存儲(chǔ)基礎(chǔ)知識(shí)1-介質(zhì)和陣列

存儲(chǔ)基礎(chǔ)知識(shí)存儲(chǔ)基礎(chǔ)討論哪些問題？HostPlatformsMediaManagement

介質(zhì)技術(shù)存儲(chǔ)協(xié)議通道技術(shù)體系結(jié)構(gòu)性能Performance容量capacityDASNASSAN虛擬化備份復(fù)制WORM云存儲(chǔ)ILMSCSIDAFSFCIPSCSIRAID快照容災(zāi)重復(fù)刪除NDMPVSSSNIA（存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)行業(yè)協(xié)會(huì)）存儲(chǔ)模型

第一部分：存儲(chǔ)介質(zhì)第二部分：陣列技術(shù)存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)介質(zhì)硬盤技術(shù)磁帶技術(shù)硬盤主要物理結(jié)構(gòu)盤片馬達(dá)(motor)底座（Base）磁頭PCB及RV傳感器硬盤接口硬盤主要物理結(jié)構(gòu)盤片Platter磁盤驅(qū)動(dòng)器的主要組件之一是盤片，其盤片構(gòu)成材料是鋁合金或者是玻璃，表面覆蓋著磁記錄層。硬磁盤盤片直徑小型化的同時(shí)，面密度也在不斷提高。目前硬盤的面密度已經(jīng)超過每平方英寸100GB。磁頭Head硬磁盤驅(qū)動(dòng)器的磁頭是浮動(dòng)磁頭，工作過程中磁頭與盤面不接觸，兩者之間有一個(gè)很小的間隙。當(dāng)磁盤高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于空氣的粘滯性，附著在盤面上的空氣在磁頭和盤面之間形成了一層空氣墊，托住磁頭。主軸Spindle和主軸電機(jī)Motor硬盤驅(qū)動(dòng)器由主軸帶動(dòng)盤片旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速很高，目前一般為5400r/min、7200r/min。高速硬盤一般是15000r/min，用于服務(wù)器和高速磁盤陣列。主軸電機(jī)一般為無刷直流電機(jī)，采用流體動(dòng)壓軸承以達(dá)到極小的徑向偏擺，從而保證極小的磁道偏擺，利于磁頭對(duì)磁道的跟蹤。

