磁盤(pán)陣列

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

　　2、 Channel：就是通道，在兩個(gè)磁盤(pán)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(dòng)器的數(shù)據(jù)區(qū)上寫(xiě)零的操作過(guò)程，并且生成相應(yīng)的奇偶位，使邏輯驅(qū)動(dòng)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(yàn)，所以邏輯驅(qū)動(dòng)器在此過(guò)程中將一并進(jìn)行一致性檢測(cè)。沒(méi)有經(jīng)過(guò)初始化的陣列是不能使用的，因?yàn)檫�沒(méi)有生成奇偶區(qū)，陣列會(huì)產(chǎn)生一致性檢測(cè)錯(cuò)誤。

　　4、 輸入輸出處理器(I/O Processor)：是NetRAID控制器的指令中心，實(shí)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(pán)驅(qū)動(dòng)器重建，高速緩存的管理和錯(cuò)誤恢復(fù)等功能。

　　5、 奇偶校驗(yàn)位(Parity)：在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳輸中，字節(jié)中額外增加一個(gè)比特位，用來(lái)檢驗(yàn)錯(cuò)誤。它常常是從兩個(gè)或更多的原始數(shù)據(jù)中產(chǎn)生一個(gè)冗余數(shù)據(jù)，冗余數(shù)據(jù)可以從一個(gè)原始數(shù)據(jù)中進(jìn)行重建。不過(guò)，奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)并不是對(duì)原始數(shù)據(jù)的完全復(fù)制。

　　6、 RAID：是Redundant Array of Inexpensive Disk的縮寫(xiě)，意為廉價(jià)冗余磁盤(pán)陣列，是磁盤(pán)陣列在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)的理論標(biāo)準(zhǔn)，其目的在于減少錯(cuò)誤、提高存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能與可靠度。常用的等級(jí)有1、3、5級(jí)等。

　　7、 RAID Level 0：是Data Striping(數(shù)據(jù)分割)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，它將所有硬盤(pán)構(gòu)成一個(gè)磁盤(pán)陣列，可以同時(shí)對(duì)多個(gè)硬盤(pán)做讀寫(xiě)動(dòng)作，但是不具備備份及容錯(cuò)能力，它價(jià)格便宜，硬盤(pán)使用效率最佳，但是可靠度是最差的。 以一個(gè)由兩個(gè)硬盤(pán)組成的RAID Level 0磁盤(pán)陣列為例，它把數(shù)據(jù)的第1和2位寫(xiě)入第一個(gè)硬盤(pán)，第三和第四位寫(xiě)入第二個(gè)硬盤(pán)……以此類推，所以叫"數(shù)據(jù)分割"，因?yàn)楦鞅P(pán)數(shù)據(jù)的寫(xiě)入動(dòng)作是同時(shí)做的，所以它的存儲(chǔ)速度可以比單個(gè)硬盤(pán)快幾倍。 但是，這樣一來(lái)，萬(wàn)一磁盤(pán)陣列上有一個(gè)硬盤(pán)壞了，由于它把數(shù)據(jù)拆開(kāi)分別存到了不同的硬盤(pán)上，壞了一個(gè)等于中斷了數(shù)據(jù)的完整性，如果沒(méi)有整個(gè)磁盤(pán)陣列的備份磁帶的話，所有的數(shù)據(jù)是無(wú)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(xiǎn)采用這項(xiàng)技術(shù)。

　　8、 RAID Level 1：使用的是Disk Mirror(磁盤(pán)映射)技術(shù)，就是把一個(gè)硬盤(pán)的內(nèi)容同步備份復(fù)制到另一個(gè)硬盤(pán)里，所以具備了備份和容錯(cuò)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(cuò)存儲(chǔ))技術(shù)，硬盤(pán)在SCSI控制卡下同時(shí)動(dòng)作，并將用于奇偶校驗(yàn)的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存到特定硬盤(pán)機(jī)中，它具備了容錯(cuò)能力，硬盤(pán)的使用效率是安裝幾個(gè)就減掉一個(gè)，它的可靠度較佳。

