗余，因此并不能算是真正的RAID结构.RAID1镜象（Mirror）存储。
它是通过磁盘数据镜像实现数据冗余，在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据。
当原始数据繁忙时，可直接从镜像拷贝中读取数据，因此RAID 1可以提高读取性能。
RAID 1是磁盘阵列中单位成本最高的，但提供了很高的数据安全性和可用性。
当一个磁盘失效时,系统可以自动切换到镜像磁盘上读写,而不需要重组失效的数据。
RAID2海明码（Hamming Code)校验条带存储.将数据条块化地分布于不同的硬盘上，条块单位为位或字节，使用称为海明码来提供错误检查及恢复。
这种编码技术需要多个磁盘存放检查及恢复信息，使得RAID 2技术实施更复杂，因此在商业环境中很少使用。
RAID3奇偶校验(XOR）条带存储,共享校验盘，数据条带存储单位为字节。
它同RAID 2非常类似，都是将数据条块化分布于不同的硬盘上，区别在于RAID 3使用简单的奇偶校验，并用单块磁盘存放奇偶校验信息.如果一块磁盘失效,奇偶盘及其他数据盘可以重新产生数据；如果奇偶盘失效则不影响数据使用.RAID 3对于大量的连续数据可提供很好的传输率，但对于随机数据来说，奇偶盘会成为写操作的瓶颈。
RAID4奇偶校验（XOR）条带存储，共享校验盘，数据条带存储单位为块.RAID 4同样也将数据条块化并分布于不同的磁盘上，但条块单位为块或记录。
RAID 4使用一块磁盘作为奇偶校验盘，每次写操作都需要访问奇偶盘，这时奇偶校验盘会成为写操作的瓶颈，因此RAID 4在商业环境中也很少使用。
磁盘阵列讲解精品PPT课件
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，缺点是数据传输速度慢、 线缆长度过短、连接设备少 。数据线是40针或80 针
SATA(Serial ATA)接口：Serial ATA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。Serial ATA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，Serial ATA 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
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RAID level 。 而每一level代表一种技术,目前业界公认的标准是 RAID 0~RAID 7 。
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。
总结起来就是 容量大、速度快、安全性高。
2.硬盘接口类型
目前，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，
大数据的读写。但冗余信息开销还是太大，阻止了这类 盘的广泛应用。
4.RAID3(3级盘阵列) RAID3为单盘容错并行传输阵列盘。它的特点是将检验 盘减小为一个(RAID2校验盘为多个，DAID1检验盘为1比 1)，数据以位或字节的方式存于各盘(分散记录在组内相 同扇区号的各个磁盘机上)。
储存磁盘阵列柜基础知识培训
储存磁盘阵列柜基础知识培训一、储存磁盘阵列柜的原理储存磁盘阵列柜是通过将多个硬盘组合在一起，通过磁盘阵列控制器实现数据的存储和管理。
它可以通过不同的RAID级别来提供不同的数据保护和性能特性，比如RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6等。
通过数据条带化和容错机制，可以实现数据的备份和恢复，并提高数据的可靠性和安全性。
二、储存磁盘阵列柜的工作模式储存磁盘阵列柜的工作模式分为基本模式和高级模式两种。
基本模式是指将多个硬盘组合在一起，通过RAID控制器实现数据的条带化和容错，并提高数据的可靠性和安全性。
高级模式是在基本模式的基础上，通过缓存、快照、异步复制等技术实现数据的高速访问和高效管理，进一步提高了系统的稳定性和可用性。
三、储存磁盘阵列柜的优缺点储存磁盘阵列柜的优点包括：1）提供更高的存储容量和更快的数据传输速度，满足了大容量、高速度的数据存储需求；2）通过RAID技术提供数据的条带化和容错，提高了数据的可靠性和安全性；3）支持多种RAID级别和不同的工作模式，能够满足不同用户的需求。
其缺点包括：1）成本较高，需要大量的硬盘和专用的磁盘阵列控制器；2）复杂的配置和管理，需要专业的技术人员进行操作和维护；3）对电源和散热要求较高，需要额外的设备保障系统的稳定运行。