Aharddriveplatterbeingaccessedbyanactuatorarm.硬盤的讀寫工作磁盤驅(qū)動(dòng)器在存取工作過程中，首先要把磁頭移動(dòng)到目標(biāo)磁道，這個(gè)過程稱為尋道。到達(dá)目標(biāo)磁道后，還要通過伺服跟蹤系統(tǒng)使磁頭動(dòng)態(tài)保持在目標(biāo)磁道的中心，這個(gè)過程叫磁道跟蹤。在尋道過程中，首先執(zhí)行尋道命令，把磁頭當(dāng)前所處磁道距目標(biāo)磁道的距離計(jì)算出來，裝入差值計(jì)數(shù)器中，然后根據(jù)差值的正、負(fù)和大小來驅(qū)動(dòng)磁頭運(yùn)動(dòng)。為了提高尋道速度，一般把控制分成兩個(gè)階段來進(jìn)行。第一階段是“粗控”階段，作用是速度控制。當(dāng)目標(biāo)磁道和當(dāng)前磁道之差大于零時(shí)，采用速度控制，目的在于盡快找到目標(biāo)磁道。當(dāng)找到了目標(biāo)磁道后，才進(jìn)入“精控”階段?！熬亍彪A段的作用是位置控制，保證磁頭牢牢盯住目標(biāo)磁道，所以又稱跟蹤控制方式。當(dāng)訪問某一個(gè)扇區(qū)時(shí)，磁頭須從當(dāng)前所處的磁道運(yùn)動(dòng)到指定的目標(biāo)磁道，再等待被訪問的扇區(qū)旋轉(zhuǎn)到磁頭下。所有盤面上的磁頭裝在同一個(gè)小車上作同步運(yùn)動(dòng)，即每一瞬間各盤面上的磁頭均處于各自同一序號(hào)的磁道上，這些序號(hào)相同的磁道組成了一個(gè)柱面，與磁道編號(hào)一樣，零磁道所在的柱面為零柱面，1號(hào)磁道所在的柱面為1號(hào)柱面，依次類推。訪問時(shí)，先要選擇柱面，其次要選擇磁頭（也就是選擇盤面）和扇區(qū)。所以，尋址用的地址信息應(yīng)該有柱面號(hào)、磁頭號(hào)和扇區(qū)號(hào)。硬盤存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)磁頭Head磁頭是硬盤中最昂貴、最重要的部件。MR磁頭（Magnetoresistiveheads），即磁阻磁頭，采用的是分離式的磁頭結(jié)構(gòu)：寫入磁頭仍采用傳統(tǒng)的磁感應(yīng)磁頭（MR磁頭不能進(jìn)行寫操作），讀取磁頭則采用新型的MR磁頭，即所謂的感應(yīng)寫、磁阻讀。這樣，在設(shè)計(jì)時(shí)就可以針對(duì)兩者的不同特性分別進(jìn)行優(yōu)化，以得到最好的讀/寫性能。磁道Track當(dāng)磁盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁頭若保持在一個(gè)位置上，則每個(gè)磁頭都會(huì)在磁盤表面劃出一個(gè)圓形軌跡，這些圓形軌跡就叫做磁道。是盤面上以特殊方式磁化了的一些磁化區(qū)，磁盤上的信息是沿著磁道存放的。相鄰磁道之間并不是緊挨著，因?yàn)榇呕瘑卧喔籼鼤r(shí)磁性會(huì)相互產(chǎn)生影響，硬盤上的磁道密度很大，通常一面有成千上萬個(gè)磁道。扇區(qū)Sector每個(gè)磁道被等分為若干個(gè)弧段，這些弧段是磁盤的扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)可以存放512個(gè)字節(jié)的信息，磁盤讀取和寫入數(shù)據(jù)時(shí)，要以扇區(qū)為單位。柱面Cylinder硬盤由重疊多盤片構(gòu)成，每個(gè)盤面都被劃分為數(shù)目相等的磁道，并從外緣的“0”開始編號(hào)，具有相同編號(hào)的磁道形成一個(gè)圓柱，稱為磁盤的柱面。柱面數(shù)磁道數(shù)是相等的。由于每個(gè)盤面都有自己的磁頭，因此，盤面數(shù)等于總的磁頭數(shù)。所謂硬盤的CHS,即Cylinder（柱面）、Head（磁頭）、Sector（扇區(qū)），只要知道了硬盤的CHS，即可確定硬盤的容量，硬盤的容量=柱面數(shù)×磁頭數(shù)×扇區(qū)數(shù)×512Byte。DataRate:Innervs.OuterTracksTokeepthingssimple,originallysamenumberofsectorspertrackSinceoutertracklonger,lowerbitsperinchCompetitiondecidedtokeepbitsperinch(BPI)highforalltracks

