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raid技术的应用

1、das--direct access storage device直接访问存储设备das以服务器为中心，传统的网络存储设备都是将raid硬盘阵列直接连接到网络系统的服务器上，这种形式的网络存储结构称为das( direct attached storage)。 [6] 2、nas--network attached storage网络附加存储设备nas以数据为中心，nas是 network attached storage的简称，中文称为直接联网存储在nas存储结构中，存储系统不再通过i/o总线附属于某个特定的服务器或客户机，而是直接通过网络接口与网络直接相连，由用户通过网络访问。 [6] 3、san--storage area networks存储区域网san以网络为中心，san是一种类似于普通局域网的高速存储网络。san提供了一种与现有lan连接的简易方法，允许企业独立地增加它们的存储容量，并使网络性能不至于受到数据访问的影响。这种独立的专有网络存储方式使得san具有不少优势:可扩展性高；存储硬件功能的发挥不受lan的影响；易管理；集中式管理软件使得远程管理和无人值守得以实现；容错能力强。san主要用于存储量大的工作环境，如医院大型pacs等，但现在由于需求量不大成本高而影响了san的市场。

磁盘阵列

raid，中文名称独立磁盘冗余阵列，简称磁盘阵列。利用虚拟化存储技术把多个硬盘组合起来，成为一个或多个硬盘阵列组，目的为提升性能或数据冗余，或是两者同时提升。

在运作中，取决于raid 层级不同，数据会以多种模式分散于各个硬盘，raid 层级的命名会以 raid 开头并带数字，例如：raid 0、raid 1、raid 5、raid 6、raid 7、raid 01、raid 10、raid 50、raid 60。每种等级都有其理论上的优缺点，不同的等级在两个目标间获取平衡，分别是增加数据---性以及增加存储器群读写性能。

简单来说，raid把多个硬盘组合成为一个逻辑硬盘，因此，操作系统只会把它当作一个实体硬盘。raid常被用在服务器电脑上，并且常使用完全相同的硬盘作为组合。由于硬盘价格的不断下降与raid功能有效地与主板集成，它也成为普通用户的一个选择，---是需要大容量存储空间的工作，如：视频与音频制作。

我们一般称raid 0、raid 1、raid 2、raid 3、raid 4、raid 5、raid 6为标准raid，称jbod、raid 7、raid 01、raid 10、raid 50、raid 53、raid 60为混合raid。

磁盘阵列  raid 技术

概述  

冗余磁盘阵列技术redundant array of inexpensive disks，简称raid技术)是一种数据的虚拟存储技术，其结合了多个物理磁盘驱动器件在一个逻辑磁盘内用以实现比单个磁盘更高的存储性能。其在1987 年由加州大学伯克利分校的david patterson,  garth  a. gibson 和  randy katz共同提出。起初的研制目的是为了组合小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，同时也希望采用冗余信息的方式，使得磁盘失效时不会使数据受损，从而开发出一定水平的数据保护技术。如下图所示，当 raid 组中的某一磁盘损坏时，服务器可以通过对其它磁盘的冗余操作，达到对数据的冗余保护功能。

raid 技术利用多个硬盘的组合提高存储的效率和容错能力，其主要由两部分组成，即控制器和磁盘阵列。控制器依据接口协议对磁盘阵列中的磁盘进行读写操作和管理数据。控制器通常由---的 cpu 构成，能够完成大量的计算任务。磁盘阵列是由多个磁盘构成，其读写操作由控制器控制，多个磁盘通过控制器虚拟化成为一个磁盘。

从实现角度来说， raid 主要分为软 raid、硬 raid 以及软硬混合 raid 三种。软 raid 所有功能均由操作系统和 cpu 来完成，没有独立的 raid 控制 / 处理芯片和 i/o 处理芯片，效率自然很低。硬 raid 配备了专门的 raid 控制 / 处理芯片和 i/o 处理芯片以及阵列缓冲，不占用 cpu 资源，但成本---。软硬混合 raid 具备 raid 控制 / 处理芯片，但缺乏 i/o 处理芯片，需要 cpu 和驱动程序来完成，性能和成本 在软 raid 和硬 raid 之间。

raid的操作步骤　

标准的raid写操作，需包括以下几个步骤：

　　1以校验盘中读取数据

　　2以目标数据盘中读取数据

　　3以旧校验数据，新数据及已存在数据，生成新的校验数据

　　4将新校验数据写入校验盘

　　5将新数据写入目标数据盘

　　当主机将一个待写入阵列raid组中的数据发送到阵列时，阵列控制器将该数据保存在缓存中并立即报告主机该数据的写入工作已完成。该数据写入到阵列硬盘的工作由阵列控制器完成，该数据可继续存放在cache中直到cache满，而且要为新数据腾出空间而必须刷新时或阵列需停机时，控制器会及时将该数据从cache写入阵列硬盘中。

　　这种缓存回写技术使得主机不必等待raid校验计算过程的完成，即可处理下一个读写任务，这样，主机的读写效率大为增加。当主机命令将一个数据写入硬盘，则阵列控制器将该数据写入缓存上面的位置，只有新数据才会被控制器按write-back cache的方式之后写入硬盘。