磁盤陣列有多個端口可以被不同主機或不同端口連接。 硬盤盒在保護硬盤方面需要一定的堅固程度,並且有抗震和防滑的功效,體積不能太大。 硬盤盒還需要帶有便於和計算機連接的方式,因此外置硬盤盒基本都使用USB接口,相比之下內置硬盤盒比較少見。 由於硬盤的種類也比較多,因此硬盤盒也有很多相應的種類,比如使用臺式機硬盤的硬盤盒通常需要額外的電源,而使用筆記本硬盤的硬盤盒通常不需要等。 新型的大數據存儲架構可整合分佈式以及嵌入式搜索引擎內的每一個存儲驅動器,突破數據吞吐量和數據訪問存儲系統的限制,提升大數據存儲接口的帶寬。
- RAID JBOD將所有的磁盤串聯成一個單一的,容量是使用的磁盤的總和的存儲設備供操作系統使用。
- 而對於RAID 5來說,大部分數據傳輸只對一塊磁盤操作,可進行並行操作。
- 儘管並行接口的移動硬盤盒價格較爲便宜,但基於上述原因,此類接口的移動硬盤盒已趨於淘汰。
- 多塊硬盤的並行操作使同一時間內磁盤讀寫的速度提升N倍。
- 這正是磁盤陣列的一種安全性措施,但往往又讓管理人員產生一種錯覺,以爲磁盤陣列沒有故障發生。
- 另外有一種多功能的移動硬盤盒,大小是5.25英寸,它不光可以安裝硬盤,也可以輕鬆地裝上光驅或刻錄機,從而變成一臺外置的光驅或刻錄機,不過它的體積可不敢恭維,便攜性能大打折扣。
而對於RAID 5來說,大部分數據傳輸只對一塊磁盤操作,可進行並行操作。 在RAID 5中有“寫損失”,即每一次寫操作,將產生四個實際的讀/寫操作,其中兩次讀舊的數據及奇偶信息,兩次寫新的數據及奇偶信息。 對嵌入式RAID陣列技術的iRAID,這種結構的初步研究結果表明,RAID系統將不再是一羣獨立的驅動器,未來將可能只有一個單一的高密度磁盤。 這將使這些存儲系統的磁盤陣列,如雲存儲系統,在性能、功率消耗、體積方面有更大的改善,成本進一步降低,同時也更容易維護。 另外,因目前評估固態硬盤RAID的可靠性方面的研究較少,需要儘快完善針對RAID可靠性的評價體系及方法,由此可靠性分析研究也將成爲固態硬盤RAID陣列技術的研究重點之一。 從概念上講,RAID 2 同RAID 3類似, 兩者都是將數據條塊化分佈於不同的硬盤上, 條塊單位爲位或字節。
owcssd: 硬盤盒設計
RAID 5E是在RAID 5級別基礎上的改進,與RAID 5類似,數據的校驗信息均勻分佈在各硬盤上,但是,在每個硬盤上都保留了一部分未使用的空間,這部分空間沒有進行條帶化,最多允許兩塊物理硬盤出現故障。 看起來,RAID 5E和RAID 5加一塊熱備盤好像差不多,其實由於RAID 5E是把數據分佈在所有的硬盤上,性能會比RAID5 加一塊熱備盤要好。 當一塊硬盤出現故障時,有故障硬盤上的數據會被壓縮到其它硬盤上未使用的空間,邏輯盤保持RAID 5級別。 這種結構無非是一個帶區結構加一個鏡像結構,因爲兩種結構各有優缺點,因此可以相互補充,達到既高效又高速的目的。 大家可以結合兩種結構的優點和缺點來理解這種新結構。 主要用於數據容量不大,但要求速度和差錯控制的數據庫中。
- 這種編碼技術需要多個磁盤存放檢查及恢復信息,使得RAID 2技術實施更復雜。
- 如果帶區過大,可能一塊磁盤上的帶區空間就可以滿足大部分的I/O操作,使數據的讀寫仍然只侷限在少數的一、兩塊硬盤上,不能充分的發揮出並行操作的優勢。
- 設置有熱備源盤,當硬盤發生故障時,系統會自動用熱備源盤去替換故障盤並重建陣列,隨後數據又會處於完全保護之中。
- RAID4和RAID3很像,不同的是,它對數據的訪問是按數據塊進行的,也就是按磁盤進行的,每次是一個盤。
不過對於2.5英寸硬盤,由於本身發熱就控制得比較好,這方面並不需要太過擔心。 LSI MegaRAID的主要定位是保護數據,通過高性能、高可靠的RAID控制器功能,爲數據提供高級別的保護。 RAID0+1以理解爲是RAID 0和RAID 1的折中方案。 RAID 0+1可以爲系統提供數據安全保障,但保障程度要比 Mirror低而磁盤空間利用率要比Mirror高。 市面上的移動硬盤盒很奇怪,除去造型各異不談,這重量也大有分別,小的只有幾十克,而大的足足有兩斤多重,這主要是移動硬盤盒的用料不同。