(“constantbitdensity”)MorecapacityperdiskMoresectorspertracktowardsedgeSincediskspinsatconstantspeed,outertrackshavefasterdatarateBandwidthoutertrack1.7xinnertrack!外部邊緣外部中間中心內(nèi)部中間內(nèi)部邊緣磁道平面圖訪問速度慢慢快硬盤的基本參數(shù)容量硬盤的容量MB或GB為單位。容量指標(biāo)還包括硬盤的單碟容量單，是指包括正反兩面在內(nèi)的單個(gè)盤片的總?cè)萘?。單碟容量越大，單位成本越低，平均訪問時(shí)間也越短。轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速(Rotationalspeed)是指盤片每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)RPM（RoundPerMinute)。平均訪問時(shí)間平均訪問時(shí)間(AverageAccessTime)是指磁頭從起始位置到達(dá)目標(biāo)磁道位置，并且從目標(biāo)磁道上找到要讀寫的數(shù)據(jù)扇區(qū)所需的時(shí)間。平均訪問時(shí)間體現(xiàn)了硬盤的讀寫速度，它包括平均尋道時(shí)間+平均等待時(shí)間。平均尋道時(shí)間(AverageSeekTime)是指硬盤的磁頭移動(dòng)到盤面指定磁道所需的時(shí)間，一般8ms以內(nèi)。平均等待時(shí)間是指磁頭已處于要訪問的磁道，等待所要訪問的扇區(qū)旋轉(zhuǎn)至磁頭下方的時(shí)間。平均等待時(shí)間為盤片旋轉(zhuǎn)一周所需的時(shí)間的一半，一般應(yīng)在4ms以下。傳輸速率傳輸速率(DataTransferRate)硬盤的數(shù)據(jù)傳輸率是指硬盤讀寫數(shù)據(jù)的速度，單位為兆字節(jié)每秒（MB/s）。硬盤數(shù)據(jù)傳輸率又包括了內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率和外部數(shù)據(jù)傳輸率。內(nèi)部傳輸率(InternalTransferRate)也稱為持續(xù)傳輸率(SustainedTransferRate)，它反映了硬盤緩沖區(qū)未用時(shí)的性能。內(nèi)部傳輸率主要依賴于硬盤的旋轉(zhuǎn)速度。外部傳輸率（ExternalTransferRate）也稱為突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸率（BurstDataTransferRate）或接口傳輸率，它標(biāo)稱的是系統(tǒng)總線與硬盤緩沖區(qū)之間的數(shù)據(jù)傳輸率，外部數(shù)據(jù)傳輸率與硬盤接口類型和硬盤緩存的大小有關(guān)。緩存硬盤緩存的目的是為了解決系統(tǒng)前后級(jí)讀寫速度不匹配的問題，以提高硬盤的讀寫速度。常用指標(biāo)硬盤類型及接口SASSATAFCSCSIATA/IDELCSC硬盤類型接口視圖ATA/IDE接口硬盤Power連接器主/從盤

跳線40-pin連接器ATA(Advanced

Technology

Attachment)高級(jí)技術(shù)附加ATA硬盤是傳統(tǒng)的桌面級(jí)硬盤，主要應(yīng)用于個(gè)人PC機(jī)，也經(jīng)常稱為IDE(Integrated

Drive

Electronic)硬盤ATA接口為并行ATA技術(shù)，正在被串行ATA（SATA）所替代SCSI接口硬盤SCSI(SmallComputerSystemInterface)小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口SCSI硬盤并發(fā)處理性能優(yōu)異，常應(yīng)用于企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)領(lǐng)域SCSI硬盤采用并行接口，接口速率發(fā)展到320MB/s，已經(jīng)達(dá)到極限，正在被SAS（SerialAttachedSCSI）硬盤所替代80-pin公接頭FC接口硬盤采用FC-AL(FiberChannelArbitratedLoop，光纖通道仲裁環(huán))接口模式FC-AL是一種雙端口的串行存儲(chǔ)接口FC-AL支持全雙工工作方式FC-AL提供一種單環(huán)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，一個(gè)控制器能訪問126個(gè)硬盤SATA接口硬盤SATA串行ATA：(SerialAdvanced

Technology

Attachment)SATA采用串行方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，接口速率比IDE接口高SATA硬盤采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接方式，支持熱插拔，即插即用SATA

II有以下五個(gè)主要特性：更高的端口傳輸率（300MB/s）本機(jī)命令隊(duì)列（NCQ）組件管理（EnclosureManagement），比如風(fēng)扇控制，溫度控制，新硬盤指示，壞硬盤指示，硬盤狀態(tài)指示等端口復(fù)用（PortMultiplier），允許多個(gè)硬盤連接到同一端口可向上兼容SAS技術(shù)SATAⅡ技術(shù)可對(duì)24×7企業(yè)在線和近線存儲(chǔ)應(yīng)用提供超大容量和高可靠性的支持SAS接口硬盤介紹SAS串行連接SCSI(SerialAttachedSCSI) SAS是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、全雙工、雙端口的接口SAS專為滿足高性能企業(yè)需求而設(shè)計(jì)，并且兼容SATA硬盤，為企業(yè)用戶帶來前所未有的靈活性保留了SCSI技術(shù)良好的可測性和可靠性點(diǎn)對(duì)點(diǎn)串行連接方式提供更高的帶寬:單接口3Gb/6Gb/12Gb相對(duì)于SCSI更優(yōu)異的信號(hào)和數(shù)據(jù)完整性靈活性—兼容SAS和SATA可擴(kuò)展性—尋址范圍寬，通過擴(kuò)展器可以支持更多設(shè)備可靠性和可用性—

