由服務(wù)器的角度來看
  
    服務(wù)器的結(jié)構(gòu)已由傳統(tǒng)的 I/O 結(jié)構(gòu)改為 I2O ( Intelligent I/O, 簡稱 I2O ) 的結(jié)構(gòu)，其目的就是為了減少服務(wù)器CPU的負擔，才會將系統(tǒng)的 I/O 與服務(wù)器CPU負載分開。Intel 因此提出 I2O 的架構(gòu)，I2O 也是由一顆 RISC CPU ( i960RD 或I960RN ) 來負責 I/O 的工作。試想想若服務(wù)器內(nèi)都已是由 RISC i960 CPU 來負責 I/O，結(jié)果磁盤陣列上卻仍是用 586 CPU， 速度會快嗎 ?
  
    由操作系統(tǒng)的角度來看
  
    在操作系統(tǒng)都已由 32 bits 轉(zhuǎn)到 64 bits，磁盤陣列上的CPU 必須是 Intel i960 RISC CPU才能滿足速度的要求。586 CPU 是無法滿足的!
  
    磁盤陣列的功能
  
    使用磁盤陣列的好處，在于數(shù)據(jù)的安全、存取的速度及超大的存儲容量。如何確保數(shù)據(jù)的安全，則取決于磁盤陣列的設(shè)計與品質(zhì)。其中幾個功能是必須考慮的：是否有環(huán)境監(jiān)控器針對溫度、電壓、電源、散熱風扇、硬盤狀態(tài)等進行監(jiān)控。磁盤陣列內(nèi)的硬盤連接方式是用SCA-II整體后背板還是只是用SCSI線連的？在 SCA-II整體后背板上是否有隔絕芯片以防硬盤在熱插拔時所產(chǎn)生的高/低電壓，使系統(tǒng)電壓回流，造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定，產(chǎn)生數(shù)據(jù)丟失的情形。我們一定要重視這個問題，因為在磁盤陣列內(nèi)很多硬盤都是共用這同一SCSI總線！一個硬盤熱插拔，可不能引響其它的硬盤！甚幺是熱插拔或帶電插拔？硬盤有分熱插拔硬盤， 80針的硬盤是熱插拔硬盤，68針的不是熱插拔硬盤，有沒有熱插拔，在電路上的設(shè)計差異就在于有沒有保護線路的設(shè)計，同樣的硬盤拖架也是一樣有分真的熱插拔及假的熱插拔的區(qū)別。磁盤陣列內(nèi)的硬盤是否有順序的要求？也就是說硬盤可否不按次序地插回陣列中，數(shù)據(jù)仍能正常的存取？很多人認為不是很重要，不太會發(fā)生，但是可能會發(fā)生的，我們就要防止它發(fā)生。假如您用六個硬盤做陣列，在最出初始化時，此六個硬盤是有順序放置在磁盤陣列內(nèi)，分為第一、第二…到第六個硬盤，是有順序的，如果您買的磁盤陣列是有順序的要求，則您要注意了：有一天您將硬盤取出，做清潔時一定要以原來的擺放順序插回磁盤陣列中，否則您的數(shù)據(jù)可能因硬盤順序與原來的不苻，磁盤陣列上的控制器不認而數(shù)據(jù)丟失！因為您的硬盤的SCSI ID號亂掉所致?，F(xiàn)在的磁盤陣列產(chǎn)品都已有這種不要求硬盤有順序的功能，為了防止上述的事件發(fā)生，都是不要求硬盤有順序的。
  
