磁盤陣列

　　1、 Array：就是陣列，磁盤陣列模式是把幾個磁盤的存儲空間整合起來，形成一個大的單一連續(xù)的存儲空間。NetRAID控制器利用它的SCSI通道可以把多個磁盤組合成一個磁盤陣列。簡單的說，陣列就是由多個磁盤組成，并行工作的磁盤系統(tǒng)。需要注意的是作為熱備用的磁盤是不能添加到陣列中的。

　　2、 Channel：就是通道，在兩個磁盤控制器之間傳送數(shù)據(jù)和控制信息的電通路。

　　3、 初始化(Initialization)：是指在邏輯驅(qū)動器的數(shù)據(jù)區(qū)上寫零的操作過程，并且生成相應的奇偶位，使邏輯驅(qū)動器處于就緒狀態(tài)。初始化將刪除以前的數(shù)據(jù)并產(chǎn)生奇偶校驗，所以邏輯驅(qū)動器在此過程中將一并進行一致性檢測。沒有經(jīng)過初始化的陣列是不能使用的，因為還沒有生成奇偶區(qū)，陣列會產(chǎn)生一致性檢測錯誤。

　　4、 輸入輸出處理器(I/O Processor)：是NetRAID控制器的指令中心，實現(xiàn)包括命令處理，PCI和SCSI總線的數(shù)據(jù)傳輸，RAID的處理，磁盤驅(qū)動器重建，高速緩存的管理和錯誤恢復等功能。

　　5、 奇偶校驗位(Parity)：在數(shù)據(jù)存儲和傳輸中，字節(jié)中額外增加一個比特位，用來檢驗錯誤。它常常是從兩個或更多的原始數(shù)據(jù)中產(chǎn)生一個冗余數(shù)據(jù)，冗余數(shù)據(jù)可以從一個原始數(shù)據(jù)中進行重建。不過，奇偶校驗數(shù)據(jù)并不是對原始數(shù)據(jù)的完全復制。

　　6、 RAID：是Redundant Array of Inexpensive Disk的縮寫，意為廉價冗余磁盤陣列，是磁盤陣列在技術上實現(xiàn)的理論標準，其目的在于減少錯誤、提高存儲系統(tǒng)的性能與可靠度。常用的等級有1、3、5級等。

　　7、 RAID Level 0：是Data Striping(數(shù)據(jù)分割)技術的實現(xiàn)，它將所有硬盤構成一個磁盤陣列，可以同時對多個硬盤做讀寫動作，但是不具備備份及容錯能力，它價格便宜，硬盤使用效率最佳，但是可靠度是最差的。 以一個由兩個硬盤組成的RAID Level 0磁盤陣列為例，它把數(shù)據(jù)的第1和2位寫入第一個硬盤，第三和第四位寫入第二個硬盤……以此類推，所以叫"數(shù)據(jù)分割"，因為各盤數(shù)據(jù)的寫入動作是同時做的，所以它的存儲速度可以比單個硬盤快幾倍。 但是，這樣一來，萬一磁盤陣列上有一個硬盤壞了，由于它把數(shù)據(jù)拆開分別存到了不同的硬盤上，壞了一個等于中斷了數(shù)據(jù)的完整性，如果沒有整個磁盤陣列的備份磁帶的話，所有的數(shù)據(jù)是無法挽回的。因此，盡管它的效率很高，但是很少有人冒著數(shù)據(jù)丟失的危險采用這項技術。

　　8、 RAID Level 1：使用的是Disk Mirror(磁盤映射)技術，就是把一個硬盤的內(nèi)容同步備份復制到另一個硬盤里，所以具備了備份和容錯能力，這樣做的使用效率不高，但是可靠性高。

　　9、 RAID Level 3：采用Byte-interleaving(數(shù)據(jù)交錯存儲)技術，硬盤在SCSI控制卡下同時動作，并將用于奇偶校驗的數(shù)據(jù)儲存到特定硬盤機中，它具備了容錯能力，硬盤的使用效率是安裝幾個就減掉一個，它的可靠度較佳。