全雙工接口支持冗余路徑更長的電纜連接，更小尺寸，更容易的連接方式，更多選擇SAS/SATA接口兼容性SASSATASATASASPluggable?KeywayPortBSATA/SAS快速比較CriteriaSATASASDataRates150-300MB/Sec300-600MB/SecMTBF500-600Khrs1.2MhrsCableLength1m10mCost/MB$.01-$.02$.05-$.08(Est)RotationalSpeed5.4or7.2KRPM10-15kRPMBuffer8MB64MB各類硬盤對(duì)比ATASATASCSISASFC轉(zhuǎn)速（RPM）7,2007,20015,00015,00015,000緩存（MB）8/168/16/328/168/168/16串行/并行并行串行并行串行串行容量（GB）2501000300450450年失效率AFR——0.73%——0.55%0.55%TCQ支持支持支持支持支持NCQ不支持支持*支持支持支持*SATAⅡ接口硬盤支持NCQ，SATAⅠ不支持企業(yè)級(jí)Nearline與Online硬盤區(qū)別NearlineStorage7,200rpmSATAOnlineStorage15,000rpmSAS/FC成本容量負(fù)載可靠性擴(kuò)展性性能耗電機(jī)械部分更大的磁鐵堅(jiān)固外殼空氣控制設(shè)備更高尋道速度更多磁頭更多盤片更小盤片直徑更高轉(zhuǎn)速電子部分DualprocessorsDualportTwicethefirmwareCommandschedulingSuperiorerrorcorrectionSmartalgorithmsPerform.optimizationDataintegritychecks不同類型硬盤的需求變化不同類型硬盤發(fā)展趨勢SCSI-2SCSI-3FC-AL100MB/SperPortFC-AL200MB/SperPortSynchronousSCSI5MB/sFastWideSCSI10/20MB/sUltraSCSI20/40MB/sUltra2SCSI40/80MB/sUltra160SCSI160MB/sUltra320SCSI320/MB/sSAS300MB/sperportSATASATAIISerialATA150MB/sSerialATAII300MB/sFC-AL400MB/SperPort串行并行SAS600MB/sperport硬盤規(guī)格的發(fā)展變化硬盤容量的發(fā)展容量FC&SAS硬盤100GB300GB750GB

1TB400GB500GB750GB1000GBSATA硬盤500GB

1.5B2TB73GB146GB300GB450GB600GB1.5TB2TB256GB250GBSSD固態(tài)硬盤多種多樣的磁帶技術(shù)磁帶介質(zhì)類型DAT(DigitalAudioTape)4mmDLT(DigitalLinearTape)、SDLT1/2英寸

AIT、SAIT3590LTO（LinearTapeOpen）

Ultrium/Accelis

DTF9840Mammoth8mm磁帶技術(shù)的發(fā)展GenerationNativeCapacityDatarateGen1Gen2Gen3HHGen3Gen4100GBRead15MB/secWrite15MB/sec200GBRead15MB/sec+35MB/secWrite400GBRead15MB/sec+35MB/sec+60MB/sec80MB/secWrite800GBRead35MB/sec+80MB/sec+80MB/sec+120MB/secWrite120MB/secGen4Note:Gen3Half-heightandFull-heightdriveusethesamemedia陣列技術(shù)陣列技術(shù)磁盤陣列體系結(jié)構(gòu)RAID技術(shù)陣列與主機(jī)鏈接快照與復(fù)制磁盤陣列XX公司什么是磁盤陣列：磁盤陣列是一種采用RAID技術(shù)、冗余技術(shù)和在線維護(hù)技術(shù)制造的一種高性能、高可用的磁盤存儲(chǔ)設(shè)備。磁盤陣列核心技術(shù)：體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緩存技術(shù)RAID技術(shù)主機(jī)通道連接技術(shù)快照技術(shù)復(fù)制技術(shù)常見陣列體系結(jié)構(gòu)通常的中檔控制器設(shè)計(jì)單個(gè)或集群的雙控制器前端主機(jī)端口，后端光纖環(huán)路鏡像的高速緩存高速緩存...光纖通道后端環(huán)路CPU高速緩存光纖通道主機(jī)端口CPU...光纖通道主機(jī)端口矩陣式高端陣列體系結(jié)構(gòu)CHIP