    我們?yōu)槭茬坌枰疟P陣列
  
    目前人們逐漸認識了磁盤陣列技術(shù)。磁盤陣列技術(shù)可以詳細地劃分為若干個級別0-5 RAID技術(shù)，并且還發(fā)展了所謂的 RAID Level 10, 30, 50的新的級別。RAID是廉價冗余磁盤陣列（Redundant Array of Inexpensive Disk）的簡稱。用RAID的好處簡單的說就是：安全性高，速度快，數(shù)據(jù)容量超大某些級別的RAID技術(shù)可以把速度提高到單個硬盤驅(qū)動器的400%。磁盤陣列把多個硬盤驅(qū)動器連接在一起協(xié)同工作，大大提高了速度，同時把硬盤系統(tǒng)的可靠性提高到接近無錯的境界。這些“容錯”系統(tǒng)速度極快，同時可靠性極高。本節(jié)將討論這些新技術(shù)，以及不同級別RAID的優(yōu)缺點。我們并不想涉及那些關(guān)鍵性的技術(shù)細節(jié)問題，而是將磁盤陣列和RAID技術(shù)介紹給對它們尚不熟悉的人們。相信這將幫助你選用合適的RAID技術(shù)。
  
    RAID級別的定義
  
  　　下表提供了6級RAID的簡單定義，本書其后部分將對各級RAID進行更詳盡的描述。
  
  　　RAID級別，描述，速度* ，容錯性能
  
  　　RAID 0，硬盤分段，硬盤并行輸入/出，無
  
  　　RAID 1，硬盤鏡像，沒有提高，有(允許單個硬盤錯)
  
  　　RAID 2，硬盤分段加漢明碼糾錯，沒有提高，有(允許單個硬盤錯)
  
  　　RAID 3，硬盤分段加專用，奇偶校驗盤，硬盤并行輸入/出，有(允許單個硬盤錯)
  
  　　RAID 4，硬盤分段加專用，奇偶校驗盤需異步硬盤，硬盤并行輸入/出，有(允許單個硬盤錯)
  
  　　RAID 5，硬盤分段加奇偶校驗，分布在各硬盤，
  　　　　　 硬盤并行輸入/出比RAID0稍慢，有(允許單個硬盤錯)
  
  　　*對于單一容量昂貴硬盤(SLED)的性能提高
  
  
    硬盤數(shù)據(jù)跨盤（Spanning）
  
    數(shù)據(jù)跨盤技術(shù)使多個硬盤像一個硬盤那樣工作，這使用戶通過組合已有的資源或增加一些資源來廉價地突破現(xiàn)有的硬盤空間限制。 4個300兆字節(jié)的硬盤驅(qū)動器連結(jié)在一起，構(gòu)成一個SCSI系統(tǒng)。用戶只看到一個有1200兆字節(jié)的C盤，而不是看到C, D, E, F, 4個300兆字節(jié)的硬盤。在這樣的環(huán)境中，系統(tǒng)管理員不必擔心某個硬盤上會發(fā)生硬盤安全檢空間不夠的情況。因為現(xiàn)在1200兆字節(jié)的容量全在一個卷（Volume）上（例如硬盤C上）。系統(tǒng)管理員可以安全地建立所需要的任何層次的文件系統(tǒng)，而不需要在多個單獨硬盤環(huán)境的限制下，計劃他的文件系統(tǒng)。硬盤數(shù)據(jù)跨盤本身并不是RAID，它不能改善硬盤的可靠性和速度。但是它有這樣的好處，即多個小型廉價硬盤可以根據(jù)需要增加到硬盤子系統(tǒng)上。
  