owcssd: 磁盤陣列RAID6
因此會拖累機器的速度,不適合大數據流量的服務器。 內接式磁盤陣列卡,因爲價格便宜,但需要較高的安裝技術,適合技術人員使用操作。 硬件陣列能夠提供在線擴容、動態修改陣列級別、自動數據恢復、驅動器漫遊、超高速緩衝等功能。 它能提供性能、數據保護、可靠性、可用性和可管理性的解決方案。 USB接口的移動硬盤盒是的主流產品,其最大優點是使用方便,支持熱插拔和即插即用,在Windows Me/2000/XP下無須安裝驅動程序即可正常工作。 當然usb接口的這個速度值只是理論值,實際上是不可能達到的,真正在傳輸數據的時候,傳輸速度還受到電腦別的方方面面的制約。
因此,在創建帶區集時,我們應當根據實際應用的需要,慎重地選擇帶區的大小。 對於主機寫入的數據,只寫在緩存中,主機可以立即完成寫操作。 磁盤陣列作爲獨立系統在主機外直連或通過網絡與主機相連。
如果一塊磁盤失效,奇偶盤及其他數據盤可以重新產生數據。 RAID 3對於大量的連續數據可提供很好的傳輸率,但對於隨機數據,奇偶盤會成爲寫操作的瓶頸。 RAID7所有的I/O傳送均是同步進行的,可以分別控制,這樣提高了系統的並行性,提高系統訪問數據的速度;每個磁盤都帶有高速緩衝存儲器,實時操作系統可以使用任何實時操作芯片,達到不同實時系統的需要。
CPU效能每年大約成長30~50%,而硬磁機只能成長約7%。 研究小組希望能找出一種新的技術,在短期內,立即提升效能來平衡計算機的運算能力。 在當時,柏克萊研究小組的主要研究目的是效能與成本。
owcssd: 磁盤陣列RAID 5E
移動硬盤盒的尺寸 對應於硬盤尺寸的不同,移動硬盤盒分爲2.5英寸和3.5英寸兩種標準。 2.5英寸移動硬盤盒使用的是筆記本電腦硬盤,這種硬盤非常小巧,上衣口袋就可以裝下了,缺點則是硬盤的價格/容量比偏高,而且轉速較慢,一般只有4200rpm,因此數據傳輸速率較低。 3.5英寸的硬盤盒較大,但3.5英寸的硬盤傳輸速度較快,可以採用5400或7200rpm的主流高速硬盤,容量大,價格也比較便宜。
owcssd: 磁盤陣列
使用基於主機的軟件提供RAID 功能,是在操作系統級上實現的,與硬件RAID相比,軟件RAID具有成本低廉和簡單直觀的優點。 RAID 1主要是通過二次讀寫實現磁盤鏡像,所以磁盤控制器的負載也相當大,尤其是在需要頻繁寫入數據的環境中。 爲了避免出現性能瓶頸,使用多個磁盤控制器就顯得很有必要。 RAID JBOD的意思是Just a Bunch Of Disks,是將多塊硬盤串聯起來組成一個大的存儲設備,從某種意義上說這種類型不被算作RAID,在維基百科裏JBOD同時也被歸入非RAID架構。 RAID JBOD將所有的磁盤串聯成一個單一的,容量是使用的磁盤的總和的存儲設備供操作系統使用。
owcssd: 磁盤陣列RAID10
爲了解決這一問題,我們可以在磁盤鏡像中建立帶區集。 因爲這種配置方式綜合了帶區集和鏡像的優勢,所以被稱爲RAID 0+1。 把RAID0和RAID1技術結合起來,數據除分佈在多個盤上外,每個盤都有其物理鏡像盤,提供全冗餘能力,允許一個以下磁盤故障,而不影響數據可用性,並具有快速讀/寫能力。 RAID0+1要在磁盤鏡像中建立帶區集至少4個硬盤。 利用軟件仿真的方式,是指通過網絡操作系統自身提供的磁盤管理功能將連接的普通SCSI卡上的多塊硬盤配置成邏輯盤,組成陣列。 軟件陣列可以提供數據冗餘功能,但是磁盤子系統的性能會有所降低,有的降低幅度還比較大,達30%左右。
owcssd: 磁盤陣列實現方法