四、储存磁盘阵列柜的应用场景储存磁盘阵列柜广泛应用于企业级数据中心和大型存储系统中，特别适合于对数据可靠性、存储容量和传输速度有较高要求的场景。
比如金融、电信、互联网、大数据等行业，都需要大容量、高速度和可靠性的数据存储系统来支撑业务的正常运行。
此外，储存磁盘阵列柜也适用于科学计算、医疗影像、视频监控等领域，能够满足大规模数据处理和高性能计算的需求。
总之，储存磁盘阵列柜作为一种高性能、高可靠性的数据存储设备，具有重要的应用价值和广阔的市场前景。
通过了解其基础知识，可以更好地理解其工作原理和优缺点，为推动其在各行业的应用和发展提供有力的支持。
raid(独立冗余磁盘阵列)基础知识
raid(独立冗余磁盘阵列)基础知识RAID（独立冗余磁盘阵列）基础知识一. 什么是RAID？RAID是独立冗余磁盘阵列（Redundant Array of Independent Disks）的缩写，是一种通过将多个磁盘组合在一起来提供高数据性能和冗余存储的技术。
RAID技术通过将数据分散存储在多个磁盘上，实现数据的冗余备份和提高系统性能。
二. RAID的基本原理RAID通过将数据切分成多个块，并将这些块分别存储在不同的磁盘上，以实现数据的冗余备份和提高读写性能。
常见的RAID级别包括RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6等。
1. RAID 0：条带化（Striping）RAID 0将数据切分成固定大小的块，并将这些块依次存储在多个磁盘上，提高了数据的读写性能。
然而，RAID 0没有冗余备份功能，一旦其中一个磁盘损坏，所有数据都将丢失。
2. RAID 1：镜像化（Mirroring）RAID 1将数据同时写入两个磁盘，实现了数据的冗余备份。
当其中一个磁盘损坏时，另一个磁盘仍然可以正常工作，保证数据的可靠性。
然而，RAID 1并没有提高数据的读写性能。
3. RAID 5：条带化加分布式奇偶校验（Striping with Distributed Parity）RAID 5将数据切分成固定大小的块，并在多个磁盘上存储数据和奇偶校验位。
奇偶校验位用于恢复损坏的数据。
RAID 5的读写性能较高，并且具有冗余备份功能。
然而，当多个磁盘损坏时，数据恢复的时间和复杂度较高。
4. RAID 6：双分布式奇偶校验（Double Distributed Parity）RAID 6是在RAID 5的基础上增加了第二个奇偶校验位，提高了数据的冗余备份能力。
RAID 6可以同时容忍两个磁盘的损坏，提供了更高的数据可靠性。
三. RAID的优缺点RAID技术具有以下优点：1. 提高数据的读写性能：通过条带化技术，数据可以同时从多个磁盘读取或写入，提高了系统的读写性能。
磁盘阵列知识介绍
1.为什么需要磁盘阵列
如何增加磁盘的存取(access)速度,如何防 止数据因磁盘的故障而失落及如何有效 的利用磁盘空间,一直是电脑专业人员和 用户的困扰;而大容量磁盘的价格非常昂 贵,对用户形成很大的负担。磁盘阵列技 术的产生一举解决了这些问题。
2. 什么是磁盘阵列（Disk Array）?
磁盘阵列（Disk Array）是由一个硬盘控 制器来控制多个硬盘的相互连接，使多 个硬盘的读写同步，减少错误，增加效 率和可靠度的技术。
3.磁盘阵列原理
磁盘阵列中针对不同的应用使用的不同技术,称为RAID level, RAID是Redundant Array of Inexpensive Disks的缩 写,而每一level代表一种技术,目前业界公认的标准是 RAID 0~RAID 5。这个level并不代表技术的高低,level 5并不高于level 3,level 1也不低过level 4,至于要选择那 一种RAID level的产品,纯视用户的操作环境(operating environment)及应用(application)而定,与level的高低没有 必然的关系。 RAID 0及RAID 1适用于PC及PC相关的系统如小型的 网络服务器(network server)及需要高磁盘容量与快速磁 盘存取的工作站等,因为比较便宜, RAID 2及RAID 3适 用于大型电脑及影像、AD/CAM等处理;RAID 5多用于 OLTP,因有金融机构及大型数据处理中心的迫切需要, 故使用较多而较有名气。
什么是什么是raidlevelraidlevelraidlevel3采用byteinterleaving数据交错存储技术硬盘在scsi控制卡下同时动作并将用于奇偶校验的数据储存到特定硬盘机中它具备了容错能力硬盘的使用效率是安装几个就减掉一个它的可靠度较佳
