磁盘阵列Word文档格式.docx
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另外，研究小组也设计出容错（fault-tolerance），逻辑数据备份（logicaldataredundancy），而产生了RAID理论。
研究初期，便宜（Inexpensive）的磁盘也是主要的重点，但后来发现，大量便宜磁盘组合并不能适用于现实的生产环境，后来Inexpensive被改为independence，许多独立的磁盘组。
磁盘阵列，时事所趋：
自有PC以来，硬盘是最常使用的储存装置。
但在整个计算机系统架构中，跟CPU与RAM来比，硬盘的速度是PC中最弱的设备之一。
所以，为了加速计算机整体的数据流量，增加储存的吞吐量，进阶改进硬盘数据的安全，磁盘阵列的设计因应而生。
硬盘随着科技的日新月异，现在其容量已达80GB以上，转速到了2万转，甚至25000转，而且价格实在是很便宜，再加现在企业流行，人力资源规画（EnterpriseResourcePlanning：
ERP）是每个公司建构网络的主要目标。
所以，利用局域网络来传递数据，服务器所使用的硬盘显得非常重要，除了容量大、速度快之外，稳定更是基本要求。
基于此因，磁盘阵列开始广泛的应用在个人计算机上。
磁盘阵列其样式有三种，一是外接式磁盘阵列柜、二是内接式磁盘阵列卡，三是利用软件来仿真。
外接式磁盘阵列柜最常被使用大型服务器上，具可热抽换（HotSwap）的特性，不过这类产品的价格都很贵。
内接式磁盘阵列卡，因为价格便宜，但需要较高的安装技术，适合技术人员使用操作。
另外利用软件仿真的方式，由于会拖累机器的速度，不适合大数据流量的服务器。
由上述可知，现在IDE磁盘阵列大行其道的道理；
IDE接口硬盘的稳定度与效能表现已有很大的提升，加上成本考量，所以采用IDE接口硬盘来作为磁盘阵列的决解方案，可说是最佳的方式
在网络存储中，磁盘阵列是一种把若干硬磁盘驱动器按照一定要求组成一个整体，整个磁盘阵列由阵列控制器管理的系统。
磁带库是像自动加载磁带机一样的基于磁带的备份系统，磁带库由多个驱动器、多个槽、机械手臂组成，并可由机械手臂自动实现磁带的拆卸和装填。
它能够提供同样的基本自动备份和数据恢复功能，但同时具有更先进的技术特点。
掌握网络存储设备的安装、操作使用也是网管员必须要学会的。
在架构无线局域网时，对无线路由器、无线网络桥接器AP、无线网卡、天线等无线局域网产品进行安装、调试和应用操作。
磁盘阵列的主流结构：
磁盘阵列作为独立系统在主机外直连或通过网络与主机相连。
磁盘阵列有多各端口可以被不同主机或不同端口连接。
一个主机连接阵列的不同端口可提升传输速度。
和目前PC用单磁盘内部集成缓存一样，在磁盘阵列内部为加快与主机交互速度，都带有一定量的缓冲存储器。
主机与磁盘阵列的缓存交互，缓存与具体的磁盘交互数据。
在应用中，有部分常用的数据是需要经常读取的，磁盘阵列根据内部的算法，查找出这些经常读取的数据，存储在缓存中，加快主机读取这些数据的速度，而对于其他缓存中没有的数据，主机要读取，则由阵列从磁盘上直接读取传输给主机。
对于主机写入的数据，只写在缓存中，主机可以立即完成写操作。
然后由缓存再慢慢写入磁盘。
编辑本段磁盘阵列问答
1.什么是磁盘阵列（DiskArray）?
磁盘阵列（DiskArray）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。
2.什么是RAID?
RAID是RedundantArrayofInexpensiveDisk的缩写，意为廉价冗余磁盘阵列，是磁盘阵列在技术上实现的理论标准，其目的在于减少错误、提高存储系统的性能与可靠度。
常用的等级有1、3、5级等。
3.什么是RAIDLevel0?