　　10、 RAID Level 5：使用的是Disk Striping(硬盤(pán)分割)技術(shù)，與Level 3的不同之處在于它把奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)存放到各個(gè)硬盤(pán)里，各個(gè)硬盤(pán)在SCSI控制卡的控制下平行動(dòng)作，有容錯(cuò)能力，跟Level 3一樣，它的使用效率也是安裝幾個(gè)再減掉一個(gè)。

　　11、 SCSI磁盤(pán)狀態(tài)(SCSI Disk Status)：SCSI磁盤(pán)(物理驅(qū)動(dòng)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(pán);Online(在線)，配置過(guò)的加電可操作磁盤(pán);Hot Spare(熱備用)，當(dāng)一個(gè)磁盤(pán)出現(xiàn)故障時(shí)，準(zhǔn)備使用的加電待用磁盤(pán);Failed(故障)，磁盤(pán)發(fā)生錯(cuò)誤導(dǎo)致失效或用戶利用NetRAID控制器實(shí)用程序使驅(qū)動(dòng)器脫機(jī)的狀態(tài);Rebuilding(重建)，磁盤(pán)正處于從一個(gè)或幾個(gè)關(guān)鍵性邏輯驅(qū)動(dòng)器上恢復(fù)數(shù)據(jù)的過(guò)程中。

　　12、 磁盤(pán)陣列(Disk Array)：是由一個(gè)硬盤(pán)控制器來(lái)控制多個(gè)硬盤(pán)的相互連接，使多個(gè)硬盤(pán)的讀寫(xiě)同步，減少錯(cuò)誤，增加效率和可靠度的技術(shù)。

　　13、 掉電保護(hù)(Power Fail Safeguard)：當(dāng)此項(xiàng)設(shè)置為可用時(shí)，在重構(gòu)過(guò)程中(非重建)，所有的數(shù)據(jù)將一直保存在磁盤(pán)上，直到重構(gòu)完成后才刪除。這樣如果在重構(gòu)過(guò)程中發(fā)生掉電，將不會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)丟失的危險(xiǎn)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(yù)讀)，Normal(標(biāo)準(zhǔn))和Adaptive(適中)。 預(yù)讀是在運(yùn)行中，控制器不斷的提前讀取未被請(qǐng)求的數(shù)據(jù)，把它存儲(chǔ)在內(nèi)存中，并期望這些數(shù)據(jù)能被使用。預(yù)讀可以更快的提供連續(xù)數(shù)據(jù)，當(dāng)訪問(wèn)的是隨機(jī)數(shù)據(jù)時(shí)效果就不佳了。 標(biāo)準(zhǔn)策略不使用預(yù)讀的方法，當(dāng)讀取的數(shù)據(jù)大部分為隨機(jī)數(shù)據(jù)時(shí)，這個(gè)策略是最有效的。 適中策略是當(dāng)訪問(wèn)的最后兩個(gè)磁盤(pán)上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在連續(xù)扇區(qū)上時(shí)，將采用預(yù)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(xiě)入策略，讀取的時(shí)候常常是隨意的進(jìn)行緩存。直接I/O在讀取新的數(shù)據(jù)時(shí)總是采用直接從磁盤(pán)讀出的方法，如果一個(gè)數(shù)據(jù)單元被反復(fù)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(lái)。只有當(dāng)讀取的數(shù)據(jù)重復(fù)地被訪問(wèn)時(shí)，數(shù)據(jù)才會(huì)進(jìn)入緩存，而在完全隨機(jī)讀取狀態(tài)下，是不會(huì)有數(shù)據(jù)進(jìn)入緩存的。

　　16、 格式化(Format)：是在物理驅(qū)動(dòng)器(硬盤(pán))的所有數(shù)據(jù)區(qū)上寫(xiě)零的操作過(guò)程，格式化是一種純物理操作，同時(shí)對(duì)硬盤(pán)介質(zhì)做一致性檢測(cè)，并且標(biāo)記出不可讀和壞的扇區(qū)。由于大部分硬盤(pán)在出廠時(shí)已經(jīng)格式化過(guò)，所以只有在硬盤(pán)介質(zhì)產(chǎn)生錯(cuò)誤時(shí)才需要進(jìn)行格式化。

