磁盘阵列讲解ppt课件.ppt
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1、主讲 :李宁 1.磁盘阵列简介 2.硬盘接口类型 3.磁盘阵列技术标准(协议) 4.磁盘阵列安装 1.1.磁盘阵列简介磁盘阵列简介RAIDRAID是一种把多块独立的硬盘(物理硬盘)按不同是一种把多块独立的硬盘(物理硬盘)按不同的方式组合起来形成一个硬盘组(逻辑硬盘),它的方式组合起来形成一个硬盘组(逻辑硬盘),它在阵列控制器的控制和管理下,实现快速,并行或在阵列控制器的控制和管理下,实现快速,并行或交叉存取,并有较强的容错能力。从而提供比单个交叉存取,并有较强的容错能力。从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术 。原理原理:原理是利用数组方式来作磁
2、盘组,配合数据:原理是利用数组方式来作磁盘组,配合数据分散排列的设计,提升数据的安全性。磁盘阵列中分散排列的设计,提升数据的安全性。磁盘阵列中针对不同的应用使用的不同技术针对不同的应用使用的不同技术,称为称为RAID level 。而每一而每一level代表一种技术代表一种技术,目前业界公认的标准是目前业界公认的标准是RAID 0RAID 7 。实现实现:RAID通常是由在硬盘阵列塔中的通常是由在硬盘阵列塔中的RAID控制控制器或电脑中的器或电脑中的RAID卡来实现的。卡来实现的。 优点:(1)通过把多个磁盘组织在一起作为一个逻辑卷提供磁盘跨越功能。(不再受一个磁盘容量限制)(2)通过把数据分
3、成多个数据块(Block)并行写入/读出多个磁盘以提高访问磁盘的速度。(3)通过镜像或校验操作提供容错能力。(容错阵列容错阵列中如有单块硬盘出错,不会影响到整体的继续使用,中如有单块硬盘出错,不会影响到整体的继续使用,高级高级RAID控制器还具有拯救功能控制器还具有拯救功能 ) 总结起来就是 容量大、速度快、安全性高。2.硬盘接口类型硬盘接口类型 目前,硬盘的接口类型主要有:IDE接口、SATA接口、SCSI接口、光纤通道。 IDE接口硬盘多用于家用产品中,也部分应用于服务器,SCSI接口的硬盘则主要应用于服务器市场,而光纤通道只在高端服务器上,价格昂贵。SATA主要应用于家用市场,有SATA
4、、SATAII、SATAIII,是现在的主流。 IDE接口(Integrated-Drive-Electronics)是现在普便使用的外部接口,采用16位数据并行传送方式,一个IDE接口只能接两个外部设备。优点是价格低、兼容性强、性价比高,缺点是数据传输速度慢、线缆长度过短、连接设备少 。数据线是40针或80针 SATA(Serial ATA)接口:Serial ATA以连续串行的方式传送数据,可以在较少的位宽下使用较高的工作频率来提高数据传输的带宽。Serial ATA一次只会传送1位数据,这样能减少SATA接口的针脚数目,使连接电缆数目变少,效率也会更高。实际上,Serial ATA 仅用
5、四支针脚就能完成所有的工作,分别用于连接电缆、连接地线、发送数据和接收数据,同时这样的架构还能降低系统能耗和减小系统复杂性。Serial ATA 1.0定义的数据传输率可达150MB/sec,这比目前最块的并行ATA(即ATA/133)所能达到133MB/sec的最高数据传输率还高,而目前SATA II的数据传输率则已经高达300MB/sec。SATA硬盘右图最左边的接口是跳线接口,可通过更改跳线方式可以设置硬盘的某些功能,如设置主盘或从盘、调整硬盘的ID、终端电阻开关等。跳线的作用就像一个开关,用它来闭合(或打开)一个电路。SCSI小型计算机系统接口(Small Computer Syste
6、m Interface),是种较为特殊的接口总线,具备与多种类型的外设进行通信。SCSI采用ASPI(高级SCSI编程接口)的标准软件接口使驱动器和计算机内部安装的SCSI适配器进行通信。SCSI是个多任务接口,设有母线仲裁功能。挂在一个SCSI母线上的多个外设可以同时工作。在SCSI母线上可以连接主机适配器和八个SCSI外设控制器,外设可以包括磁盘、磁带、CD-ROM、可擦写光盘驱动器、打印机、扫描仪和通讯设备等。SCSI接口可以同步或异步传输数据,同步传输速率可以达到10MB/s,异步传输速率可以达到1.5MB/s。SCSI必须要有专门的SCSI控制器,在SCSI控制器上有一个相当于CPU
7、的芯片,它对SCSI设备进行控制,能处理大部分的工作,减少了中央处理器的负担(CPU占用率) SCSI接口目前关于SCSI卡有三个正式标准,SCSI1,SCSI2和SCSI3,以及一些中间版本,要使SCSI硬盘获得最佳性能就必须保证SCSI卡与SCSI硬盘版本一致。Wide SCSI 16位传输,Narrow SCSI 8位传输 3.磁盘阵列技术标准(协议)磁盘阵列技术标准(协议) 目前,现在已基本得到公认的有下面八种系列:目前,现在已基本得到公认的有下面八种系列:1.RAID0(0级盘阵列级盘阵列) :RAID0又称数据分块,即把数据分布在多个盘上,没有容又称数据分块,即把数据分布在多个盘上
8、,没有容错措施。其容量和数据传输率是单机容量的错措施。其容量和数据传输率是单机容量的N倍,倍,N为构为构成盘阵列的磁盘机的总数,成盘阵列的磁盘机的总数,I/O传输速率高,但平均无故传输速率高,但平均无故障时间障时间MTTF(MeanTimeToFailure)只有单台磁盘机的只有单台磁盘机的N分之一,因此零级盘阵列的可靠性最差。分之一,因此零级盘阵列的可靠性最差。2.RAID1(1级盘阵列级盘阵列) RAID1又称镜像又称镜像(Mirror)盘,采用镜像容错来提高可靠性。盘,采用镜像容错来提高可靠性。即每一个工作盘都有一个镜像盘,每次写数据时必须同时即每一个工作盘都有一个镜像盘,每次写数据时必
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