　　10、 RAID Level 5：使用的是Disk Striping(硬盤分割)技術，與Level 3的不同之處在于它把奇偶校驗數(shù)據(jù)存放到各個硬盤里，各個硬盤在SCSI控制卡的控制下平行動作，有容錯能力，跟Level 3一樣，它的使用效率也是安裝幾個再減掉一個。

　　11、 SCSI磁盤狀態(tài)(SCSI Disk Status)：SCSI磁盤(物理驅(qū)動器)可以有以下五種狀態(tài)，分別為Ready(就緒)，未配置的加電可操作磁盤;Online(在線)，配置過的加電可操作磁盤;Hot Spare(熱備用)，當一個磁盤出現(xiàn)故障時，準備使用的加電待用磁盤;Failed(故障)，磁盤發(fā)生錯誤導致失效或用戶利用NetRAID控制器實用程序使驅(qū)動器脫機的狀態(tài);Rebuilding(重建)，磁盤正處于從一個或幾個關鍵性邏輯驅(qū)動器上恢復數(shù)據(jù)的過程中。

　　12、 磁盤陣列(Disk Array)：是由一個硬盤控制器來控制多個硬盤的相互連接，使多個硬盤的讀寫同步，減少錯誤，增加效率和可靠度的技術。

　　13、 掉電保護(Power Fail Safeguard)：當此項設置為可用時，在重構過程中(非重建)，所有的數(shù)據(jù)將一直保存在磁盤上，直到重構完成后才刪除。這樣如果在重構過程中發(fā)生掉電，將不會發(fā)生數(shù)據(jù)丟失的危險情況。

　　14、 讀取策略(Read Policy)：NetRAID控制器提供了三種讀取策略，分別為Read-Ahead(預讀)，Normal(標準)和Adaptive(適中)。 預讀是在運行中，控制器不斷的提前讀取未被請求的數(shù)據(jù)，把它存儲在內(nèi)存中，并期望這些數(shù)據(jù)能被使用。預讀可以更快的提供連續(xù)數(shù)據(jù)，當訪問的是隨機數(shù)據(jù)時效果就不佳了。 標準策略不使用預讀的方法，當讀取的數(shù)據(jù)大部分為隨機數(shù)據(jù)時，這個策略是最有效的。 適中策略是當訪問的最后兩個磁盤上的數(shù)據(jù)存儲在連續(xù)扇區(qū)上時，將采用預讀的方法。

　　15、 高速緩存策略：NetRAID控制器具有兩種高速緩存策略(Cache Policy)，分別為Cached I/O(緩存I/O)和Direct I/O(直接I/O)。緩存I/O總是采用讀取和寫入策略，讀取的時候常常是隨意的進行緩存。直接I/O在讀取新的數(shù)據(jù)時總是采用直接從磁盤讀出的方法，如果一個數(shù)據(jù)單元被反復地讀取，那么將選擇一種適中的讀取策略，并且讀取的數(shù)據(jù)將被緩存起來。只有當讀取的數(shù)據(jù)重復地被訪問時，數(shù)據(jù)才會進入緩存，而在完全隨機讀取狀態(tài)下，是不會有數(shù)據(jù)進入緩存的。

　　16、 格式化(Format)：是在物理驅(qū)動器(硬盤)的所有數(shù)據(jù)區(qū)上寫零的操作過程，格式化是一種純物理操作，同時對硬盤介質(zhì)做一致性檢測，并且標記出不可讀和壞的扇區(qū)。由于大部分硬盤在出廠時已經(jīng)格式化過，所以只有在硬盤介質(zhì)產(chǎn)生錯誤時才需要進行格式化。

　　17、 就緒狀態(tài)(Ready State)：是指一個可用的硬盤，它即不在線也不是熱備用盤，并可以添加到任一個陣列中或者指定為熱備用盤的這種硬盤狀態(tài)。

