文档介绍：磁盘阵列技术白皮书
目录
磁盘阵列基本知识 4
磁盘阵列技术 4
什么是磁盘阵列 4
磁盘阵列的工作原理与特征 4
磁盘阵列优点 5
SCSI技术 6
概述 6
SCSI接口类型 6
SCSI ID 6
总线终结器 7
SCSI规格公用的几个标准术语解释: 7
SCSI的优点与缺点 9
Fibre 技术 9
概述 9
光纤的特点 9
光纤的优点与缺点 10
RAID技术 11
概述 11
RAID类型 11
逻辑驱动器(logical drives): 11
逻辑容量(logical volume): 11
RAID的级别 12
RAID技术的应用 17
DAS –direct access storage device 直接访问存储设备 17
NAS --Network Attached Storage  网络附加存储设备 17
SAN --Storage works  存储区域网 17
磁盘阵列基本知识
磁盘阵列技术
什么是磁盘阵列
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。
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。
磁盘阵列的工作原理与特征
RAID的基本结构特征就是组合(Striping),捆绑2个或多个物理磁盘成组,形成一个单独的逻辑盘。组合套(Striping Set)是指将物理磁盘组捆绑在一块儿。在利用多个磁盘驱动器时,组合能够提供比单个物理磁盘驱动器更好的性能提升。
数据是以块(Chunks)的形式写入组合套中的,块的尺寸是一个固定的值,在捆绑过程实施前就已选定。块尺寸和平均I/O需求的尺寸之间的关系决定了组合套的特性。总的来说,选择块尺寸的目的是为了最大程度地提高性能,以适应不同特点的计算环境应用。
实际的计算环境依据其不同的特点,可被划分为转换速率密集(Transfer Rate Intensive)环境或需求速率密集(Request Rate Intensive),
一个计算环境若通常服务于小的用户数量和大的I/O需求,可以被认为是转换速率密集环境,工程学和科学应用属于转换速率密集,例如CAM/CAD、图象处理和数据集合等。
一个计算环境,如果它是自然存在的多用户或在线交易系统(OLTP),可以被认为是一个标准的需求速率密集, 交互式的数据库应用能产生大量的小的I/O需求,由这些应用产生的I/O负荷可被称为需求速率密集。具备独立驱动器操作功能的组合套可提供对于需求速率密集环境来说高的性能。
对于转换速率密集,I/O需求的尺寸比块尺寸大得多,这样可导致每一个I/O需求分布于所有驱动器,数据由组合套转换的速率可以增加,因为所有的驱动器可并行地传输数据,这样,组合套就象一个单磁盘一样有非常高的容许速度。
需求速率密集中I/O需求尺寸比块尺寸小很多,这将导致每一个I/O需求落于一个单个的驱动器中, 在这种情况下,由于有数个驱动器,阵列可同时处理数个需求,或者说比单磁盘快数倍。
一个单磁盘某一时刻只能满足一个处理业务,一个转换速率密集应用的阵列某一时刻虽也满足一个处理业务,但能比单磁盘转换数据速度快X倍(X是磁盘数),一个需求速率密集应用的阵列可满足的需求为单一磁盘的X倍,而其转换数据的速率与单磁盘相同。
RAID的另一特征是具备数据校验(Parity)功能,校验可被描述为用于RAID级别2,3,4,5的额外的信息,当磁盘失效的情况发生时,校验功能结合完好磁盘中的数据,可以重建失效磁盘上的数据。对于RAID系统来说,在任何有害条件下绝对保持数据的完整性(Data Integrity)是最基本的要求。数据完整性指的是阵列面对磁盘失效时保持数据不丢失的能力,由于数据的破坏通常会带来灾难性的后果,所以选择RAID阵列的基础条件是它能提供什么级别的数据完整性。
此外,