磁盘阵列架构说明大全
磁盘阵列各种RAID原理、磁盘使用率
磁盘阵列RAID原理、种类及性能优缺点对比磁盘阵列（Redundant Arrays of Independent Disks，RAID）1. 存储的数据一定分片；2. 分基于软件的软RAID（如mdadm）和基于硬件的硬RAID（如RAID卡）；3. RAID卡如同网卡一样有集成板载的也有独立的(PCI-e)，一般独立RAID卡性能相对较好，淘宝一搜便可看到他们的原形；4. 现在基本上服务器都原生硬件支持几种常用的RAID;5. 当然还有更加高大上的专用于存储的磁盘阵列柜产品，有专用存储技术，规格有如12/24/48盘一柜等，盘可选机械/固态，3.5/2.5寸等。
近来想建立一个私有云系统，涉及到安装使用一台网络存储服务器。
对于服务器中硬盘的连接，选用哪种RAID模式能准确满足需求收集了资料，简单整理后记录如下：一、RAID模式优缺点的简要介绍目前被运用较多的RAID模式其优缺点大致是这样的：1、RAID0模式优点：在RAID 0状态下，存储数据被分割成两部分，分别存储在两块硬盘上，此时移动硬盘的理论存储速度是单块硬盘的2倍，实际容量等于两块硬盘中较小一块硬盘的容量的2倍。
缺点：任何一块硬盘发生故障，整个RAID上的数据将不可恢复。
备注：存储高清电影比较适合。
2、RAID1模式优点：此模式下，两块硬盘互为镜像。
当一个硬盘受损时，换上一块全新硬盘(大于或等于原硬盘容量)替代原硬盘即可自动恢复资料和继续使用，移动硬盘的实际容量等于较小一块硬盘的容量，存储速度与单块硬盘相同。
RAID 1的优势在于任何一块硬盘出现故障是，所存储的数据都不会丢失。
缺点：该模式可使用的硬盘实际容量比较小，仅仅为两颗硬盘中最小硬盘的容量。
备注：非常重要的资料，如数据库，个人资料，是万无一失的存储方案。
3、RAID 0+1模式RAID 0+1是磁盘分段及镜像的结合，采用2组RAID0的磁盘阵列互为镜像，它们之间又成为一个RAID1的阵列。
磁盘阵列系统(RAID)介绍
掌握.有解吗?备援硬盘: Spare Disk如果在数组中,加上备援硬盘.当任一数组硬盘故障时,该备援硬盘可以自动上线,将故障硬盘立即取代,并开始依设定的"重建优先权"作数据重构,就可有效缩短上述的"前往处理"的时间,也可减少因急迫性所造成的压力.不过,这颗备援硬盘,平时是无法拿来作存放空间的.因为一旦作了"可使用"的标记,备援设定会自动消失.所以,回到前述的真理:"安全性"加"速度"建立在成本上的.总体备援硬盘: Global Spare Disk。
就是备援硬盘,但是可以对同一磁盘阵列中的所有"数组组态群"作备援.总是比较省的方式.定时备份"既然重要,为何不备份?"与其在灾害发生时,束手无策,自怨自艾,何不在规定时间作好重要资料的备份,以防万一? 即使使用了磁盘阵列,提高数据的可供应性,备份仍该作的.毕竟,它是重要的资料.RAID控制器型式1. 软件架构:Software Based在多年前, Novell 的Netware就提供了Mirror的功能,即使在今天,相信仍有许网络系统,是采用此一方式.不过这在资料量较大的环境中,其50% 的硬盘使用率,究竟是稍少了些.另外, Cor el 在约五年前,大力推广其Corel RAID!以不到美金一千元的低价,切入市场.然而究竟使用软件的数组架构,会占用到主系统的CPU 及内存资源,而导致系统效率的下降.所以采用非主系统供货商的软件数组产品者,相对是较少的.2. 主机独立式架构: Host Independent数组控制器对主系统,是藉由连接至其存取接口(目前以SCSI 为主)作信道.换言之,它在主系统的存取接口上,是一个独立的直接存取储存体DASD Direct Access Storage Device. 而这个大的储存体内,可以有不只一个的逻辑磁盘LUN Logical Unit Number. 数组控制器,对下管理多颗数组硬盘机们.而主系统是不会看到或直接管理该硬盘的.例如:CMD, EMC, Symbios, Digital StorageWorks, ... 都有相关的产品.。
博世DSA E-Series (E2800 60-bay) 磁盘阵列说明书