RAIDLevel0是DataStriping（数据分割）技术的实现，它将所有硬盘构成一个磁盘阵列，可以同时对多个硬盘做读写动作，但是不具备备份及容错能力，它价格便宜，硬盘使用效率最佳，但是可靠度是最差的。
以一个由两个硬盘组成的RAIDLevel0磁盘阵列为例，它把数据的第1和2位写入第一个硬盘，第三和第四位写入第二个硬盘……以此类推，所以叫“数据分割"
，因为各盘数据的写入动作是同时做的，所以它的存储速度可以比单个硬盘快几倍。
但是，这样一来，万一磁盘阵列上有一个硬盘坏了，由于它把数据拆开分别存到了不同的硬盘上，坏了一颗等于中断了数据的完整性，如果没有整个磁盘阵列的备份磁带的话，所有的数据是无法挽回的。
因此，尽管它的效率很高，但是很少有人冒着数据丢失的危险采用这项技术。
4.什么是RAIDLevel1?
RAIDLevel1使用的是DiskMirror（磁盘映射）技术，就是把一个硬盘的内容同步备份复制到另一个硬盘里，所以具备了备份和容错能力，这样做的使用效率不高，但是可靠性高。
5.什么是RAIDLevel3?
RAIDLevel3采用Byte－interleaving（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。
6.什么是RAIDLevel5?
RAIDLevel5使用的是DiskStriping（硬盘分割）技术，与Level3的不同之处在于它把奇偶校验数据存放到各个硬盘里，各个硬盘在SCSI控制卡的控制下平行动作，有容错能力，跟Level3一样，它的使用效率也是安装几个再减掉一个。
7.什么是热插拔硬盘？
热插拔硬盘英文名为Hot－SwappableDisk，在磁盘阵列中，如果使用支持热插拔技术的硬盘，在有一个硬盘坏掉的情况下，服务器可以不用关机，直接抽出坏掉的硬盘，换上新的硬盘。
一般的商用磁盘阵列在硬盘坏掉的时候，会自动鸣叫提示管理员更换硬盘。
编辑本段RAID磁盘阵列技术简述
在计算机发展的初期，“大容量”硬盘的价格还相当高，解决数据存储安全性问题的主要方法是使用磁带机等设备进行备份，这种方法虽然可以保证数据的安全，但查阅和备份工作都相当繁琐。
1987年，Patterson、Gibson和Katz这三位工程师在加州大学伯克利分校发表了题为《ACaseofRedundantArrayofInexpensiveDisks（廉价磁盘冗余阵列方案）》的论文，其基本思想就是将多只容量较小的、相对廉价的硬盘驱动器进行有机组合，使其性能超过一只昂贵的大硬盘。
这一设计思想很快被接受，从此RAID技术得到了广泛应用，数据存储进入了更快速、更安全、更廉价的新时代。
磁盘阵列对于个人电脑用户，还是比较陌生和神秘的。
印象中的磁盘阵列似乎还停留在这样的场景中：
在宽阔的大厅里，林立的磁盘柜，数名表情阴郁、早早谢顶的工程师徘徊在其中，不断从中抽出一块块沉重的硬盘，再插入一块块似乎更加沉重的硬盘……终于，随着大容量硬盘的价格不断降低，个人电脑的性能不断提升，IDE-RAID作为磁盘性能改善的最廉价解决方案，开始走入一般用户的计算机系统。
一、RAID技术规范简介
RAID技术主要包含RAID0～RAID7等数个规范，它们的侧重点各不相同，常见的规范有如下几种：
RAID0：
RAID0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。
RAID0只是单纯地提高性能，并没有为数据的可靠性提供保证，而且其中的一个磁盘失效将影响到所有数据。
因此，RAID0不能应用于数据安全性要求高的场合。
RAID1：
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RAID1可以提高读取性能。
RAID1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。
RAID0+1:
也被称为RAID10标准，实际是将RAID0和RAID1标准结合的产物，在连续地以位或字节为单位分割数据并且并行读/写多个磁盘的同时，为每一块磁盘作磁盘镜像进行冗余。
它的优点是同时拥有RAID0的超凡速度和RAID1的数据高可靠性，但是CPU占用率同样也更高，而且磁盘的利用率比较低。
RAID2：