然而RAID 2 使用一定的編碼技術來提供錯誤檢查及恢復。 這種編碼技術需要多個磁盤存放檢查及恢復信息,使得RAID 2技術實施更復雜。 左邊的各個磁盤上是數據的各個位,由一個數據不同的位運算得到的海明校驗碼可以保存另一組磁盤上。 由於海明碼的特點,它可以在數據發生錯誤的情況下將錯誤校正,以保證輸出的正確。 它的數據傳送速率相當高,如果希望達到比較理想的速度,那最好提高保存校驗碼ECC碼的硬盤,對於控制器的設計來說,它又比RAID3,4或5要簡單。
owcssd: 磁盤陣列優缺點
RAID通過在多個磁盤上同時存儲和讀取數據來大幅提高存儲系統的數據吞吐量(Throughput)。 owcssd2025 在RAID中,可以讓很多磁盤驅動器同時傳輸數據,而這些磁盤驅動器在邏輯上又是一個磁盤驅動器,所以使用RAID可以達到單個磁盤驅動器幾倍、幾十倍甚至上百倍的速率。 因爲當時CPU的速度增長很快,而磁盤驅動器的數據傳輸速率無法大幅提高,所以需要有一種方案解決二者之間的矛盾。
owcssd: 磁盤陣列缺點
它是對RAID5的擴展,主要是用於要求數據絕對不能出錯的場合。 當然了,由於引入了第二種奇偶校驗值,所以需要N+2個磁盤,同時對控制器的設計變得十分複雜,寫入速度也不好,用於計算奇偶校驗值和驗證數據正確性所花費的時間比較多,造成了不必須的負載。 從RAID 0+1名稱上我們便可以看出是RAID0與RAID1的結合體。 在我們單獨使用RAID 1也會出現類似單獨使用RAID 0那樣的問題,即在同一時間內只能向一塊磁盤寫入數據,不能充分利用所有的資源。
owcssd: 磁盤陣列磁盤陣列維護
主機與磁盤陣列的緩存交互,緩存與具體的磁盤交互數據。 文章中,談到了RAID這個詞彙,而且定義了RAID的5層級。 伯克利大學研究目的是反映當時CPU快速的性能。
owcssd: 硬盤盒硬盤盒
常見的移動硬盤盒用料一般有塑料、鋁以及鋁鎂合金三種,這些材質的區別不光表現在移動硬盤盒的重量上,散熱性能也表現不同。 SAN主要用於存儲量大的工作環境,如醫院大型PACS等,但由於需求量不大成本高而影響了SAN的市場。 和當時PC用單磁盤內部集成緩存一樣,在磁盤陣列內部爲加快與主機交互速度,都帶有一定量的緩衝存儲器。
owcssd: 硬盤盒供電
允許使用SNMP協議進行管理和監視,可以對校驗區指定獨立的傳送信道以提高效率。 可以連接多臺主機,因爲加入高速緩衝存儲器,當多用戶訪問系統時,訪問時間幾乎接近於0。 需要注意的是它引入了一個高速緩衝存儲器,這有利有弊,因爲一旦系統斷電,在高速緩衝存儲器內的數據就會全部丟失,因此需要和UPS一起工作。
沒有免費的午餐,這裏也一樣,要利用海明碼,必須要付出數據冗餘的代價。 雖然這樣對數據來講絕對安全,但是成本也會明顯增加,磁盤利用率爲50%,以四塊80GB容量的硬盤來講,可利用的磁盤空間僅爲160GB。 另外,出現硬盤故障的RAID系統不再可靠,應當及時的更換損壞的硬盤,否則剩餘的鏡像盤也出現問題,那麼整個系統就會崩潰。 更換新盤後原有數據會需要很長時間同步鏡像,外界對數據的訪問不會受到影響,只是這時整個系統的性能有所下降。 因此,RAID 1多用在保存關鍵性的重要數據的場合。 RAID6是帶兩種分佈存儲的奇偶校驗碼獨立磁盤結構。
這種校驗碼與RAID2不同,只能查錯不能糾錯。 它訪問數據時一次處理一個帶區,這樣可以提高讀取和寫入速度。 需要實現時用戶必須要有三個以上的驅動器,寫入速率與讀出速率都很高,因爲校驗位比較少,因此計算時間相對而言比較少。 用軟件實現RAID控制將是十分困難的,控制器的實現也不是很容易。 它主要用於圖形(包括動畫)等要求吞吐率比較高的場合。 不同於RAID 2,RAID 3使用單塊磁盤存放奇偶校驗信息。
owcssd: 磁盤陣列RAID JBOD