    硬盤分段（Disk Striping, RAID 0）
  
    硬盤分段的方法把數(shù)據(jù)寫到多個硬盤，而不是只寫到一個盤上，這也叫作RAID O，在磁盤陣列子系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)按系統(tǒng)規(guī)定的“段”（Segment）為單位依次寫入多個硬盤，例如數(shù)據(jù)段1寫入硬盤0，段2寫入硬盤1，段3寫入硬盤2等等。當數(shù)據(jù)寫完最后一個硬盤時，它就重新從盤0的下一可用段開始寫入，寫數(shù)據(jù)的全過程按此重復(fù)直至數(shù)據(jù)寫完。段由塊組成，而塊又由字節(jié)組成。因此，當段的大小為4個塊，而塊又由256個字節(jié)組成時，依字節(jié)大小計算，段的大小等于1024個字節(jié)。第1～1024字節(jié)寫入盤0，第1025～2048字節(jié)寫盤1等。假如我們的硬盤子系統(tǒng)有5個硬盤，我們要寫20,000個字節(jié)，則數(shù)據(jù)將采用硬盤分段方式存儲。 總之，由于硬盤分段的方法，是把數(shù)據(jù)立即寫入（讀出）多個硬盤，因此它的速度比較快。實際上，數(shù)據(jù)的傳輸是順序的，但多個讀（或?qū)懀┎僮鲃t可以相互重迭進行。這就是說，正當段1在寫入驅(qū)動器0時，段2寫入驅(qū)動器1的操作也開始了；而當段2尚在寫盤驅(qū)動器1時，段3數(shù)據(jù)已送驅(qū)動器2；如此類推，在同一時刻有幾個盤（即使不是所有的盤）在同時寫數(shù)據(jù)。因為數(shù)據(jù)送入盤驅(qū)動器的速度要遠大于寫入物理盤的速度。因此只要根據(jù)這個特點編制出控制軟件，就能實現(xiàn)上述數(shù)據(jù)同時寫盤的操作。遺憾的是RAID 0不是提供冗余的數(shù)據(jù)，這是非常危險的。因為必須保證整個硬盤子系統(tǒng)都正常工作，計算器才能正常工作，例如，假使一個文件的段1（在驅(qū)動器0），段2（在驅(qū)動器1），段3（在驅(qū)動器2），則只要驅(qū)動器0, 1, 2中有一個產(chǎn)生故障，就會引起問題；如果驅(qū)動器1故障，則我們只能從驅(qū)動器物理地取得段1和段3的數(shù)據(jù)。幸運的是可以找到一個解決辦法，這就是硬盤分段和數(shù)據(jù)冗余。下面一小節(jié)將討論這個問題。
  
    硬盤鏡像（RAID 1）
  
    硬盤鏡像（RAID 1）是容錯磁盤陣列技術(shù)最傳統(tǒng)的一種形式，在工業(yè)界中相對地最被了解，它最重要的優(yōu)點是百分之百的數(shù)據(jù)冗余。RAID 0通過簡單地將一個盤上的所有數(shù)據(jù)拷貝到第二個盤上（或等價的存儲設(shè)備上）來實現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余，這種方法雖然簡單且實現(xiàn)起來相對較容易，但它的缺點是要比單個無冗余硬盤貴一倍，因為必須購買另一個硬盤用作第一個硬盤的鏡像。 硬盤鏡像最簡單的形式，是通過把二個硬盤連結(jié)在一個控制器上來實現(xiàn)的。數(shù)據(jù)寫在某一硬盤上時，它同時被寫在相應(yīng)的鏡像盤上。當一個盤驅(qū)動器發(fā)生故障，計算器系統(tǒng)仍能正常工作，因為它可以在剩下的那塊好盤上操作數(shù)據(jù)。因為二個盤互為鏡像，哪個盤出故障都無關(guān)緊要，二是盤在任何時間都包含相同的數(shù)據(jù)，任何一個都可以當作工作盤。在硬盤鏡像這個簡單的RAID方式中，仍能采用一些優(yōu)化速度的方法，例如平衡讀請求負荷。當多個用戶同時請求得到數(shù)據(jù)時，可以將讀數(shù)據(jù)的請示分散到二個硬盤中去，使讀負荷平均地分布在二個硬盤上。這種方法可觀地提高了讀數(shù)據(jù)的性能，因為二個硬盤在同一時刻讀取不同的數(shù)據(jù)片。但是硬盤鏡像不能改善寫數(shù)據(jù)的性能。被“鏡像”的硬盤也可被鏡像到其它存儲設(shè)備上，例如可擦寫光盤驅(qū)動器，雖然以光盤作鏡像盤沒有用硬盤的速度快，但這種方法比沒有使用鏡像盤畢竟減少了丟失數(shù)據(jù)的危險性?？傊?，鏡像系統(tǒng)容錯性能非常好，并可以提高讀數(shù)據(jù)的速度；它的缺點是需要雙份硬盤，因此價格較高。
  

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