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，并使用称为“加重平均纠错码（海明码）”的编码技术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RAID2技术实施更复杂，因此在商业环境中很少使用。
RAID3：
它同RAID2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RAID3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。
RAID3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：
RAID4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。
RAID4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RAID4在商业环境中也很少使用。
RAID5：
RAID5不单独指定的奇偶盘，而是在所有磁盘上交叉地存取数据及奇偶校验信息。
在RAID5上，读/写指针可同时对阵列设备进行操作，提供了更高的数据流量。
RAID5更适合于小数据块和随机读写的数据。
RAID3与RAID5相比，最主要的区别在于RAID3每进行一次数据传输就需涉及到所有的阵列盘；
而对于RAID5来说，大部分数据传输只对一块磁盘操作，并可进行并行操作。
在RAID5中有“写损失”，即每一次写操作将产生四个实际的读/写操作，其中两次读旧的数据及奇偶信息，两次写新的数据及奇偶信息。
RAID6：
与RAID5相比，RAID6增加了第二个独立的奇偶校验信息块。
两个独立的奇偶系统使用不同的算法，数据的可靠性非常高，即使两块磁盘同时失效也不会影响数据的使用。
但RAID6需要分配给奇偶校验信息更大的磁盘空间，相对于RAID5有更大的“写损失”，因此“写性能”非常差。
较差的性能和复杂的实施方式使得RAID6很少得到实际应用。
RAID7：
这是一种新的RAID标准，其自身带有智能化实时操作系统和用于存储管理的软件工具，可完全独立于主机运行，不占用主机CPU资源。
RAID7可以看作是一种存储计算机（StorageComputer），它与其他RAID标准有明显区别。
除了以上的各种标准（如表1），我们可以如RAID0+1那样结合多种RAID规范来构筑所需的RAID阵列，例如RAID5+3（RAID53）就是一种应用较为广泛的阵列形式。
用户一般可以通过灵活配置磁盘阵列来获得更加符合其要求的磁盘存储系统。
开始时RAID方案主要针对SCSI硬盘系统，系统成本比较昂贵。
1993年，HighPoint公司推出了第一款IDE-RAID控制芯片，能够利用相对廉价的IDE硬盘来组建RAID系统，从而大大降低了RAID的“门槛”。
从此，个人用户也开始关注这项技术，因为硬盘是现代个人计算机中发展最为“缓慢”和最缺少安全性的设备，而用户存储在其中的数据却常常远超计算机的本身价格。
在花费相对较少的情况下，RAID技术可以使个人用户也享受到成倍的磁盘速度提升和更高的数据安全性，现在个人电脑市场上的IDE-RAID控制芯片主要出自HighPoint和Promise公司，此外还有一部分来自AMI公司（如表2）。
面向个人用户的IDE-RAID芯片一般只提供了RAID0、RAID1和RAID0+1（RAID10）等RAID规范的支持，虽然它们在技术上无法与商用系统相提并论，但是对普通用户来说其提供的速度提升和安全保证已经足够了。
随着硬盘接口传输率的不断提高，IDE-RAID芯片也不断地更新换代，芯片市场上的主流芯片已经全部支持ATA100标准，而HighPoint公司新推出的HPT372芯片和Promise最新的PDC20276芯片，甚至已经可以支持ATA133标准的IDE硬盘。
在主板厂商竞争加剧、个人电脑用户要求逐渐提高的今天，在主板上板载RAID芯片的厂商已经不在少数，用户完全可以不用购置RAID卡，直接组建自己的磁盘阵列，感受磁盘狂飙的速度。
二.通过硬件控制芯片实现IDERAID的方法
在RAID家族里，RAID0和RAID1在个人电脑上应用最广泛，毕竟愿意使用4块甚至更多的硬盘来构筑RAID0+1或其他硬盘阵列的个人用户少之又少，因此我们在这里仅就这两种RAID方式进行讲解。
我们选择支持IDE-RAID功能的升技KT7A-RAID主板，一步一步向大家介绍IDE-RAID的安装。