u可扩展的网络存储解决方案：控制器单元拥有60个内部硬盘，可通过先进SAS 接口连接的扩展单元扩展u可配置基于硬件的RAID/DDP 保护（RAID‑5、RAID‑6或DDP ）以达到最高系统性能u 冗余的热插拔电源设备和冷却风扇u 两个用于高速iSCSI 连接的万兆位以太网端口u模块化设计，方便维修，享受NetApp 服务，包括3年下一工作日现场支持DSA E2800代表下一代DSA E‑Series ，即博世推出的基于iSCSI 的数字视频磁盘阵列。
专为安防领域设计的专业平台，可满足该领域苛刻的数字视频存储应用要求，能够管理不断增多的数字视频数据。
随着高清以及最近的超高清(4K)IP 摄像机和编码器进入监控市场，该应用面临的主要挑战在于存储基础架构的高带宽和低复杂度方面不断增长的需求。
下一代DSA E2800磁盘阵列可解决这一难题。
系统概述DSA E2800基于4U 双控制器单元，内部拥有60个3.5英寸7.2K 转速的NL-SAS （串行连接SCSI ）企业级硬盘（近线SAS ），可满足大容量和高性能的要求。
该存储系统是具有超强灵活性设计的高性能解决方案，非常适合广泛的视频监控要求。
其平衡性能设计用于支持高带宽和I/O 密集型工作负载。
DSA E2800磁盘架选件有一个高密度60盘位扩展单元，可配备60个3.5英寸7.2K 转速的NL-SAS 企业级硬盘(4U)，可实现自定义配置以针对各种标准的中大型企业环境进行优化。
再者，DSA E2800的完全冗余I/O 路径、高级保护功能和广泛诊断能力带来高水准的可用性、完整性和安全性。
功能DSA E2800是NetApp 公司推出的联合品牌E2800系列。
它是一种向上扩展的网络存储解决方案，为您的所有视频数据提供优异的安全性、高度“现成”的扩展性、值得信赖的数据保护以及简化的管理。
NetApp 多年前率先采用iSCSI 协议，并为视频监控市场打造出新一代E2800系列高端产品。
磁盘阵列的组成课件
模
块 功
✓记录操作日志 ✓记录系统状态变化日志 ✓实现用户的日志操作
能
✓接收解释控制程序的状态 报告 ✓接受其他硬件监控程序的 状态报告 ✓向用户报告系统状态信70’息s
00’s
Administrator
Web Server
配置管理模块
RAID配置
系统日志
状态监控
80’s 10’s
90’s
End！
课后作业
• 阅读linux下MD代码，弄清 RAID0，1的工作流程
硬阵列的组成
1.专用的电路板 ： 磁盘阵列卡，盒式磁盘阵
列控制器 （易于嵌入服务器内形成一个整体 ）
2.通用板卡集成式磁盘阵列：更新速度快，
开发周期短，维修方便，能附加用户特殊要求和 性价比高等优点，但存在部分冗余的部件和机箱 尺寸稍大等缺点
网络磁盘阵列工作原理
系
处理器
统
总
线
存储器
主机通道 适配器
PCI总线
网卡
外设通道
网
络
存
储
网卡
设
备
网
络
存储ຫໍສະໝຸດ 网卡设备网络
请求 应答
客户机1
客户机2
客户机3
客户机4
网络磁盘阵列的特点
1.命令与数据的分流：
外设通道用于传输命令，网络通 道用于向用户传输数据。服务器只用 于命令的响应和处理，缩短了服务等 待时间；数据不经过服务器直接到达 用户，缩短了I/O路径，减少了存储转 发，提高了平均数传率。
网络磁盘阵列的特点
2.扩容与增速同步： 在一个系统中每增加一台磁盘阵
列便增加了一条网络通道，这样在增 加容量的同时，同步增加数据接口带 宽。（利用这一优点可以构建10～100T容量的海量存储系统）
RAID 磁盘阵列详解
RAID 磁盘阵列详解RAID，Redundant Arrays of Independent Disks的简称，独立磁盘冗余阵列,简称磁盘阵列。
磁盘阵列其实也分为软阵列(Software Raid)和硬阵列(Hardware Raid) 两种.软阵列：即通过软件程序并由计算机的CPU提供运行能力所成. 由于软件程式不是一个完整系统故只能提供最基本的RAID容错功能. 其他如热备用硬盘的设置, 远程管理等功能均一一欠奉.硬阵列：是由独立操作的硬件提供整个磁盘阵列的控制和计算功能. 不依靠系统的CPU资源. 由于硬阵列是一个完整的系统, 所有需要的功能均可以做进去. 所以硬阵列所提供的功能和性能均比软阵列好. 如果你想把系统也做到磁盘阵列中, 硬阵列是唯一的选择. 故我们可以看市场上RAID 5 级的磁盘阵列均为硬阵列. 软阵列只适用于Raid 0 和Raid 1.要使用磁盘RAID主要有两种方式，第一种就是RAID适配卡，通过RAID适配卡插入PCI 插槽再接上硬盘实现硬盘的RAID功能。