磁盘阵列使用说明
磁盘阵列正面图：磁盘阵列背面图：1，打开背面风扇的电源（2个），磁盘阵列启动，背面上面的的一个网口是控制口，设定和修改参数必须通过这个口访问，下面并排4个口是通道口，用来数据的交换和储存。
2，在前面板有个液晶微型控制键盘，用来配置磁盘阵列，按键操作说明：ENT长按——进入主菜单方向键——翻页ENT短按——选择对应的菜单3，查看后面控制口(lan)和通道口（ch0~3）的IP地址，以此进入下列菜单view and edit configuration parameters->conmunication parameters->internet protocol (tcp/ip)->然后选择需要查看的网口，我们现在查看控制口lan的IP，选择lan0->view and set ip address 查看当前的lan口IP或者更改IP,详细配置方法可看附录1《利用液晶面板设置IP地址.pdf》为方便叙述，现在假设lan口IP为192。
168.0.2，ch0口IP为192.168.0.3，ch1为192.168.0.4通过IE配置磁盘阵列4，通过IE输入LAN口地址，//192.168.0.2选择configuration，密码为空，进入配置界面。
5，选择logic Drive->create logical Drive(创建RAID),绿色的是可以使用的硬盘。
选择要创建RAID的硬盘，这里选取5块硬盘来创建RAID5+space，在RAID Level里选择RAID5+space Drive，其他默认，点击APPL Y确认创建6，给创建的RAID分区，，点击图画的raid阵列，然后选择PARTITION进入分区列表7，在下图位置点加号新建分区，减号删除分区8，创建好分区，点击左边标题栏；host lan->Creat lan创建映射，点击下面的位置，可以看到分区列表；9，选中1个分区，根据所要用的CH通道口，将分区映射到通道，这里我们把分区全部映射到ch0，选中p0分区，将channel physical no选择0，点击apply确认。
《磁盘阵列讲解》课件
磁盘阵列的发展趋势
容量增大
随着磁盘数量的增加、技术不断提高，磁盘阵 列的总容量将会越来越大。
性能提高
随着新技术的应用，磁盘阵列的读写速度将会 更快，同时也会变得更加智能化。
结论和展望
结论
磁盘阵列作为数据存储的重要方案，将会继续得 到盘阵列也将在这 一领域发挥越来越重要的作用。
《磁盘阵列讲解》
本课件将深入讲解磁盘阵列的各种技术，帮助你深入了解这一重要的数据存 储方案。
什么是磁盘阵列？
定义
磁盘阵列是利用多个磁盘组合成的存储系统，提供数据备份、容错、加速等功能。
分类
磁盘阵列可以按照多种因素分类，如运作模式、RAID级别、总线结构等。
磁盘阵列常用技术
RAID控制器
RAID控制器是磁盘阵列的重要组成部分，根据 RAID级别来管理磁盘的读写、纠错、协调等过 程。
磁盘阵列的成本较高，还需要较强的技术支持才能保证其正常运行。
磁盘阵列的应用领域
1
服务器存储
磁盘阵列在服务器存储中得到广泛应用，能够保证大量数据的高效存储和访问。
2
网络存储
磁盘阵列可以构建网络存储系统，为分布式的数据存储提供了强有力的支持。
3
大数据处理
磁盘阵列在大数据处理方面也有广泛的使用，能够满足容错、高速读写的需求。
光纤通道技术
光纤通道技术是一种快速，可靠的数据传输技 术，其速度和距离远高于传统的SCSI接口。
固态硬盘
固态硬盘具有更高的读写速度和更小的体积， 因此能够大大提高磁盘阵列的性能。
磁盘阵列的优缺点
1 优点
磁盘阵列能够提供更快速，更稳定的数据存储和访问能力，同时在发生磁盘故障时不会 导致数据丢失。
2 缺点
磁盘阵列技术
磁盘阵列技术磁盘阵列技术磁盘阵列技术是一种通过将多个硬盘组合在一起，形成一个逻辑上的单一存储设备的技术。
它能够提供更高的存储容量、更快的数据读写速度和更高的数据可靠性。
本文将从以下几个方面详细介绍磁盘阵列技术。
一、磁盘阵列基础知识1. 磁盘阵列定义磁盘阵列指的是将多个硬盘组合成一个逻辑上的单一存储设备，以提供更高的存储容量、更快的数据读写速度和更高的数据可靠性。
2. 磁盘阵列类型常见的磁盘阵列类型包括RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6等。
其中，RAID 0可以提供较高的读写速度，但没有冗余机制；RAID 1可以提供较高的数据可靠性，但存储容量较低；RAID 5和RAID 6则兼具了读写速度和数据可靠性，并且能够实现部分硬盘故障时仍然能够正常运行。