另外有一種多功能的移動硬盤盒,大小是5.25英寸,它不光可以安裝硬盤,也可以輕鬆地裝上光驅或刻錄機,從而變成一臺外置的光驅或刻錄機,不過它的體積可不敢恭維,便攜性能大打折扣。 另外,需要提醒的是,由於多數接口轉換控制器的性能制約(數據傳輸率不到20MB/s),即使是USB2.0和IEEE1394接口也不一定能完全發揮硬盤的性能,硬盤本身的性能差距並不會有明顯的體現。 對多數用戶而言,150~300GB的容量已經足夠使用了,因此,選用2.5英寸硬盤及硬盤盒更符合便攜性的要求。 而對於部分追求大容量的用戶,3.5英寸硬盤顯然最划算。
owcssd: 磁盤陣列硬件RAID
帶區集雖然可以把數據均勻的分配到所有的磁盤上進行讀寫。 但如果我們把所有的硬盤都連接到一個控制器上的話,可能會帶來潛在的危害。 這是因爲當我們頻繁進行讀寫操作時,很容易使控制器或總線的負荷 超載。
owcssd: 硬盤盒
防滑設計:在移動硬盤盒的殼體設計上防滑的花紋,或安裝防滑塑料墊等等,以增大殼體的摩擦,防止硬盤盒無意中從手中脫落。 外接式磁盤陣列櫃最常被使用大型服務器上,具可熱交換(Hot Swap)的特性,不過這類產品的價格都很貴。 防震設計:好的硬盤盒,在內部、表面,尤其是易於磕碰的邊角都應該覆蓋有彈性材質,或者處理圓角,以減少外來衝擊對硬盤的影響。
owcssd: 磁盤陣列RAID4
目前,針對固態硬盤的RAID陣列技術主要有三類,其中固態硬盤和機械硬盤組合搭建的混合式RAID陣列實現了兩者特性的互補。 隨着固態硬盤的性價比不斷提高,推進了固態硬盤與固態硬盤組合形成的RAID陣列以及固態硬盤的閃存芯片與芯片組合形成的純固態硬盤RAID陣列的研發進程。 由於目前固態硬盤價格高於機械硬盤,固態硬盤與機械硬盤構成的混合式RAID陣列與其他純固態硬盤RAID陣列相比,在成本控制方面有較大的優勢。 owcssd2025 但在性能與可靠性方面,多個固態硬盤構成的RAID陣列要優於固態硬盤與機械硬盤構成的混合式RAID陣列,而目前大多數固態硬盤廠商都採用固態硬盤內部的芯片級RAID陣列來進一步提升性能,降低功耗。
另外,研究小組也設計出容錯(fault-tolerance),邏輯數據備份(logical data redundancy),而產生了RAID理論。 研究初期,便宜(Inexpensive)的磁盤也是主要的重點,但後來發現,大量便宜磁盤組合並不能適用於現實的生產環境,後來Inexpensive被改爲independent,許多獨立的磁盤組。 (3)兼容性:軟件RAID 與主機操作系統綁定,因此,需要對軟件RAID或操作系統升級進行兼容性驗證,只有當RAID 軟件和操作系統兼容時,才能對其進行升級,這會降低數據處理環境的靈活性。
owcssd: 磁盤陣列簡介
IEEE1394俗稱“火線”,這種接口的數據傳輸率理論上可達到400Mbps。 但由於IEEE1394接口並不普及,需要配備一塊價格不菲的專用IEEE1394接口卡才能工作,因此價格較高且各計算機之間不易通用,難以普及。 固態硬盤的RAID結構採用相應的重建機制,將加快從統計錯誤到恢復數據等整個重建的進程,同時有助於降低重建過程中數據丟失的風險。 重建機制對於一個完善的固態硬盤RAID結構來說是不可或缺的,需要根據其RAID陣列特點進行開發並優化處理。 DAS以服務器爲中心,傳統的網絡存儲設備都是將RAID硬盤陣列直接連接到網絡系統的服務器上,這種形式的網絡存儲結構稱爲DAS。 owcssd2025 owcssd 與RAID 5E相比,RAID 5EE的數據分佈更有效率,每個硬盤的一部分空間被用作分佈的熱備盤,它們是陣列的一部分,當陣列中一個物理硬盤出現故障時,數據重建的速度會更快。
owcssd: 磁盤陣列RAID2
RAID4和RAID3很像,不同的是,它對數據的訪問是按數據塊進行的,也就是按磁盤進行的,每次是一個盤。 這麼看RAID3是一次一橫條,而RAID4一次一豎條。 它的特點和RAID3也挺像,不過在失敗恢復時,它的難度可要比RAID3大得多了,控制器的設計難度也要大許多,而且訪問數據的效率不怎麼好。