第二种方式就是直接在主板上集成RAID控制芯片，让主板能直接实现磁盘RAID。
这种方式成本比专用的RAID适配卡低很多。
此外还可以用2k or xp or linux系统做成软RAID. 个人使用磁盘RAID主要是用RAID0、RAID1或RAID0＋1工作模式下面将各个级别的RAID介绍如下。
RAID 0条带化（Stripe）存储, 即Data Stripping数据分条技术。
RAID 0可以把多块硬盘连成一个容量更大的硬盘群，可以提高磁盘的性能和吞吐量。
RAID 0没有冗余或错误修复能力，成本低，要求至少两个磁盘，一般只是在那些对数据安全性要求不高的情况下才被使用。
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，在所有的级别中，RAID 0的速度是最快的。
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。
服务器磁盘阵列详细图解
服务器磁盘阵列详细图解RAID 0RAID 0又称为Stripe或Striping，它代表了所有RAID级别中最高的存储性能。
RAID 0提高存储性能的原理是把连续的数据分散到多个磁盘上存取，这样，系统有数据请求就可以被多个磁盘并行的执行，每个磁盘执行属于它自己的那部分数据请求。
这种数据上的并行操作可以充分利用总线的带宽，显著提高磁盘整体存取性能。
如图1所示:从理论上讲，三块硬盘的并行操作使同一时间内磁盘读写速度提升了3倍。
但由于总线带宽等多种因素的影响，实际的提升速率肯定会低于理论值，大量数据并行传输与串行传输比较，提速效果显著显然毋庸置疑。
RAID 0的缺点是不提供数据冗余，因此一旦用户数据损坏，损坏的数据将无法得到恢复。
RAID 0具有的特点，使其特别适用于对性能要求较高，而对数据安全不太在乎的领域，如图形工作站等。
对于个人用户，RAID 0也是提高硬盘存储性能的绝佳选择。
容错性：没有冗余类型：没有热备盘选项：没有读性能：高随机写性能：高连续写性能：高需要的磁盘数：一个或多个可用容量：总的磁盘的容量典型应用：无故障的迅速读写，要求安全性不高，如图形工作站等。
RAID 1RAID 1又称为Mirror或Mirroring，它的宗旨是最大限度的保证用户数据的可用性和可修复性。
RAID 1的操作方式是把用户写入硬盘的数据百分之百地自动复制到另外一个硬盘上。
当读取数据时，系统先从RAID 0的源盘读取数据，如果读取数据成功，则系统不去管备份盘上的数据;如果读取源盘数据失败，则系统自动转而读取备份盘上的数据，不会造成用户工作任务的中断。
当然，我们应当及时地更换损坏的硬盘并利用备份数据重新建立Mirror，避免备份盘在发生损坏时，造成不可挽回的数据损失。
由于对存储的数据进行百分之百的备份，在所有RAID级别中，RAID 1提供最高的数据安全保障。
同样，由于数据的百分之百备份，备份数据占了总存储空间的一半，因而，Mirror 的磁盘空间利用率低，存储成本高。
磁盘阵列的组成部分
磁盘阵列的组成部分：Raid卡：注：raid分软raid和硬raid，软raid由操作系统上面的软件实现，硬raid由raid卡实现功能：(1)划分RAID，可以让很多磁盘驱动器同时传输数据，而这些磁盘驱动器在逻辑上又是一个磁盘驱动器。
(2)可以提供容错功能。
组成部分：cpu、IO处理器、SCSI控制器、SCSI连接器、缓存。
注：控制器可以使用主板上面的SCSI控制器也可以集成在raid卡中。
支持的硬盘接口：IDE接口、SATA接口、SCSI接口、SCSI、SAS。
分类：按通道分：根据raid卡集成的SCSI控制器的通道的数量进行分类。
0通道：使用主板上面的控制器，卡上没有集成的控制器。
1通道：有一个控制器的通道。
2、3、4等等控制器：(通常表现为一个PCI卡)接收并解释cpu发来的命令，并向磁盘驱动器发出各种控制信号。