3. 磁盘阵列控制器磁盘阵列控制器是磁盘阵列的核心组成部分，它负责管理和控制硬盘的读写操作，并提供RAID级别的数据保护功能。
磁盘阵列控制器可以分为软件RAID和硬件RAID两种类型，其中硬件RAID通常性能更好、可靠性更高。
二、磁盘阵列实现原理1. RAID 0实现原理RAID 0通过将数据块分散存储在多个硬盘上，从而实现读写速度的提升。
例如，如果有两个硬盘A和B，那么一个10MB的文件可以被分成两个5MB的块，分别存储在A和B上。
当需要读取这个文件时，两个硬盘可以同时进行读取操作，从而实现读取速度的加快。
2. RAID 1实现原理RAID 1通过将数据同时存储在多个硬盘上，从而实现数据冗余备份。
例如，如果有两个硬盘A和B，在RAID 1中它们会被视为一个逻辑上的单一存储设备，并且所有数据都会被同时写入到A和B中。
当其中一个硬盘出现故障时，另一个硬盘仍然可以继续工作，从而保证数据的可靠性。
3. RAID 5实现原理RAID 5通过将数据块分散存储在多个硬盘上，并使用奇偶校验码来实现数据冗余备份。
例如，如果有三个硬盘A、B和C，在RAID 5中它们会被视为一个逻辑上的单一存储设备，并且所有数据都会被分成多个块，分别存储在A、B和C中。
磁盘阵列系统
1
目录
一、磁盘阵列基础知识
二、RAID基础知识 三、DAS、SAN、NAS等存储方式介绍
2
磁盘阵列基础
第一部分 磁盘阵列基础知识
3
磁盘阵列的定义
定义：
磁盘阵列将多个磁盘组成一个阵列，并视为单一的虚拟磁盘， 此虚拟磁盘被操作系统当做是一个硬盘。
4
磁盘阵列的优点
• • • • •
12
RAID 0+1
RAID 0+1：RAID0与RAID1的结合体。这种配置方式综合了带区集和镜像 的优势，所以被称为RAID 0+1。 • 把RAID0和RAID1技术结合起来，数据除分布在多个盘上外，每个盘都 有其物理镜像盘，提供全冗余能力，允许一个以下磁盘故障，而不影 响数据可用性，并具有快速读/写能力。RAID0+1要在磁盘镜像中建立 带区集至少4个硬盘。
• Enclosure Spare 机框热备：针对盘柜，只会作用于该磁盘所在盘柜， 当该磁盘所在盘柜中RIAD组故障才进行恢复
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RAID的实现方式
实现RAID的方式：软件方式、硬件方式（RAID卡，包含CPU芯片、ROM、 内存及相应接口）
软件方式 • RAID需要在操作系统 中运行，系统盘不在 RAID中 • 占用过多的系统资源
硬件方式
• RAID卡可以实现多个磁盘同时 传输，并在逻辑上将这些磁盘 划成一体磁盘，读写速度上大 大提高。 • RAID卡在芯片上实现RAID算法， 提供磁盘的容错功能
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RAID卡
• RAID卡：通过主板上的SCSI控制器来管理硬盘，RAID卡不集成SCSI控 制器为零通道卡。集成了SCSI控制器的，根据SCSI控制器的通道数， 分单通道卡，双通道卡。 • HBA卡Host Bus Adaptor： 主机总线适配卡，是服务器内部I/O通道与 存储系统I/O通道之间的物理连接接口。功能类似网卡，是计算机内部 总线与存储系统的桥梁。 • 常用协议：IDE、SCSI、光纤通道。选择类型是由磁盘所支持的协议决 定的。
企业中RAID磁盘阵列配置详解（一看就懂）
企业中RAID磁盘阵列配置详解（⼀看就懂）磁盘阵列：RAID 将⼀组硬盘连结成来，组成⼀个阵列，以避免单个硬盘损坏⽽带来的数据损失，同时亦提供了⽐单个硬盘⾼的可⽤性及容错性。
常见的组合⽅式有：RAID0、RAID1、RAID5、 RAID6、RAID1 0，下⾯分别介绍它们的特性。
（⼀）RAID0磁盘阵列RAID0 俗称“条带”，它将两个或多个硬盘组成⼀个逻辑硬盘，容量是所有硬盘之和，因为是多个硬盘组合成⼀个，故可并⾏写操作，写⼊速度提⾼，但此⽅式硬盘数据没有冗余，没有容错，⼀旦⼀个物理硬盘损坏，则所有数据均丢失。
因⽽，RAID0 适合于对数据量⼤，但安全性要求不⾼的场景，⽐如⾳像、视频⽂件的存储等类型特点缺点组成条件容量raid0⾼读写不可靠两个及以上⼤⼩相同的磁盘组成多块磁盘容量总和（⼆）RAID1磁盘阵列RAID1 俗称“镜像”，它最少由两个硬盘组成，且两个硬盘上存储的数据均相同，以实现数据冗余。
RAID1 读操作速度有所提⾼，写操作理论上与单硬盘速度⼀样，但由于数据需要同时写⼊所有硬盘，实际上稍为下降。
容错性是所有组合⽅式⾥最好的，只要有⼀块硬盘正常，则能保持正常⼯作。
但它对硬盘容量的利⽤率则是最低，只有 50%，因⽽成本也是最⾼。
