《网络技术基础》课程讲义(2003年1月) 第六章网络系统集成 第13页共19页 如图所示的四个磁盘形成一个阵列( array),而磁盘阵列的控制器( RAID controller) 是将此四个磁盘视为单一的磁盘,如D0S环境下的C:盘。这是 disk spanning的意义,因 为把小容量的磁盘延伸为大容量的单一磁盘,用户不必规划数据在各磁盘的分布,而且提高 了磁盘空间的使用率。SCSI磁盘阵列更可连接几十个磁盘,形成数十GB到数百GB的阵列 使磁盘容量几乎可作无限的延伸;而各个磁盘一起作取存的动作,比单一磁盘更为快捷。 磁盘分段或数据分段 Disk Striping or Data Striping) 因为磁盘阵列是将同一阵列的多个磁盘视为单一的虚拟磁盘( virtual disk),所以其数 据是以分段( block or segment)的方式顺序存放在磁盘阵列中,如下图 磁盘0 磁盘1 磁盘2 磁盘3 AO-Al A2-A3 A6-A7 B0-B1 B2-B3 B4-B5 B6-B7 CO-C1 C2-C3 C4-C5 C6-C7 DO-DI D2-D3 D4-C5 D6-D7 数据按需要分段,从第一个磁盘开始放,放到最後一个磁盘再回到第一个磁盘放起,直 到数据分布完毕。从上图我们可以看出,数据以分段于在不同的磁盘,整个阵列的各个磁盘 可同时作读写,故数据分段使数据的存取有最好的效率,理论上本来读一个包含四个分段的 数据所需要的时间约=(磁盘的 access time+数据的 transfer time)×4次,现在只要一次 就可以完成。 disk spanning定义了RAD的基本形式,提供了一个便宜、灵活、高性能的系统结构, 而 disk striping解决了数据的存取效率和磁盘的利用率问题,RAID1至RAID5是在此基 础上提供磁盘安全的方案。 ④常用RAID技术 RAID0数据分段(无容错能力,磁盘空间利用率最高) 以上的 Disk striping也称为RAID0,它将所有硬盘组成一个阵列,可同时对多个硬盘 做读写操作,以增加磁盘输入/输出的性能,对于一个由η个硬盘组成的RAD0阵列,存 储速度理论上是单个硬盘的n倍。对操作系统来说,组成RAID0的磁盘被视为一个单独的 逻辑磁盘。但RAID0不提供任何数据冗余,如果RAID0阵列内的某个磁盘出现了错误,所 有的数据都会丢失。所以优点是价格便宜,硬盘使用效率最高,缺点是可靠度最低。通常要 使用其他备份方式(如磁带)来提高可靠度。(据对DELL阵列产品 Power vault660F/224F 的研究,配有14个硬盘的RAID0系统三年内发生数据损失的可能性可达77%) RAID1磁盘镜象和双向化(容错能力最好,磁盘空间利用率最低)《网络技术基础》课程讲义(2003 年 1 月) 第六章 网络系统集成 第 13 页 共 19页 如图所示的四个磁盘形成一个阵列(array)，而磁盘阵列的控制器(RAID controller) 是将此四个磁盘视为单一的磁盘，如 DOS 环境下的 C:盘。这是 disk spanning 的意义，因 为把小容量的磁盘延伸为大容量的单一磁盘，用户不必规划数据在各磁盘的分布，而且提高 了磁盘空间的使用率。SCSI 磁盘阵列更可连接几十个磁盘，形成数十 GB 到数百 GB 的阵列， 使磁盘容量几乎可作无限的延伸;而各个磁盘一起作取存的动作，比单一磁盘更为快捷。 ◼ 磁盘分段或数据分段(Disk Striping or Data Striping) 因为磁盘阵列是将同一阵列的多个磁盘视为单一的虚拟磁盘(virtual disk)，所以其数 据是以分段(block or segment)的方式顺序存放在磁盘阵列中，如下图: 磁盘 0 磁盘 1 磁盘 2 磁盘 3 A0-A1 B0-B1 C0-C1 D0-D1 A2-A3 B2-B3 C2-C3 D2-D3 A4-A5 B4-B5 C4-C5 D4-C5 A6-A7 B6-B7 C6-C7 D6-D7 数据按需要分段，从第一个磁盘开始放，放到最後一个磁盘再回到第一个磁盘放起，直 到数据分布完毕。从上图我们可以看出，数据以分段于在不同的磁盘，整个阵列的各个磁盘 可同时作读写，故数据分段使数据的存取有最好的效率，理论上本来读一个包含四个分段的 数据所需要的时间约=(磁盘的 access time +数据的 transfer time)×4 次，现在只要一次 就可以完成。 disk spanning 定义了 RAID 的基本形式，提供了一个便宜、灵活、高性能的系统结构， 而 disk striping 解决了数据的存取效率和磁盘的利用率问题，RAID 1 至 RAID 5 是在此基 础上提供磁盘安全的方案。 ④常用 RAID 技术 ·RAID 0 数据分段（无容错能力，磁盘空间利用率最高） 以上的 Disk striping 也称为 RAID 0， 它将所有硬盘组成一个阵列，可同时对多个硬盘 做读写操作，以增加磁盘输入/输出的性能，对于一个由 n 个硬盘组成的 RAID 0 阵列，存 储速度理论上是单个硬盘的 n 倍。对操作系统来说，组成 RAID 0 的磁盘被视为一个单独的 逻辑磁盘。但 RAID 0 不提供任何数据冗余，如果 RAID 0 阵列内的某个磁盘出现了错误，所 有的数据都会丢失。所以优点是价格便宜，硬盘使用效率最高，缺点是可靠度最低。通常要 使用其他备份方式（如磁带）来提高可靠度。(据对 DELL 阵列产品 PowerVault 660F/224F 的研究，配有 14 个硬盘的 RAID 0 系统三年内发生数据损失的可能性可达 77%)。 ·RAID 1 磁盘镜象和双向化（容错能力最好，磁盘空间利用率最低）