控制器与SCSi设备比如硬盘连接部件为SCSI线缆。
Raid产品结构示意图：早些时候，市场上较为普遍的是SCSI RAID卡，一般包括SCSI接口控制器，在后端与SCSI 磁盘通讯;前端连接到PCI总线上，因此一般还有一个PCI总线控制器维护PCI总线仲裁，实现和主机系统的通讯。
此外，还有一个ROM，通常都是用Flash芯片作为ROM，其中存放着初始化RAID卡必须的代码以及实现RAID功能所必须的代码。
带Raid卡的SCSI系统结构RAM则一方面可以作为数据缓存提高性能，另外一方面可以作为RAID卡上CPU执行RAID 运算所需要的内存空间。
XOR芯片则是专门用来做RAID3、5、6这一类校验型RAID的校验数据计算。
使用XOR芯片，可以大大加速这一类校验型RAID的运算效率。
影响RAID 卡性能的因素很多，其中可调因素主要有RAID 卡缓存( CACHE )大小、写策略( WRITE POLICY )、读策略( READ POLICY )、条带的大小( STRIPE SIZE )。
磁盘阵列的不同级别及其特点
磁盘阵列的不同级别及其特点磁盘阵列（RAID，Redundant Array of Independent Disks）技术是一种将多个物理硬盘组合在一起，以提高数据存储和处理的性能、可靠性和容错性的技术。
磁盘阵列通过分割、复制和分布数据，以实现数据的并行读写和冗余备份。
不同的磁盘阵列级别提供了不同的数据保护和性能方案，适用于不同的应用场景。
本文将针对不同级别的磁盘阵列，分别介绍其特点和适用场景。
1. RAID 0RAID 0级别使用条带化的数据分布方式（striping），将数据分散存储在多个硬盘上，提供了更快的读写性能。
数据被拆分成固定大小的块，然后块按照顺序分布在不同的硬盘上。
由于数据同时存储在多个硬盘上，RAID 0可以实现并行读写，从而提高了整体的数据传输速度。
然而，RAID 0并不提供冗余备份和容错能力。
任一硬盘的故障都会导致整个阵列不可用，并且无法恢复数据。
因此，RAID 0通常用于对性能需求较高而对数据可靠性没有特别要求的场景，如视频编辑和游戏开发等。
2. RAID 1RAID 1级别通过镜像数据的方式提供冗余备份。
每个数据块都被复制到至少两个硬盘上，确保在其中一个硬盘故障时仍然可以通过另一个硬盘访问数据。
RAID 1具有很高的数据可靠性和容错性，但相比RAID 0，写入性能有所降低。
RAID 1适用于对数据保护较为重视的场景，如企业级存储和数据库服务器。
但需要注意的是，RAID 1并不能提供增加存储空间的功能，因为每个数据块都需要镜像存储。
3. RAID 5RAID 5级别结合了条带化和分布式奇偶校验（parity）的方式实现数据的分布存储和冗余备份。
RAID 5需要至少三个硬盘，并将奇偶校验信息按照轮换的方式存储在不同的硬盘上，以保证阵列中同时容忍一次硬盘故障。
当读取数据时，RAID 5可以通过奇偶校验信息恢复任何一个硬盘上的数据。
而在硬盘故障时，阵列可以通过奇偶校验信息实现数据的重建和恢复。
磁盘阵列（Raid）介绍-常见的类型
磁盘阵列(Raid)介绍-常见的类型RAID 0:把多个磁盘合并成一个大的磁盘，不具有冗余功能，并行I/O ，速度最快。
它是将多个磁盘并列起来，成为一个大硬盘。
在存放数据时，其将数据按磁盘的个数来进行分段，据按磁盘的个数来进行分段，然后同时将这些数据写进这些磁盘中。
然后同时将这些数据写进这些磁盘中。
然后同时将这些数据写进这些磁盘中。
所以，所以，所以，在所在所有的级别中，RAID 0的速度是最快的。
但是RAID 0没有冗余功能，如果一个磁盘(物理)损坏，则所有的数据都无法使用。
损坏，则所有的数据都无法使用。
RAID 1:两组相同的磁盘系统互作镜像，速度没有提高，但是允许单个磁盘出错，可靠性最高。
RAID 1就是镜像。
其原理为在主硬盘上存放数据的同时也在镜像硬盘上写一样的数据。
当主硬盘(物理)损坏时，镜像硬盘则代替主硬盘的工作。
因为有镜像硬盘做数据备份，所以RAID 1的数据安全性在所有的RAID 级别上来说是最好的。
但是其磁盘的利用率却只有50%，是所有RAID 上磁盘利用率最低的一个级别。