RAID1 适合对数据安全性要求⾮常⾼的场景，⽐如存储数据库数据⽂件之类类型特点缺点组成条件容量raid1⾼可靠不具备扩展性⾄少两块⼤⼩相同的磁盘组成多块磁盘容量总和的⼀半（三）RAID5磁盘阵列RAID5 最少由三个硬盘组成，它将数据分散存储于阵列中的每个硬盘，并且还伴有⼀个数据校验位，数据位与校验位通过算法能相互验证，当丢失其中的⼀位时，RAID 控制器能通过算法，利⽤其它两位数据将丢失的数据进⾏计算还原。
因⽽ RAID5 最多能允许⼀个硬盘损坏，有容错性。
RAID5 相对于其它的组合⽅式，在容错与成本⽅⾯有⼀个平衡，因⽽受到⼤多数使⽤者的欢迎。
⼀般的磁盘阵列，最常使⽤的就是 RAID5 这种⽅式类型特点组成条件容量raid5⾼读写，写⼀般，⾼可靠性⾄少三块⼤⼩相同的磁盘n-1/n磁盘容量总和实际操作配置：环境：新建四个磁盘，三个磁盘做成raid5，⼀个作为备⽤磁盘（当⼀块磁盘不可⽤的时候，备⽤可以顶替）实现⽆⼈值守1，检测软raid管理命令mdadm是否安装[root@localhost ~]# rpm -q mdadmmdadm-4.0-5.el7.x86_642，将四块磁盘分别分区，并改为raid分区类型（操作看前⽂章详解）fdisk /dev/sdb ... 创建磁盘分区3，创建raid5磁盘阵列/dev/md5，其中/dev/sde1作为备⽤磁盘[root@localhost ~]# mdadm -C -v /dev/md5 -l5 -n3 /dev/sd[b-d]1 -x1 /dev/sde1 创建raid5磁盘阵列-C：创建-v：显⽰详细过程-l：级别-n：磁盘数量-x：备⽤磁盘数4，查看raid5磁盘阵列同步状态信息[root@localhost ~]# cat /proc/mdstat 查看Personalities : [raid6] [raid5] [raid4]md5 : active raid5 sdd1[4] sde1[3](S) sdc1[1] sdb1[0]41908224 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 [3/3] [UUU][root@localhost ~]# mdadm -D /dev/md5 查看raid磁盘阵列的详细信息5，模拟撤销⼀块磁盘，看备⽤磁盘是否可以同步并使⽤[root@localhost ~]# mdadm -f /dev/md5 /dev/sdb1 卸载其中⼀块磁盘mdadm: set /dev/sdb1 faulty in /dev/md5[root@localhost ~]# cat /proc/mdstat 查看同步状态Personalities : [raid6] [raid5] [raid4]md5 : active raid5 sdd1[4] sde1[3] sdc1[1] sdb1[0](F)41908224 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 [3/2] [_UU][==>..................] recovery = 10.7% (2242772/20954112) finish=1.5min speed=203888K/secunused devices: <none>使⽤mdadm -D查看raid5磁盘阵列的详细信息（四）RAID6磁盘阵列RAID6 是在 RAID5 的基础上改良⽽成的，RAID6 再将数据校验位增加⼀位，所以允许损坏的硬盘数量也由 RAID5 的⼀个增加到⼆个。
磁盘阵列基础知识
1.raid概念2.划分磁阵的基本步骤1）创建热备盘2) 划分raid3）划分lun4）map到主机（WWN号）more /sys/class/fc_host/host5/port_name0x2100781dbaa592603.lvm的基础知识LVM（Logical Volume Manager）逻辑盘卷管理LVM的基本实体：物理卷（Physical Volume）：典型的物理卷是硬盘分区，但也可以是整个硬盘或已创建的Software RAID 卷。
卷组（Volume Group）：卷组是LVM中最高抽象层，是由一个或多个物理卷所组成的存储器池。
逻辑卷（Logical Volume）：逻辑卷相当于非LVM系统中的分区，它在卷组上建立，是一个标准的块设备，可以在其上建立文件系统。
PE（Physical Extent）：物理卷按大小相等的“块”为单位存储，块的大小与卷组中逻辑卷块的大小相同。
LE（Logical Extent）：逻辑卷按“块”为单位存储，在一卷组中的所有逻辑卷的块大小是相同的。
