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RAID磁盘阵列简述
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个容量较小的、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业界接受,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。
RAID的基本目的是把多个小型廉价的磁盘驱动器合并成一组阵列来实现大型昂贵的驱动器所无法达到的性能或冗余性。这个驱动器阵列在计算机眼中就如同一个单一的逻辑贮存单元或驱动器。
RAID的基本原理是:数据被分割成大小一致的“块”(通常是32KB或64KB),条带化分散存储到阵列中一个硬盘。读取数据时,这个进程就会反过来进行。多个驱动器好像是一个大驱动器,这个过程是并行进行的,从而大大提高了数据传输速率。
RAID通过奇偶校验来实现容错功能,当RAID系统的一个磁盘发生故阵时,其他磁盘能够重建该故阵磁盘。这些功能由磁盘阵列控制器完成,对于操作系统都是透明的。
条带化存储、奇偶校验和镜像是RAID系统的三个主要技术。
RAID系统通常由磁盘列队定义,每个磁盘列队包括5个磁盘,由一个或两个磁盘阵列控制器连接。
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。
面向个人用户的IDE-RAID芯片一般只提供了RAIDO、RAIDI和RAIDO+1(RAID10)等RAID规范的支持。
RAID包括硬件RAID和软件RAID两种。
基于硬件的系统独立于主机,在主机处用一个磁盘来代表一组RAID阵列。
连接到SCSI控制器,把RAID阵列表示为单个SCSI驱动器的设备就是一个硬件RAID。Linux内核的MD驱动程序就是软件RAID的一个例子,它完全独立于硬件。
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