光纖通道...ACPCHIP

CHIP

高速緩存與共享內(nèi)存光纖通道高端企業(yè)級(jí)磁盤陣列

CHIP

光纖通道...ACP光纖通道...ACP光纖通道...ACPCrossBar高速CPU控制器緩存工作模式前端總線系統(tǒng)緩存CPUCPU后端總線讀緩存寫緩存前端總線系統(tǒng)緩存CPUCPU后端總線讀緩存

寫緩存主機(jī)寫入數(shù)據(jù)流反饋寫OKWrite-back回寫主機(jī)寫入數(shù)據(jù)流反饋寫OKWrite-through直寫磁盤控制器的緩存保護(hù)技術(shù)FC或IP(GE)緩存(Cache)CPUCPU后端總線磁盤FC或IP(GE)緩存(Cache)CPUCPU后端總線Cache電池FC或IP(GE)緩存(Cache)CPUCPU后端總線陣列內(nèi)置UPS三種常見控制器Cache保護(hù)設(shè)計(jì)cache電池保護(hù)內(nèi)置UPS保護(hù)外置UPS保護(hù)陣列外置UPS控制器緩存鏡像前端總線系統(tǒng)緩存CPUCPU后端總線讀緩存寫緩存前端總線系統(tǒng)緩存CPUCPU后端總線讀緩存寫緩存1、主機(jī)數(shù)據(jù)寫入緩存；2、緩存數(shù)據(jù)進(jìn)行異或運(yùn)算，產(chǎn)生校驗(yàn)數(shù)據(jù)；控制器緩存鏡像前端總線系統(tǒng)緩存CPUCPU后端總線讀緩存寫緩存前端總線系統(tǒng)緩存CPUCPU后端總線讀緩存寫緩存1、主機(jī)數(shù)據(jù)寫入緩存；2、緩存數(shù)據(jù)進(jìn)行異或運(yùn)算，產(chǎn)生校驗(yàn)數(shù)據(jù)；3、將校驗(yàn)數(shù)據(jù)添加到緩存；控制器緩存鏡像前端總線系統(tǒng)緩存CPUCPU后端總線讀緩存寫緩存前端總線系統(tǒng)緩存CPUCPU后端總線讀緩存寫緩存1、主機(jī)數(shù)據(jù)寫入緩存；2、緩存數(shù)據(jù)進(jìn)行異或運(yùn)算，產(chǎn)生校驗(yàn)數(shù)據(jù)；3、將校驗(yàn)數(shù)據(jù)添加到緩存；4、將緩存數(shù)據(jù)復(fù)制到目標(biāo)控制器；5、目標(biāo)控制器處理完數(shù)據(jù)和校驗(yàn)數(shù)據(jù)返回消息；6、源控制器返回主機(jī)消息，操作完畢。OKRAID基本概念—定義RAID（RedundentArrayofInexpensiveDisks）廉價(jià)磁盤冗余陣列由美國加州伯克利分校的D.A.Patterson教授在1988年提出。傳統(tǒng)RAID的四種需求目標(biāo)—安全、經(jīng)濟(jì)、效率、擴(kuò)充解決了單個(gè)磁盤容量的限制解決了單個(gè)磁盤速度的限制解決了數(shù)據(jù)可靠性問題RAID技術(shù)將多個(gè)單獨(dú)的物理硬盤以不同的方式組合成一個(gè)邏輯硬盤，從而提高了硬盤的讀寫性能和數(shù)據(jù)安全性。根據(jù)不同的組合方式可以分為不同的RAID級(jí)別:RAID0數(shù)據(jù)條帶化，無校驗(yàn)RAID1數(shù)據(jù)鏡像，無校驗(yàn)RAID2海明碼錯(cuò)誤校驗(yàn)及校正RAID3數(shù)據(jù)條帶化讀寫，校驗(yàn)信息存放于專用硬盤RAID4單次寫數(shù)據(jù)采用單個(gè)硬盤，校驗(yàn)信息存放于專用硬盤RAID5數(shù)據(jù)條帶化，校驗(yàn)信息分布式存放RAID6數(shù)據(jù)條帶化，分布式校驗(yàn)并提供兩級(jí)冗余RAID組合方式—級(jí)別擴(kuò)展同時(shí)采用兩種不同的RAID方式還能組合成新的RAID級(jí)別RAID0+1先做RAID0，后做RAID1，同時(shí)提供數(shù)據(jù)條帶化和鏡像RAID10類似于RAID0+1，區(qū)別在于先做RAID1，后做RAID0RAID50先做RAID5，后做RAID0，能有效提高RAID5的性能RAID基本概念1——條帶分條條帶