4.常见存储设备使用方式5.创建LVM卷管理的步骤：1）为卷组选择磁盘（fdisk -l）2）创建物理卷（pvcreate /dev/sdb）3）创建卷组（vgcreate vgora /dev/sdb）4）创建逻辑卷（lvcreate -L 10G -n lvspfile vgora）lvcreate [options] -n 逻辑卷名卷组名[PV1 ... ]其中的常用可选项有："-i Stripes ：采用交错(striped)方式创建LV，其中Stripes指卷组中PV的数量。
"-I Stripe_size ：采用交错方式时采用的块大小(单位为KB)，Stripe_size必须为2的指数：2N ，N=2,3...9。
"-l LEs ：指定LV的逻辑块数。
"-L size ：指定LV的大小，其后可以用K、M、G表示KB、MB、GB。
超详细的磁盘阵列图文教程
磁盘阵列(Disk Array)1.为什么需要磁盘阵列如何增加磁盘的存取(access)速度,如何防止数据因磁盘的故障而失落及如何有效的利用磁盘空间,一直是电脑专业人员和用户的困扰;而大容量磁盘的价格非常昂贵,对用户形成很大的负担。
磁盘阵列技术的产生一举解决了这些问题。
过去十年来,CPU的处理速度增加了五十倍有多,内存(memory)的存取速度亦大幅增加,而数据储存装置--主要是磁盘(hard disk)--的存取速度只增加了三、四倍,形成电脑系统的瓶颈,拉低了电脑系统的整体性能(throughput),若不能有效的提升磁盘的存取速度,CPU、内存及磁盘间的不平衡将使CPU及内存的改进形成浪费。
目前改进磁盘存取速度的的方式主要有两种。
一是磁盘快取控制(disk cache controller),它将从磁盘读取的数据存在快取内存(cache memory)中以减少磁盘存取的次数,数据的读写都在快取内存中进行,大幅增加存取的速度,如要读取的数据不在快取内存中,或要写数据到磁盘时,才做磁盘的存取动作。
这种方式在单工环境(single-tasking environment)如DOS之下,对大量数据的存取有很好的性能(量小且频繁的存取则不然),但在多工(multi-tasking)环境之下(因为要不停的作数据交换(swapping)的动作)或数据库(database)的存取(因为每一记录都很小)就不能显示其性能。
这种方式没有任何安全保障。
其二是使用磁盘阵列的技术。
磁盘阵列是把多个磁盘组成一个阵列,当作单一磁盘使用,它将数据以分段(striping)的方式储存在不同的磁盘中,存取数据时,阵列中的相关磁盘一起动作,大幅减低数据的存取时间,同时有更佳的空间利用率。
磁盘阵列所利用的不同的技术,称为RAID level,不同的level针对不同的系统及应用,以解决数据安全的问题。
一般高性能的磁盘阵列都是以硬件的形式来达成,进一步的把磁盘快取控制及磁盘阵列结合在一个控制器(RAID controller)•或控制卡上,针对不同的用户解决人们对磁盘输出入系统的四大要求:(1)增加存取速度,(2)容错(fault tolerance),即安全性(3)有效的利用磁盘空间;(4)尽量的平衡CPU,内存及磁盘的性能差异,提高电脑的整体工作性能。
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磁盘阵列入门：组建raid(1)最近，刚刚帮朋友装了一台电脑，朋友选择了160GB的SATA硬盘。
之前，朋友有一台老的电脑，由于经常在网上下载影片和游戏，因此对硬盘进行了几次升级，分几次购买了几块80GB PATA硬盘。
由于朋友的那台旧电脑实在没法再用，因此打算把几块硬盘组合起来，装进新配的电脑中使用。
因此朋友想组成RAID磁盘阵烈进行使用，以提高机器性能和增大磁盘的容量。
那么什么是RAID呢？如何实现RAID功能？PATA与SATA硬盘能组建RAID 磁盘阵列吗？于是笔者进行了整理搜集，得文如下：一、什么是RAID？其具备哪些常用的工具模式？即然提到了RAID磁盘阵列，那么我们就先来了解一下什么是RAID？所谓的RAID，是Redundant Arrays of Independent Disks的简称，中文为廉价冗余磁盘阵列。
由1987年由加州大学伯克利分校提出的，初衷是为了将较廉价的多个小磁盘进行组合来替代价格昂贵的大容量磁盘，希望单个磁盘损坏后不会影响到其它磁盘的继续使用，使数据更加的安全。
RAID 作为一种廉价的磁盘冗余阵列，能够提供一个独立的大型存储设备解决方案。
在提高硬盘容量的同时，还能够充分提高硬盘的速度，使数据更加安全，更加易于磁盘的管理。
