光纤硬盘磁盘阵列技术分析

时间:2008-11-29   来源:   网友评论:0   人气: 464 作者:

当今世界信息爆炸式的增长,除了给科技与技术的发展带来更大的发展动力外,也给企业的数据存储带来了巨大的挑战。然而,作为企业信息存储系统中的最关键部分——磁盘阵列,很多人未必能说得清楚。

磁盘阵列技术诞生于1987年,由美国加州大学伯克利分校提出。这项技术的核心设计理念是RAID技术。原来的名称是“Redundant Array of Inexpensive Disk”,最初的研制它的目的是为了组合小型的廉价磁盘来代替大的昂贵磁盘,以降低大批量数据存储的费用。同时也希望通过冗余信息的方式,使得单一磁盘失效时不会丢失数据,因此开发出不同级别的RAID数据保护技术,并在此基础上逐渐致力于提升数据访问速度。这个名字后来改为“Redundant Array of Independent Disk”,但仍然称作“RAID”。

经过多年的发展,企业中数据的价值越来越高,而承载这些数据的磁盘阵列也越发受到用户的重视。从市场分布可以看出,存储与服务器所占比例呈逐年上升趋势。用户的强大需求同时也给存储系统供应商创造了巨大的商机。目前市场上不但有老牌厂商提供的各种产品,也有初创公司新推的各种系统。自然,当前市场上的磁盘阵列也是一番花团锦簇的景象。在用户有了众多选择的同时,也有了选择上的困惑。因此,我们就从体系结构的角度,简要分析目前磁盘阵列的差异性,希望可以给用户在选择磁盘阵列时参考。

目前的磁盘接口有IDE、SATA、SCSI、SAS、FC等几种。其中IDE接口磁盘正在被SATA接口硬盘取代,将逐渐退出历史舞台,两者主要多用于桌面;SAS接口磁盘也正在逐渐淘汰SCSI接口,很快将占领企业应用的低端市场;而FC(Fibre Channel,光纤)接口硬盘一出生就是专门针对高可靠、高可用、高性能的企业存储应用的,不但接口速度快,而且支持双端口访问,又经过严格的生产工艺控制,可靠性很好。由于这些天生优势,FC接口硬盘在企业用户中尤其是关键数据存储应用中占据着绝对优势,也是高端存储应用的首选磁盘。

基于SATA、SCSI接口的磁盘阵列大家见过很多了,这里就不再赘述,重点说是所光纤接口磁盘阵列。光纤磁盘阵列又可进一步从体系结构细分成三大类:JBOD磁盘阵列、双控制器磁盘阵列和多控制器磁盘阵列。

RAID的英文全称为:Redundant Array of Independent Disks。翻译成中文即为独立磁盘冗余阵列,或简称磁盘阵列。由美国加州大学在1987年开发成功。

RAID的初衷主要是为大型服务器提供高端的存储功能和冗余的数据安全。 我们可以这样来理解,RAID是一种把多块独立的硬盘(物理硬盘)按不同方式组合起来形成一个硬盘组(逻辑硬盘),从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据冗余的技术。组成磁盘阵列的不同方式成为RAID级别(RAID Levels)。在用户看起来,组成的磁盘组就像是一个硬盘,用户可以对它进行分区,格式化等等。总之,对磁盘阵列的操作与单个硬盘一模一样。不同的是,磁盘阵列的存储性能要比单个硬盘高很多,而且在很多RAID模式中都有较为完备的相互校检/恢复的措施,甚至是直接相互的镜象备份,从而大大提高了RAID系统的容错度,提高了系统的稳定冗余性,这也是Redundant一词的由来。

不过,所有的RAID系统最大的优点则是"热交换"能力:用户可以取出一个存在缺陷的驱动器,并插入一个新的予以更换。对大多数类型的RAID来说,可以利用镜像或奇偶信息来从剩余的驱动器重建数据不必中断服务器或系统,就可以自动重建某个出现故障的磁盘上的数据。这一点,对服务器用户以及其他高要求的用户是至关重要的。

数据冗余的功能指的是:在用户数据一旦发生损坏后,利用冗余信息可以使损坏数据得以恢复,从而保障了用户数据的安全性。

RAID以前一直是SCSI领域独有的产品,因为它当时的技术与成本也限制了其在低端市场的发展。今天,随着RAID技术的不断成熟与厂商的不断努力,我们已经能够享受到相对成本低廉的多的IDE-RAID系统,虽然稳定与可靠性还不能与SCSI-RAID相比,但它相对于单个硬盘的性能优势对广大玩家是一个不小的诱惑。随着相关设备的拥有成本和使用成本不断下降,这项技术也已获得一般电脑用户的青睐。


 

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