用率最低的一个级别。
RAID 3 存放数据的原理和RAID 0、RAID 1不同。
RAID 3是以一个硬盘来存放数据的奇偶校验位，数据则分段存储于其余硬盘中。
它象RAID 0一样以并行的方式来存放数，但速度没有RAID 0快。
如果数据盘(物理)损坏，只要将坏硬盘换掉，RAID 控制系统则会根据校验盘的数据校验位在新盘中重建坏盘上的数据。
利用单独的校验盘来保护数据虽然没有镜像的安全性高，但是硬盘利用率得到了很大的提高，为n-1。
但缺点是作为存放校验位的硬盘，工作负荷会很大，因为每次写操作，都会把生成的校验信息写入该磁盘，而其它磁盘的负荷相对较小，这会对性能有一定的影响。
小，这会对性能有一定的影响。
RAID 5:RAID 5是在RAID 3的基础上进行了一些改进，当向阵列中的磁盘写数据，奇偶校验数据均匀存放在阵列中的各个盘上，允许单个磁盘出错。
磁盘阵列基本原理
磁盘阵列基本原理磁盘阵列（RAID）是一种通过将多个磁盘驱动器组合在一起来提供更高性能、更大存储容量和更高容错能力的技术。
它通过将数据分散存储在多个磁盘上，以实现更快的数据读写速度和更好的数据冗余保护。
RAID技术有多种级别，每种级别都有其独特的数据分布和冗余机制。
下面将介绍几种常见的RAID级别及其基本原理。
1. RAID 0：RAID 0是一种条带化（striping）技术，它将数据分散存储在多个磁盘上，从而提高数据读写速度。
数据被分成块，并按顺序写入不同的磁盘。
当读取数据时，多个磁盘可以同时工作，从而提供更高的吞吐量。
然而，RAID 0没有冗余机制，如果其中一个磁盘故障，所有数据都将丢失。
2. RAID 1：RAID 1是一种镜像（mirroring）技术，它将数据同时写入两个磁盘，从而实现数据的冗余备份。
当其中一个磁盘故障时，另一个磁盘仍然可以提供数据访问。
RAID 1提供了很高的数据可靠性，但存储容量利用率较低，因为每一个数据都需要在两个磁盘上存储一份。
3. RAID 5：RAID 5是一种条带化和分布式奇偶校验（distributed parity）技术的组合。
它将数据和奇偶校验信息分别存储在多个磁盘上，以提供更高的数据读写速度和冗余保护。
奇偶校验信息用于恢复故障磁盘上的数据。
RAID 5至少需要三个磁盘，其中一个磁盘用于存储奇偶校验信息。
当其中一个磁盘故障时，系统可以通过奇偶校验信息计算出丢失的数据。
4. RAID 6：RAID 6是在RAID 5的基础上增加了第二个奇偶校验信息。
它需要至少四个磁盘，并可以容忍两个磁盘的故障。
RAID 6提供了更高的容错能力，但相应地增加了存储开消。
5. RAID 10：RAID 10是RAID 1和RAID 0的组合。
它将数据分散存储在多个磁盘上，并通过镜像技术实现数据的冗余备份。
RAID 10提供了更高的数据读写速度和数据可靠性，但需要至少四个磁盘，且存储容量利用率较低。
Dell服务器磁盘阵列配置手册
此文档为自行整理，非官方提供资料，仅供参考。
疏漏之处敬请反馈。
对RAID进行操作很可能会导致数据丢失，请在操作之前务必将重要数据妥善备份，以防万一。
名称解释：Disk Group：磁盘组，这里相当于是阵列，例如配置了一个RAID5，就是一个磁盘组VD(Virtual Disk)：虚拟磁盘，虚拟磁盘可以不使用阵列的全部容量，也就是说一个磁盘组可以分为多个VDPD(Physical Disk)：物理磁盘HS：Hot Spare 热备Mgmt：管理【一】，创建逻辑磁盘1、按照屏幕下方的虚拟磁盘管理器提示，在VD Mgmt菜单（可以通过CTRL+P/CTRL+N切换菜单），按F2展开虚拟磁盘创建菜单2、在虚拟磁盘创建窗口，按回车键选择”Create New VD”创建新虚拟磁盘3、在RAID Level选项按回车，可以出现能够支持的RAID级别，RAID卡能够支持的级别有RAID0/1/5/10/50，根据具体配置的硬盘数量不同，这个位置可能出现的选项也会有所区别。
选择不同的级别，选项会有所差别。
选择好需要配置的RAID级别（我们这里以RAID5为例），按回车确认。