　　18、 邏輯卷(Logical Volume)：是由邏輯磁盤形成的虛擬盤，也可稱為磁盤分區(qū)。

　　19、 邏輯驅(qū)動器(Logical Drive)：是陣列中的虛擬驅(qū)動器，它可以占用一個以上的物理磁盤。邏輯驅(qū)動器把陣列或跨越陣列中的磁盤分割成了連續(xù)的存儲空間，而這些存儲空間分布在陣列中的所有磁盤上。NetRAID控制器能設置最多8個不同容量大小的邏輯驅(qū)動器，而每個陣列中至少要設置一個邏輯驅(qū)動器。輸入輸出操作只能在邏輯驅(qū)動器處于在線的狀態(tài)下才運行。

　　20、 熱備用(Hot Spare)：是當一個正在使用的磁盤發(fā)生故障后，一個空閑、加電并待機的磁盤將馬上代替此故障盤，此方法就是熱備用。熱備用磁盤上不存儲任何的用戶數(shù)據(jù)，最多可以有8個磁盤作為熱備用磁盤。一個熱備用磁盤可以專屬于一個單一的冗余陣列或者它也可以是整個陣列熱備用磁盤池中的一部分。而在某個特定的陣列中，只能有一個熱備用磁盤。當磁盤發(fā)生故障時，控制器的固件能自動的用熱備用磁盤代替故障磁盤，并通過算法把原來儲存在故障磁盤上的數(shù)據(jù)重建到熱備用磁盤上。數(shù)據(jù)只能從帶有冗余的邏輯驅(qū)動器上進行重建(除了RAID 0以外)，并且熱備用磁盤必須有足夠多的容量。系統(tǒng)管理員可以更換發(fā)生故障的磁盤，并把更換后的磁盤指定為新的熱備用磁盤。

　　21、 熱插拔硬盤：英文名為Hot-Swappable Disk，在磁盤陣列中，如果使用支持熱插拔技術的硬盤，在有一個硬盤壞掉的情況下，服務器可以不用關機，直接抽出壞掉的硬盤，換上新的硬盤。一般的商用磁盤陣列在硬盤壞掉的時候，會自動鳴叫提示管理員更換硬盤。

　　22、 熱交換磁盤模式(Hot swap Disk Module)：允許系統(tǒng)管理員在服務器不斷電和不中止網(wǎng)絡服務的情況下更換發(fā)生故障的磁盤驅(qū)動器。由于所有的供電和電纜連線都集成在服務器的底板上，所以熱交換模式可以直接把磁盤從驅(qū)動器籠子的插槽中拔除，操作非常簡單。然后把替換的熱交換磁盤插入到插槽中即可。熱交換技術僅僅在RAID 1，3，5，10，30和50的配置情況下才可以工作。

　　23、 容量擴展(Capacity Expansion)：在微軟的Windows NT，2000或Novell公司的NetWare 4.2，5操作系統(tǒng)下，可以在線增加目前卷的容量。在Windows 2000或NetWare 5系統(tǒng)下，準備在線擴容時，要禁用虛擬容量選項。而在Windows NT或NetWare 4.2系統(tǒng)下，要使虛擬容量選項可用才能進行在線擴容。在NetRAID控制器的快速配置工具中，設置虛擬容量選項為可用時，控制器將建立虛擬磁盤空間，然后卷能通過重構把增加的物理磁盤擴展到虛擬空間中去。重構操作只能在單一陣列中的唯一邏輯驅(qū)動器上才可以運行，你不能在跨越陣列中使用在線擴容。

　　24、 條帶化(Striping)：是把連續(xù)的數(shù)據(jù)分割成相同大小的數(shù)據(jù)塊，把每段數(shù)據(jù)分別寫入到陣列中不同磁盤上的方法。此技術非常有用，它比單個磁盤所能提供的讀寫速度要快的多，當數(shù)據(jù)從第一個磁盤上傳輸完后，第二個磁盤就能確定下一段數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)條帶化正在一些現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫和某些RAID硬件設備中得到廣泛應用。