了解RAID基本定义以后，我们再来看看RAID的几种常见工作模式。
1、RAID 0RAID 0是最早出现的RAID模式，即Data Stripping数据分条技术。
RAID 0是组建磁盘阵列中最简单的一种形式，只需要2块以上的硬盘即可，成本低，可以提高整个磁盘的性能和吞吐量。
RAID 0没有提供冗余或错误修复能力，是实现成本是最低的。
RAID 0最简单的实现方式就是把N块同样的硬盘用硬件的形式通过智能磁盘控制器或用操作系统中的磁盘驱动程序以软件的方式串联在一起创建一个大的卷集。
在使用中电脑数据依次写入到各块硬盘中，它的最大优点就是可以整倍的提高硬盘的容量。
如使用了三块80GB 的硬盘组建成RAID 0模式，那么磁盘容量就会是240GB。
其速度方面，各单独一块硬盘的速度完全相同。
最大的缺点在于任何一块硬盘出现故障，整个系统将会受到破坏，可靠性仅为单独一块硬盘的1/N。
为了解决这一问题，便出一了RAID 0的另一种模式。
即在N块硬盘上选择合理的带区来创建带区集。
其原理就是将原先顺序写入的数据被分散到所有的四块硬盘中同时进行读写。
四块硬盘的并行操作使同一时间内磁盘读写的速度提升了4倍。
在创建带区集时，合理的选择带区的大小非常重要。
如果带区过大，可能一块磁盘上的带区空间就可以满足大部分的I/O操作，使数据的读写仍然只局限在少数的一、两块硬盘上，不能充分的发挥出并行操作的优势。
另一方面，如果带区过小，任何I/O指令都可能引发大量的读写操作，占用过多的控制器总线带宽。
因此，在创建带区集时，我们应当根据实际应用的需要，慎重的选择带区的大小。
带区集虽然可以把数据均匀的分配到所有的磁盘上进行读写。
但如果我们把所有的硬盘都连接到一个控制器上的话，可能会带来潜在的危害。
这是因为当我们频繁进行读写操作时，很容易使控制器或总线的负荷超载。
为了避免出现上述问题，建议用户可以使用多个磁盘控制器。
最好解决方法还是为每一块硬盘都配备一个专门的磁盘控制器。
虽然RAID 0可以提供更多的空间和更好的性能，但是整个系统是非常不可靠的，如果出现故障，无法进行任何补救。
所以，RAID 0一般只是在那些对数据安全性要求不高的情况下才被人们使用。
2、RAID 1RAID 1称为磁盘镜像，原理是把一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘上，也就是说数据在写入一块磁盘的同时，会在另一块闲置的磁盘上生成镜像文件，在不影响性能情况下最大限度的保证系统的可靠性和可修复性上，只要系统中任何一对镜像盘中至少有一块磁盘可以使用，甚至可以在一半数量的硬盘出现问题时系统都可以正常运行,当一块硬盘失效时，系统会忽略该硬盘，转而使用剩余的镜像盘读写数据，具备很好的磁盘冗余能力。
虽然这样对数据来讲绝对安全，但是成本也会明显增加，磁盘利用率为50%，以四块80GB容量的硬盘来讲，可利用的磁盘空间仅为160GB。
另外，出现硬盘故障的RAID系统不再可靠，应当及时的更换损坏的硬盘，否则剩余的镜像盘也出现问题，那么整个系统就会崩溃。
更换新盘后原有数据会需要很长时间同步镜像，外界对数据的访问不会受到影响，只是这时整个系统的性能有所下降。
因此，RAID 1多用在保存关键性的重要数据的场合。
RAID 1主要是通过二次读写实现磁盘镜像，所以磁盘控制器的负载也相当大，尤其是在需要频繁写入数据的环境中。
为了避免出现性能瓶颈，使用多个磁盘控制器就显得很有必要。
3、RAID0+1从RAID 0+1名称上我们便可以看出是RAID0与RAID1的结合体。
在我们单独使用RAID 1也会出现类似单独使用RAID 0那样的问题，即在同一时间内只能向一块磁盘写入数据，不能充分利用所有的资源。
为了解决这一问题，我们可以在磁盘镜像中建立带区集。
因为这种配置方式综合了带区集和镜像的优势，所以被称为RAID 0+1。
把RAID0和RAID1技术结合起来，数据除分布在多个盘上外，每个盘都有其物理镜像盘，提供全冗余能力，允许一个以下磁盘故障，而不影响数据可用性，并具有快速读/写能力。
RAID0+1要在磁盘镜像中建立带区集至少4个硬盘。
由于我们此次只是介绍家用台式机如何组建RAID磁盘阵列功能，目前主流的主板也只是提供这三种组建模式，因此其它诸如服务等的高级RAID模式，这里我们将不再过多的介绍。
二、主板芯片组RAID控制芯片介绍Intel南桥芯片ICH5R、ICH6R集成有SATA-RAID控制器，但仅支持SATA-RAID，不支持PATA-RAID。
Intel采用的是桥接技术，就是把SATA-RAID控制器桥接到IDE控制器，因此可以通过BIOS检测SATA硬盘，并且通过BIOS设置SATA-RAID。