4、确认RAID级别以后，按向下方向键，将光标移至Physical Disks列表中，上下移动至需要选择的硬盘位置，按空格键来选择（移除）列表中的硬盘，当选择的硬盘数量达到这个RAID级别所需的要求时，Basic Settings的VD Size中可以显示这个RAID的默认容量信息。
有X标志为选中的硬盘。
选择完硬盘后按Tab键，可以将光标移至VD Size栏，VD Size可以手动设定大小，也就是说可以不用将所有的容量配置在一个虚拟磁盘中。
如果这个虚拟磁盘没有使用我们所配置的RAID5阵列所有的容量，剩余的空间可以配置为另外的一个虚拟磁盘，但是配置下一个虚拟磁盘时必须返回VD Mgmt创建（可以参考第13步，会有详细说明）。
VD Name根据需要设置，也可为空。
磁盘阵列架构说明大全
LAN（图书馆）
路由器
服务器
SCSI
磁盘阵列
LAN（校园网）
服务器
服务器
管理终端
XX公司
一般网络结构：
远程用户
阅览室服务终端
Internet
远程用户
校园网用户
LAN（图书馆）
路由器
服务器
SCSI
磁盘阵列
LAN（校园网）
服务器
服务器
管理终端
XX公司
XX磁盘阵列满足存储 更高的要求 ●更 大 的 存 储 容 量 ●更 快 的 响 应 速 度 ●数 据 更 加 安 全 可 靠
•支持可用
•有完善的系统检测与报警功能
•标准的接口支持多种主机连接
•支持多种操作系统平台
标准的 SCSI接口
控制器
热把插 硬盘
冗余可热把 插电源
XX公司
数字化图书馆中常用的XX磁盘阵列
• 机架式 • 桌边式
XX公司
XX 磁盘阵列一般性能介绍
高性能：
XX公司
RAID 技术
● 使用RAID技术突破了单盘容量的限制
XX公司
RAID 技术
● 使用RAID技术突破了单盘读写速度的限制
XX公司
RAID 技术
● 使用RAID技术实现了数据存储的安全
XX公司
RAID 技术
●RAID技术解决了什么问题 ● 使用RAID技术解决了单个磁盘容量的限制 ●使用RAID技术解决了单个磁盘速度的限制 ●使用RAID技术解决了数据可靠性问题
XX公司
XX 磁盘阵列一般性能介绍
可扩展：
• 每个控制器可支持8个SCSI通道 • 每个通道都可定义为HOST或DRIVE • 每个SCSI ID可有32个LUN • 多种通道扩展板可选 • 支持实现SAN • 模块化结构 • 支持在线扩容
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。
磁盘阵列的分类
磁盘阵列的分类磁盘阵列是一种将多个磁盘组合起来以提供更高性能和可靠性的存储系统。
根据不同的特性和功能，磁盘阵列可以分为多种分类。
本文将对常见的几种磁盘阵列进行分类介绍。
一、RAID（冗余独立磁盘阵列）类RAID是最常见的磁盘阵列分类，它通过将多个磁盘组合成一个逻辑卷，提供更高的数据读写性能和数据冗余保护。
RAID有多种不同级别，常见的有RAID 0、RAID 1、RAID 5和RAID 10。
1. RAID 0：RAID 0采用数据条带化的方式将数据分散存储在多个磁盘上，提高了数据的读写速度。
但是，RAID 0没有冗余功能，一旦其中一个磁盘故障，整个阵列的数据都会丢失。
2. RAID 1：RAID 1采用镜像的方式将数据同时写入两个磁盘，提供了数据的冗余保护。
当其中一个磁盘故障时，另一个磁盘上的数据仍然可用。
RAID 1可以提高数据的可靠性，但读写性能相对较低。
3. RAID 5：RAID 5将数据和校验信息交错存储在多个磁盘上，提供了数据的冗余保护和较高的读写性能。
当其中一个磁盘故障时，可以通过校验信息重建丢失的数据。
RAID 5至少需要三个磁盘才能工作。
4. RAID 10：RAID 10是RAID 1和RAID 0的组合，通过将多对镜像磁盘组合成一个条带化的阵列，提供了更高的数据读写性能和冗余保护。
RAID 10至少需要四个磁盘才能工作。
二、JBOD（Just a Bunch Of Disks，独立磁盘）类JBOD是一种简单的磁盘阵列分类，它将多个独立的磁盘组合成一个逻辑卷。
JBOD没有数据条带化或冗余功能，只是将多个磁盘合并为一个更大的逻辑卷。
JBOD主要用于增加存储容量，但没有提供数据冗余和性能提升的功能。