　　25、 條帶容量(Stripe Size)：是指在每個磁盤上連續(xù)寫入數(shù)據(jù)的總量，也稱作"條帶深度"。你可以指定每個邏輯驅(qū)動器的條帶容量從2KB，4KB，8KB一直到128KB。為了獲得更高的性能，要選擇條帶的容量等于或小于操作系統(tǒng)的簇的大小。大容量的條帶會產(chǎn)生更高的讀取性能，尤其在讀取連續(xù)數(shù)據(jù)的時候。而讀取隨機數(shù)據(jù)的時候，最好設定條帶的容量小一點。如果指定128KB的條帶將需要8MB內(nèi)存。

　　26、 寫入策略(Write policy)：是指當處理器向磁盤上寫入數(shù)據(jù)的時候，數(shù)據(jù)先被寫入高速緩存中，并認為處理器有可能馬上再次讀取它。NetRAID有兩種如下的寫入策略： Write Back(回寫)，在回寫狀態(tài)下，數(shù)據(jù)只有在要被從高速緩存中清除時才寫到磁盤上。隨著主存讀取的數(shù)據(jù)增加，回寫需要開始從高速緩存中向磁盤上寫數(shù)據(jù)，并把更新的數(shù)據(jù)寫入高速緩存中。由于一個數(shù)據(jù)可能會被寫入高速緩存中許多次，而沒有進行磁盤存取，所以回寫的效率非常高。 Write Through(完全寫入)，在完全寫入狀態(tài)下，數(shù)據(jù)在輸入到高速緩存時，它同時也被寫到磁盤上。因為數(shù)據(jù)已經(jīng)復制到磁盤上，所以在高速緩存中可以直接更改要替換的數(shù)據(jù)，因此完全寫入要比回寫簡單的多。

　　27、 虛擬容量(Virtual Sizing)：當此設置生效后，對一個邏輯驅(qū)動器來說，控制器將報告邏輯驅(qū)動器的容量比實際的物理容量要大的多。"虛擬"空間可以允許在線擴容。

　　28、 陣列跨越(Array Spanning)：是把2個，3個或4個磁盤陣列中的存儲空間進行再次整合，形成一個具有單一連續(xù)存儲空間的邏輯驅(qū)動器的過程。NetRAID控制器可以跨越連續(xù)的幾個陣列，但每個陣列必需由相同數(shù)量的磁盤組成，并且這幾個陣列必需具有相同的RAID級別。就是說，跨越陣列是對已經(jīng)形成了的幾個陣列進行再一次的組合，RAID 1，RAID 3和RAID 5跨越陣列后分別形成了RAID 10，RAID 30和RAID 50。

　　29、 智能輸入輸出(Intelligent Input/Output)：是一種工業(yè)標準，又稱I2O，輸入輸出子系統(tǒng)的體系結(jié)構完全獨立于網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，并不需要外部設備的支持。I2O使用的驅(qū)動程序可以分為操作系統(tǒng)服務模塊(operating system services module，OSMs)和硬件驅(qū)動模塊(hardware device modules，HDMs)。

　　30、 重構(Reconstruct)：是指在改變RAID級別后，對邏輯驅(qū)動器上的數(shù)據(jù)重新整理的過程。

　　31、 重建(Rebuild)：是指在RAID 1，3，5，10，30或50陣列中把一個故障盤上的所有數(shù)據(jù)再生到替換磁盤上的過程。磁盤重建過程中邏輯驅(qū)動器通常不會中斷對其數(shù)據(jù)的訪問請求。

　　32、 重建率(Rebuild Rate)：是指重建操作過程的速度。每個控制器都分配了重建率，它反映的是在重建操作中IOP資源使用的百分比。

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