硬盤0硬盤2硬盤1硬盤3RAID基本概念2——校驗(yàn)異或運(yùn)算P=A0XORA1數(shù)據(jù)A0和A1通過異或運(yùn)算進(jìn)行奇偶校驗(yàn)得到校驗(yàn)位PA1A0P數(shù)據(jù)盤數(shù)據(jù)盤校驗(yàn)盤兩個(gè)數(shù)字之間的XOR運(yùn)算定義是：1XOR1=01XOR0=10XOR1=10XOR0=0RAID基本概念3——重建（Rebuild）數(shù)據(jù)盤A1A0PA0A1PXOR故障數(shù)據(jù)盤校驗(yàn)盤A2A2XOR數(shù)據(jù)盤更換RAID硬盤失效處理--熱備和熱插拔熱備：HotSpare定義：當(dāng)冗余的RAID組中某個(gè)硬盤失效時(shí)，在不干擾當(dāng)前RAID系統(tǒng)的正常使用的情況下，用RAID系統(tǒng)中另外一個(gè)正常的備用硬盤自動(dòng)頂替失效硬盤，及時(shí)保證RAID系統(tǒng)的冗余性全局式：備用硬盤為系統(tǒng)中所有的冗余RAID組共享專用式：備用硬盤為系統(tǒng)中某一組冗余RAID組專用熱插拔：HotSwap定義：在不影響系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，用正常的硬盤物理替換RAID系統(tǒng)中失效硬盤關(guān)鍵在于熱插拔時(shí)電子器件的保護(hù)機(jī)制全局熱備示例該熱備盤由系統(tǒng)中兩個(gè)RAID組共享，可自動(dòng)頂替任何一個(gè)RAID中的一個(gè)失效硬盤磁盤1磁盤2磁盤3熱備盤磁盤4磁盤5磁盤6RAID5RAID5磁盤陣列RAID級(jí)別——RAID0RAID0即沒有容錯(cuò)設(shè)計(jì)的條帶硬盤陣列（StripedDiskArraywithoutFaultTolerance），以條帶形式將RAID組的數(shù)據(jù)均勻分布在各個(gè)硬盤中DHLCGKBFJABCDEFGH數(shù)據(jù)……AEI優(yōu)點(diǎn)極高的讀寫效率速度快，由于不存在校驗(yàn)，所以不占用CPU資源部署簡單缺點(diǎn)無冗余，通常和其他RAID級(jí)別混合使用不適合用于關(guān)鍵數(shù)據(jù)環(huán)境最小硬盤數(shù)2RAID級(jí)別——RAID1RAID1又稱鏡像（Mirror），數(shù)據(jù)同時(shí)一致寫到主硬盤和鏡像硬盤EDCBAEDCBAABCDE……=數(shù)據(jù)優(yōu)點(diǎn)提供了很高的數(shù)據(jù)安全性和可用性100％的數(shù)據(jù)冗余設(shè)計(jì)、使用簡單不作校驗(yàn)計(jì)算，CPU占用資源少缺點(diǎn)空間利用率只有1/2相對(duì)于單個(gè)硬盤，無法提高寫性能硬盤數(shù)2RAID級(jí)別——RAID3RAID3即帶有校驗(yàn)的并行數(shù)據(jù)傳輸陣列（Paralleledtransferwithparity），數(shù)據(jù)條帶化分布在數(shù)據(jù)盤中，同時(shí)使用專用校驗(yàn)硬盤存放校驗(yàn)數(shù)據(jù)D0C0B0A0D1C1A1B1D2C2A2B2PDPCPAPBABCD……異或運(yùn)算數(shù)據(jù)盤校驗(yàn)盤優(yōu)點(diǎn)數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)在連續(xù)的硬盤上，具有較高的讀速率，適合大文件連續(xù)讀操作的應(yīng)用如果有一個(gè)硬盤損壞，數(shù)據(jù)的有效性沒有影響缺點(diǎn)校驗(yàn)盤是整個(gè)硬盤陣列系統(tǒng)的瓶頸有數(shù)據(jù)盤故障時(shí)，每次讀操作時(shí)都需要進(jìn)行校驗(yàn)計(jì)算，讀性能大幅度下降最小硬盤數(shù)3RAID級(jí)別——RAID5RAID5與RAID3機(jī)制類似，但校驗(yàn)數(shù)據(jù)均勻分布在各數(shù)據(jù)硬盤上，RAID成員硬盤上同時(shí)保存數(shù)據(jù)和校驗(yàn)信息，數(shù)據(jù)塊和對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)信息保存在不同硬盤上。