三、NAS（网络附加存储）类NAS是一种通过网络连接的独立存储设备，它可以将多个磁盘组合成一个逻辑卷，并通过网络共享给其他设备使用。
NAS可以提供文件共享、数据备份和远程访问等功能。
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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数字化图书馆中常用的XX磁盘阵列 数字化图书馆中常用的XX磁盘阵列 XX
• 机架式 • 桌边式XX公司源自XX 磁盘阵列一般性能介绍
高性能： 高性能
• 控制器具有64－bit RISC PowerPC CPU • Ultra2传输率达 80 MB/s; 1GHz FC－AL光纤传输率达100 MB/s • Ultra3传输率达 160 MB/s; 1GHz FC－AL光纤传输率达100 MB/s • CACHE容量32－1000MB可选，有无ECC的SDRAM DIMM均可 • 支持通写，回写，智能多线程前读。 • 支持8个不同RAID级的逻辑驱动器。 • 每个逻辑驱动器最大支持容量2TB • 每个控制器最大可支持容量16TB
SCSI
服务器
磁盘阵列 管理终端 服务器 服务器
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XX磁盘阵列满足存储 更高的要求
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更 大 的 存 储 容 量
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更 快 的 响 应 速 度 数 据 更 加 安 全 可 靠
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什么是磁盘阵列： 磁盘阵列是一种采用RAID技术、 冗余技术和在线维护技术制造的 一种高性能、高可用的磁盘存储 设备。
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XX 磁盘阵列一般性能介绍
高可用： 高可用
• 支持多种RAID级：0,1,(0+1),3,5,10,30,50，NRAID或JBOD • 任一款阵列均可配置成单控制器或冗余控制器方式 • 冗余控制器间有专用通道进行CACHE同步和通信 • 冗余控制器可进行在线更换 • 所有故障硬盘均可在线更换 • 所有故障电源均可在线更换 • 故障硬盘数据可自动后台重建(有热备盘) • 故障硬盘更换自动检测并自动后台数据重建 • 双主机通道支持双机群集结构
服务终端
LAN
SCSI
服务器
磁盘阵列
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一般网络结构：
校园网用户 校园网用户
阅览室服务终端
LAN（校园网）
路由器 LAN（图书馆） 管理终端 服务器 服务器
SCSI
服务器
磁盘阵列
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一般网络结构：
远程用户
远程用户
Internet 校园网用户 阅览室服务终端
LAN（图书馆） 路由器
LAN（校园网）
XX 磁盘阵列简介
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内容： 内容：
XX磁盘阵列的一般网络结构 一、 XX磁盘阵列的一般网络结构 二、了解磁盘阵列在数字化图书馆中的作用 三、了解磁盘阵列的基本原理 四、介绍几种数字化图书馆中常用的XX磁盘阵列 介绍几种数字化图书馆中常用的XX磁盘阵列 XX 五、问题讨论
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一般网络结构：
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RAID 技术
磁盘阵列的核心技术 —— RAID技术 RAID──Redundant Arrays of Inexpensive Disk RAID 技术是实现廉价磁盘冗余阵列的一系列方法