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

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

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

　　20、 熱備用(Hot Spare)：是當(dāng)一個(gè)正在使用的磁盤(pán)發(fā)生故障后，一個(gè)空閑、加電并待機(jī)的磁盤(pán)將馬上代替此故障盤(pán)，此方法就是熱備用。熱備用磁盤(pán)上不存儲(chǔ)任何的用戶數(shù)據(jù)，最多可以有8個(gè)磁盤(pán)作為熱備用磁盤(pán)。一個(gè)熱備用磁盤(pán)可以專屬于一個(gè)單一的冗余陣列或者它也可以是整個(gè)陣列熱備用磁盤(pán)池中的一部分。而在某個(gè)特定的陣列中，只能有一個(gè)熱備用磁盤(pán)。當(dāng)磁盤(pán)發(fā)生故障時(shí)，控制器的固件能自動(dòng)的用熱備用磁盤(pán)代替故障磁盤(pán)，并通過(guò)算法把原來(lái)儲(chǔ)存在故障磁盤(pán)上的數(shù)據(jù)重建到熱備用磁盤(pán)上。數(shù)據(jù)只能從帶有冗余的邏輯驅(qū)動(dòng)器上進(jìn)行重建(除了RAID 0以外)，并且熱備用磁盤(pán)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(pán)，并把更換后的磁盤(pán)指定為新的熱備用磁盤(pán)。

　　21、 熱插拔硬盤(pán)：英文名為Hot-Swappable Disk，在磁盤(pán)陣列中，如果使用支持熱插拔技術(shù)的硬盤(pán)，在有一個(gè)硬盤(pán)壞掉的情況下，服務(wù)器可以不用關(guān)機(jī)，直接抽出壞掉的硬盤(pán)，換上新的硬盤(pán)。一般的商用磁盤(pán)陣列在硬盤(pán)壞掉的時(shí)候，會(huì)自動(dòng)鳴叫提示管理員更換硬盤(pán)。

　　22、 熱交換磁盤(pán)模式(Hot swap Disk Module)：允許系統(tǒng)管理員在服務(wù)器不斷電和不中止網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的情況下更換發(fā)生故障的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。由于所有的供電和電纜連線都集成在服務(wù)器的底板上，所以熱交換模式可以直接把磁盤(pán)從驅(qū)動(dòng)器籠子的插槽中拔除，操作非常簡(jiǎn)單。然后把替換的熱交換磁盤(pán)插入到插槽中即可。熱交換技術(shù)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(kuò)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(zhǔn)備在線擴(kuò)容時(shí)，要禁用虛擬容量選項(xiàng)。而在Windows NT或NetWare 4.2系統(tǒng)下，要使虛擬容量選項(xiàng)可用才能進(jìn)行在線擴(kuò)容。在NetRAID控制器的快速配置工具中，設(shè)置虛擬容量選項(xiàng)為可用時(shí)，控制器將建立虛擬磁盤(pán)空間，然后卷能通過(guò)重構(gòu)把增加的物理磁盤(pán)擴(kuò)展到虛擬空間中去。重構(gòu)操作只能在單一陣列中的唯一邏輯驅(qū)動(dòng)器上才可以運(yùn)行，你不能在跨越陣列中使用在線擴(kuò)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(xiě)入到陣列中不同磁盤(pán)上的方法。此技術(shù)非常有用，它比單個(gè)磁盤(pán)所能提供的讀寫(xiě)速度要快的多，當(dāng)數(shù)據(jù)從第一個(gè)磁盤(pán)上傳輸完后，第二個(gè)磁盤(pán)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(kù)和某些RAID硬件設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。