RAID5是最常用的RAID方式之一?！璓4A3A2A1A0B4P3B2B1B0C4C3P2C1C0D4D3D2P1D0E4E3E2E1P0異或運(yùn)算A0B0C0D0A1B1C1E1A2B2D2校驗(yàn)信息Px分布式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)RAID級(jí)別——RAID6RAID6是帶有兩個(gè)獨(dú)立分布式奇偶校驗(yàn)方案的獨(dú)立數(shù)據(jù)硬盤（Independentdatadiskswithtwoindependentdistributedparityschemes）。廣義上講，能夠允許兩個(gè)硬盤同時(shí)失效的RAID級(jí)別統(tǒng)稱為RAID6，狹義上講，特指Intel的RAIDP+Q技術(shù)。硬盤空間利用率為(N-2)/N，N為RAID6陣列硬盤總數(shù)RAID6技術(shù)：目前RAID6還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各家公司的實(shí)現(xiàn)方式都有所不同：RAIDP+Q：INTEL和HDS公司RAIDDP：NetApp公司RAIDADG：HP公司RAID6P+QReed-Solomoncodes優(yōu)點(diǎn)可以同時(shí)允許兩塊硬盤失效缺點(diǎn)磁盤利用率比RAID5更低校驗(yàn)計(jì)算復(fù)雜，對(duì)控制器性能消耗很大，增加系統(tǒng)負(fù)載出現(xiàn)硬盤失效時(shí)，RAID重建時(shí)對(duì)系統(tǒng)性能影響更大，并且重建時(shí)間長最小硬盤數(shù)4RAID組合級(jí)別——RAID10RAID10是將鏡像和條帶進(jìn)行兩級(jí)組合的RAID級(jí)別，第一級(jí)是RAID1鏡像對(duì)，第二級(jí)為RAID0。RAID10也是一種應(yīng)用比較廣泛的RAID級(jí)別。ABCDEFGHAACBBCDDEEFFGGHH優(yōu)點(diǎn)高讀取速率高寫速率，較校驗(yàn)RAID而言，寫開銷最小至多可以容許N個(gè)硬盤同時(shí)損壞（2N個(gè)硬盤組成的RAID10陣列）缺點(diǎn)只有1/2的硬盤利用率最小硬盤數(shù)4RAID組合級(jí)別——RAID0+1ABCDEFGHRAID0+1是將條帶和鏡像進(jìn)行兩級(jí)組合的RAID級(jí)別，第一級(jí)是RAID0，第二級(jí)為RAID1。一般來說，RAID0+1的失效概率要比RAID10大，不過無硬盤故障下，RAID0+1的讀取速度要比RAID10快ABCDEFGHABCDEFGH不同等級(jí)RAID效率對(duì)比RAID57D+1P數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)RAID66D+2P數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)奇偶校驗(yàn)1奇偶校驗(yàn)2數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)RAID12D+2D鏡像鏡像數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)RAID53D+1P數(shù)據(jù)奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)RAID14D+4D鏡像鏡像鏡像鏡像數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)效率50%50%75%87.5%75%寫性能寫寫讀修改寫讀修改寫讀+修改+寫+容錯(cuò)1/4+1/21/4+1/21/41/82/8RAID與LUN的關(guān)系RAID5RAID1RAID0RAID5RAID1LUN1LUN0LUN2LUN7LUN6LUN3LUN4LUN5RAID控制器01234567SpareSpareRAID由幾個(gè)硬盤組成，從整體上看相當(dāng)于一個(gè)物理卷在物理卷的基礎(chǔ)上可以按照指定容量創(chuàng)建一個(gè)或多個(gè)邏輯