升技KT7A-RAID集成的是HighPoint370芯片，支持RAID0、1、0+1。
做RAID自然少不了硬盘，RAID0和RAID1对磁盘的要求不一样，RAID1（Mirror）磁盘镜像一般要求两块（或多块）硬盘容量一致，而RAID0（Striping）磁盘一般没有这个要求，当然，选用容量相似性能相近甚至完全一样的硬盘比较理想。
为了方便测试，我们选用两块60GB的希捷酷鱼Ⅳ硬盘（BarracudaATAⅣ、编号ST360021A）。
系统选用Duron750MHz的CPU，2×
128MB樵风金条SDRAM，耕升GeForce2Pro显卡，应该说是比较普通的配置，我们也希望借此了解构建RAID所需的系统要求。
1.RAID0的创建
第一步
首先要备份好硬盘中的数据。
很多用户都没有重视备份这一工作，特别是一些比较粗心的个人用户。
创建RAID对数据而言是一项比较危险的操作，稍不留神就有可能毁掉整块硬盘的数据，我们首先介绍的RAID0更是这种情况，在创建RAID0时，所有阵列中磁盘上的数据都将被抹去，包括硬盘分区表在内。
因此要先准备好一张带Fdisk与format命令的Windows98启动盘，这也是这一步要注意的重要事项。
第二步
将两块硬盘的跳线设置为Master，分别接上升技KT7A-RAID的IDE3、IDE4口（它们由主板上的HighPoint370芯片控制）。
由于RAID0会重建两块硬盘的分区表，我们就无需考虑硬盘连接的顺序（下文中我们会看到在创建RAID1时这个顺序很重要）。
第三步
对BIOS进行设置，打开ATARAIDCONTROLLER。
我们在升技KT7A-RAID主板的BIOS中进入INTEGRATEDPERIPHERALS选项并开启ATA100RAIDIDECONTROLLER。
升技建议将开机顺序全部改为ATA100RAID，实际我们发现这在系统安装过程中并不可行，难道没有分区的硬盘可以启动吗？
因此我们仍然设置软驱作为首选项。
第四步
接下来的设置步骤是创建RAID0的核心内容，我们以图解方式向大家详细介绍：
1.系统BIOS设置完成以后重启电脑，开机检测时将不会再报告发现硬盘。
2.磁盘的管理将由HighPoint370芯片接管。
3.下面是非常关键的HighPoint370BIOS设置，在HighPoint370磁盘扫描界面同时按下“Ctrl”和“H”。
4.进入HighPoint370BIOS设置界面后第一个要做的工作就是选择“CreateRAID”创建RAID。
5.在“ArrayMode（阵列模式）”中进行RAID模式选择，这里能够看到RAID0、RAID1、RAID0+1和Span的选项，在此我们选择了RAID0项。
6.RAID模式选择完成会自动退出到上一级菜单进行“DiskDrives（磁盘驱动器）”选择，一般来说直接回车就行了。
7.下一项设置是条带单位大小，缺省值为64kB，没有特殊要求可以不予理睬。
8.接着是“StartCreate（开始创建）”的选项，在你按下“Y”之前，请认真想想是否还有重要的数据留在硬盘上，这是你最后的机会！
一旦开始创建RAID，硬盘上的所有数据都会被清除。
9.创建完成以后是指定BOOT启动盘，任选一个吧。
按“Esc”键退出，当然少不了按下“Y”来确认一下。
HighPoint370BIOS没有提供类似“ExitWithoutSave”的功能，修改设置后是不可逆转的
磁盘阵列优点：
磁盘阵列有许多优点：
首先，提高了存储容量；
其次，多台磁盘驱动器可并行工作，提高了数据传输率；
...RAID技术确实提供了比通常的磁盘存储更高的性能指标、数据完整性和数据可用性，尤其是在当今面临的I/O总是滞后于CPU性能的瓶颈问题越来越突出的情况下，RAID解决方案能够有效地弥补这个缺口。
编辑本段如何组建RAID
作为存储设备中的一员，硬盘起着极其重要的作用，我们的大多数数据都是通过硬盘来存储。
今天我们将深入了解硬盘的内部世界，并掌握双硬盘以及RAID磁盘列阵的安装方法。
解读硬盘
尽管在外部结构方面，各种硬盘之间有着一定的区别，但是其内部结构还是大同小异的，毕竟硬盘的本质工作方式不会改变。
打开硬盘外壳之后，我们也就能够看到神秘的内部世界，其核心部分包括盘体、主轴电机、读写磁头、寻道电机等主要部件。