　　25、 條帶容量(Stripe Size)：是指在每個(gè)磁盤(pán)上連續(xù)寫(xiě)入數(shù)據(jù)的總量，也稱作"條帶深度"。你可以指定每個(gè)邏輯驅(qū)動(dòng)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(huì)產(chǎn)生更高的讀取性能，尤其在讀取連續(xù)數(shù)據(jù)的時(shí)候。而讀取隨機(jī)數(shù)據(jù)的時(shí)候，最好設(shè)定條帶的容量小一點(diǎn)。如果指定128KB的條帶將需要8MB內(nèi)存。

　　26、 寫(xiě)入策略(Write policy)：是指當(dāng)處理器向磁盤(pán)上寫(xiě)入數(shù)據(jù)的時(shí)候，數(shù)據(jù)先被寫(xiě)入高速緩存中，并認(rèn)為處理器有可能馬上再次讀取它。NetRAID有兩種如下的寫(xiě)入策略： Write Back(回寫(xiě))，在回寫(xiě)狀態(tài)下，數(shù)據(jù)只有在要被從高速緩存中清除時(shí)才寫(xiě)到磁盤(pán)上。隨著主存讀取的數(shù)據(jù)增加，回寫(xiě)需要開(kāi)始從高速緩存中向磁盤(pán)上寫(xiě)數(shù)據(jù)，并把更新的數(shù)據(jù)寫(xiě)入高速緩存中。由于一個(gè)數(shù)據(jù)可能會(huì)被寫(xiě)入高速緩存中許多次，而沒(méi)有進(jìn)行磁盤(pán)存取，所以回寫(xiě)的效率非常高。 Write Through(完全寫(xiě)入)，在完全寫(xiě)入狀態(tài)下，數(shù)據(jù)在輸入到高速緩存時(shí)，它同時(shí)也被寫(xiě)到磁盤(pán)上。因?yàn)閿?shù)據(jù)已經(jīng)復(fù)制到磁盤(pán)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(xiě)入要比回寫(xiě)簡(jiǎn)單的多。

　　27、 虛擬容量(Virtual Sizing)：當(dāng)此設(shè)置生效后，對(duì)一個(gè)邏輯驅(qū)動(dòng)器來(lái)說(shuō)，控制器將報(bào)告邏輯驅(qū)動(dòng)器的容量比實(shí)際的物理容量要大的多。"虛擬"空間可以允許在線擴(kuò)容。

　　28、 陣列跨越(Array Spanning)：是把2個(gè)，3個(gè)或4個(gè)磁盤(pán)陣列中的存儲(chǔ)空間進(jìn)行再次整合，形成一個(gè)具有單一連續(xù)存儲(chǔ)空間的邏輯驅(qū)動(dòng)器的過(guò)程。NetRAID控制器可以跨越連續(xù)的幾個(gè)陣列，但每個(gè)陣列必需由相同數(shù)量的磁盤(pán)組成，并且這幾個(gè)陣列必需具有相同的RAID級(jí)別。就是說(shuō)，跨越陣列是對(duì)已經(jīng)形成了的幾個(gè)陣列進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)，又稱I2O，輸入輸出子系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)完全獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，并不需要外部設(shè)備的支持。I2O使用的驅(qū)動(dòng)程序可以分為操作系統(tǒng)服務(wù)模塊(operating system services module，OSMs)和硬件驅(qū)動(dòng)模塊(hardware device modules，HDMs)。

　　30、 重構(gòu)(Reconstruct)：是指在改變RAID級(jí)別后，對(duì)邏輯驅(qū)動(dòng)器上的數(shù)據(jù)重新整理的過(guò)程。

　　31、 重建(Rebuild)：是指在RAID 1，3，5，10，30或50陣列中把一個(gè)故障盤(pán)上的所有數(shù)據(jù)再生到替換磁盤(pán)上的過(guò)程。磁盤(pán)重建過(guò)程中邏輯驅(qū)動(dòng)器通常不會(huì)中斷對(duì)其數(shù)據(jù)的訪問(wèn)請(qǐng)求。

　　32、 重建率(Rebuild Rate)：是指重建操作過(guò)程的速度。每個(gè)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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