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RAID 技术
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使用RAID技术突破了单盘容量的限制
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RAID 技术
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使用RAID技术突破了单盘读写速度的限制
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RAID 技术
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使用RAID技术实现了数据存储的安全
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RAID 技术
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RAID技术解决了什么问题
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使用RAID技术解决了单个磁盘容量的限制 使用RAID技术解决了单个磁盘速度的限制
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使用RAID技术解决了数据可靠性问题
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RAID 技术
RAID技术的发展过程
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RAID0，磁盘条带化，无容错能力 RAID1，磁盘镜像，100％数据冗余 RAID2，4，没有广泛商业化应用 RAID3，并行读写，专用校验磁盘 RAID5，并行读写，分布磁盘校验 软件式与硬件式
XX 磁盘阵列一般性能介绍
支持多种管理方式： • 前置式LCD显示和设置，全面管理、维护阵列的配置和监视其工作状态 • 支持RS－232C对阵列特性和配置进行设置和用MODEM 进行远程管理 • 文本型RAID管理器可适用于MS－DOS，Windows95、Windows 98， Windows NT(X86和DEC ALPHA平台）NETWARE，OS/2， SCO OPENSERVER，SCO UNIXWARE，SUN SOLARIS或LINUX • 有功能强大且非常友好的RAIDWATCH 管理器，适用于各支持JAVA2.0 或更高的版本的平台
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磁盘阵列的结构及一般特点： 磁盘阵列的结构及一般特点
控制器
•有独立的控制器管理逻辑驱动器 •支持热把插硬盘和电源 •采用多种冗余技术保障数据的安全可用 •有完善的系统检测与报警功能 •标准的接口支持多种主机连接 •支持多种操作系统平台
冗余可热把 插电源 标准的 SCSI接口 热把插 硬盘
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XX 磁盘阵列一般性能介绍
可扩展： 可扩展
• 每个控制器可支持8个SCSI通道 • 每个通道都可定义为HOST或DRIVE • 每个SCSI ID可有32个LUN • 多种通道扩展板可选 • 支持实现SAN • 模块化结构 • 支持在线扩容
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XX 磁盘阵列一般性能介绍
易使用 • 前置式LCD控制面板快速创建 • 故障硬盘数据可自动后台重建(有热备盘) • 故障硬盘更换自动检测并自动后台数据重建 • 具有目标硬盘确认功能 系统监测和故障报警 • 具有温度监视，电压监视和自诊断能力 • 前置式LCD显示、控制操作 • 支持 S.M.A.R.T硬盘故障预警 • 支持SAF－TE • 系统事件日志 XX公司