不过需要提醒大家的是，千万不要随意打开硬盘的外壳，这将100％使整个硬盘报废，因为硬盘的内部盘面不能沾染上一粒灰尘，否则必定报废。
一般硬盘内部结构维修需要在要求极为严格的无尘实验室中进行。
1．盘体
盘体从物理上分为盘片、磁面（Side）、磁道（Track）、柱面（Cylinder）与扇区（Sector）等4个部分。
磁面也就是组成盘体各盘片的上下两个盘面，第一个盘片的第一面为0磁面，下一个为1磁面；
第二个盘片的第一面为2磁面，依此类推……。
磁道也就是在格式化磁盘时盘片上被划分出来的许多同心圆。
最外层的磁道为0道，号数向着磁面中心递增。
事实上，硬盘的盘体结构与大家熟悉的软盘非常类似。
只不过其盘片是由多个重叠在一起并由垫圈隔开的盘片组成，而且盘片采用金属圆片（IBM曾经采用玻璃作为材料），表面极为平整光滑，并涂有磁性物质。
2．读写磁头组件
读写磁头组件由读写磁头、传动臂、传动轴三部分组成。
在工作时，磁头通过传动臂和传动轴以指定半径扫描盘片，以此来读写数据。
磁头是集成工艺制成的多个磁头的组合，采用非接触式结构。
硬盘加电后，读写磁头在高速旋转的磁盘表面相对飞行，磁头距离磁盘表面的间隙只有0.1～0.3μm。
新型MR（Magnetoresistiveheads）磁阻磁头采用读写分离的磁头结构，写操作时使用传统的磁感应磁头，读操作则采用MR磁头。
3．磁头驱动机构
对于硬盘而言，磁头驱动机构就好比是一个指挥官，它控制磁头的读写，直接向传动臂与传动轴传送指令。
磁头驱动机构主要由音圈电机、磁头驱动小车和防震动机构组成。
磁头驱动机构对磁头进行正确的驱动，在很短的时间内精确定位到系统指令指定的磁道上，保证数据读写的可靠性。
一般而言，磁头机构的电机有步进电机、力矩电机和音圈电机三种，现在硬盘多采用音圈电机驱动。
音圈是中间插有与磁头相连的磁棒的线圈，当电流通过线圈时，磁棒就会发生位移，进而驱动装载磁头的小车，并根据控制器在盘面上磁头位置的信息编码来得到磁头移动的距离，达到准确定位的目的。
4．主轴组件
硬盘的主轴组件主要是轴承和马达，我们可以笼统地认为轴承决定一款硬盘的噪音表现，而马达决定性能。
当然，这样说并不完全，但是基本上表达了这两个部件在硬盘中的重要地位。
从滚珠轴承到油浸轴承再到液态轴承，硬盘轴承处于不断的改良当中，目前液态轴承已经成为绝对的主流产品，金属之间不直接摩擦，这样一来除了延长主轴电机的寿命、减少发热之外，最重要一点是实现了硬盘噪声控制的突破。
不过需要指出的是，采用液态轴承对于性能并没有任何好处，甚至反而会延长寻道时间。
对于PC设备而言，似乎噪音与性能是一对永远难以平衡的矛盾。
双硬盘的安装
随着宽带网以及多媒体技术的普及，我们对于硬盘的容量需求越来越大。
在各种大型软件、视频动画、3D游戏的诱惑下，很多用户都在考虑添加一块硬盘。
事实上，安装双硬盘并不是一件麻烦的事情，即便你没有任何经验，也可以在我们的帮助下轻松搞定。
目前的主流主板至少提供了一个IDE接口，而每个IDE接口能够安装两块IDE硬盘。
在安装双硬盘之前我们首先要做的就是对硬盘的跳线进行设定，因为此时必须设定主从模式。
一般而言，硬盘的主从跳线的位置在硬盘末端数据线接口和电源线接口的中间，由3～4组插针和1～2个跳线帽组成的。
硬盘跳线的设定模式一般有三种，主（MASTER）、从（SLAVE）和自动选择（CABLESELECT），建议大家都全设置为CABLESELECT。
在安装硬盘之前，首先我们在两片硬盘中选择出性能好一些的硬盘来作为系统引导硬盘，将它连接在80pin数据线的末端，然后将另一块硬盘连接在数据线的中间。
如果两个硬盘都支持ATA100/133，建议直接将双IDE硬盘连接在一个IDE通道，避免与ATA33的光驱共用通道。
而如果其中一个老硬盘只能支持ATA66/33，那么建议将它与光驱安装在一个IDE通道。
SATA与IDE硬盘和睦相处
SATA与IDE硬盘采用完全不同的接口，因此要和睦相处并不困难。
连接好数据线与电源接口之后，大家只要在BIOS中指定哪个硬盘作为启动盘即可。
此时BIOS中SATA通道完全不与IDE通道共用，一般直接通过一个选项来决定将哪个硬盘作为启动盘。
而如果使用PCI接口的SCSI卡安装SATA硬盘，这需要在BIOS中将第一启动设备指定为SCSI，这样其优先权就会高于IDE硬盘。
需要注意的是
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