当连接SATA硬盘而又不做RAID时，是把SATA硬盘当作PATA硬盘处理的，安装OS时也不需要驱动软盘，在OS的设备管理器内也看不到SATA-RAID控制器，看到的是IDE ATAPI控制器，而且多了两个IDE通道(由两个SATA通道桥接的)。
只有连接两个SATA硬盘，且作SATA-RAID 时才使用SATA-RAID控制器，安装OS时需要需要驱动软盘，在OS的设备管理器内可以看到SATA-RAID控制器。
安装ICH5R、ICH6R的RAID IAA驱动后，可以通过IAA程序查看RAID盘的性能参数。
VIA南桥芯片VT8237、VT8237R的SATA-RAID设计与Intel不同，它是把一个SATA-RAID 控制器集成到8237南桥内，与南桥里的IDE控制器没有关系。
当然这个SATA-RAID控制器也不见得是原生的SATA模式，因为传输速度也没有达到理想的SATA性能指标。
BIOS 不负责检测SATA硬盘，所以在BIOS里看不到SATA硬盘。
SATA硬盘的检测和RAID设置需要通过SATA-RAID控制器自己BootROM(也可以叫SATA-RAID控制器的BIOS)。
所以BIOS自检后会启动一个BootROM检测SATA硬盘，检测到SATA硬盘后就显示出硬盘信息，此时按快捷键Tab就可以进入BootROM设置SATA-RAID。
在VIA的VT8237南桥的主板上使用SATA硬盘，无论是否做RAID安装OS时都需要驱动软盘，在OS的设备管理器内可以看到SATA-RAID控制器。
VIA的芯片也只是集成了SATA-RAID控制器。
NVIDIA的nForce2/ nForce3/ nForce4芯片组的SATA/IDE/RAID处理方式是集Intel和VIA 的优点于一身。
第一是把SATA/IDE/RAID控制器桥接在一起，在不做RAID时，安装XP/2000也不需要任何驱动。
第二是在BIOS里的SATA硬盘不像Intel那样需要特别设置，接上SATA 硬盘BIOS就可以检测到。
第三是不仅SATA硬盘可以组成RAID，PATA硬盘也可以组成RAID，PATA硬盘与SATA硬盘也可以组成RAID。
这给需要RAID的用户带来极大的方便，Intel的ICH5R、ICH6R，VIA的VT8237都不支持PATA的IDE RAID。
三、NVIDIA芯片组BIOS设置和RAID设置简单介绍nForce系列芯片组的BIOS里有关SATA和RAID的设置选项有两处，都在Integrated Peripherals(整合周边)菜单内。
SATA的设置项：Serial-ATA，设定值有[Enabled], [Disabled]。
这项的用途是开启或关闭板载Serial-ATA控制器。
使用SATA硬盘必须把此项设置为[Enabled]。
如果不使用SATA硬盘可以将此项设置为[Disabled]，可以减少占用的中断资源。
RAID的设置项在Integrated Peripherals/Onboard Device(板载设备)菜单内，光标移到Onboard Device，按进入如子菜单：RAID Config就是RAID配置选项，光标移到RAID Config，按就进入如RAID配置菜单：第一项IDE RAID是确定是否设置RAID，设定值有[Enabled], [Disabled]。
如果不做RAID，就保持缺省值[Disabled]，此时下面的选项是不可设置的灰色。
如果做RAID就选择[Enabled]，这时下面的选项才变成可以设置的黄色。
IDE RAID下面是4个IDE(PATA)通道，再下面是SATA通道。
nForce2芯片组是2个SATA通道，nForce3/4芯片组是4个SATA通道。
可以根据你自己的意图设置，准备用哪个通道的硬盘做RAID，就把那个通道设置为[Enabled]。
设置完成就可退出保存BIOS设置，重新启动。
这里要说明的是，当你设置RAID后，该通道就由RAID控制器管理，BIOS的Standard CMOS Features里看不到做RAID的硬盘了。
BIOS设置后，仅仅是指定那些通道的硬盘作RAID，并没有完成RAID的组建，前面说过做RAID的磁盘由RAID控制器管理，因此要由RAID控制器的RAID BIOS检测硬盘，以及设置RAID模式。
BIOS启动自检后，RAID BIOS启动检测做RAID的硬盘，检测过程在显示器上显示，检测到硬盘后留给用户几秒钟时间，以便用户按F 1 0进入RAID BIOS Setup。
nForce芯片组提供的RAID(冗余磁盘阵列)的模式共有下面四种：RAID 0:硬盘串列方案，提高硬盘读写的速度。