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磁盤(pán)陣列

獨(dú)立磁盤(pán)冗余陣列是把相同的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在多個(gè)硬盤(pán)的不同的地方的方法。通過(guò)把數(shù)據(jù)放在多個(gè)硬盤(pán)上，輸入輸出操作能以平衡的方式交疊，改良性能。因?yàn)槎鄠€(gè)硬盤(pán)增加了平均故障間隔時(shí)間（MTBF），儲(chǔ)存冗余數(shù)據(jù)也增加了容錯(cuò)。 由加利福尼亞大學(xué)伯克利分校（University of California-Berkeley）在1988年，發(fā)表的文章：“A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks”。文章中，談到了RAID這個(gè)詞匯，而且定義了RAID的5層級(jí)。伯克利大學(xué)研究目的是反映當(dāng)時(shí)CPU快速的性能。CPU效能每年大約成長(zhǎng)30～50%，而硬磁機(jī)只能成長(zhǎng)約7%。研究小組希望能找出一種新的技術(shù)，在短期內(nèi)，立即提升效能來(lái)平衡計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力。在當(dāng)時(shí)，柏克萊研究小組的主要研究目的是效能與成本。  另外，研究小組也設(shè)計(jì)出容錯(cuò)（fault-tolerance），邏輯數(shù)據(jù)備份（logical data redundancy），而產(chǎn)生了RAID理論。研究初期，便宜（Inexpensive）的磁盤(pán)也是主要的重點(diǎn)，但后來(lái)發(fā)現(xiàn)，大量便宜磁盤(pán)組合并不能適用于現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)環(huán)境，后來(lái)Inexpensive被改為independent，許多獨(dú)立的磁盤(pán)組

磁盤(pán)陣列簡(jiǎn)稱RAID。磁盤(pán)陣列是由多個(gè)硬盤(pán)按照不同的方式組合成一個(gè)大型的磁盤(pán)組，利用個(gè)別磁盤(pán)提供數(shù)據(jù)所產(chǎn)生的加成效果來(lái)提升整個(gè)磁盤(pán)系統(tǒng)的效能。根據(jù)不同的組合方式可組成不同的磁盤(pán)陣列，比如RAID0、RAID1、Span以及Pm等，通過(guò)USB接口或Type-C接口連接在電腦上，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。

通俗一點(diǎn)，可以把它理解成一個(gè)銀行里的大容量保險(xiǎn)柜，你可以把東西存進(jìn)去和拿出來(lái)，但如果沒(méi)有「人」在，就無(wú)法從里面存取任何資料。一樣的道理，磁盤(pán)陣列離開(kāi)了電腦是不能單獨(dú)使用的，因?yàn)樗旧聿缓魏尾僮飨到y(tǒng)也不具備運(yùn)算能力。所以局限比較大，依賴電腦使用，限制使用地點(diǎn)。

RAID的操作步驟　

標(biāo)準(zhǔn)的RAID寫(xiě)操作，需包括以下幾個(gè)步驟：

　　（1）以校驗(yàn)盤(pán)中讀取數(shù)據(jù)

　　（2）以目標(biāo)數(shù)據(jù)盤(pán)中讀取數(shù)據(jù)

　　（3）以舊校驗(yàn)數(shù)據(jù)，新數(shù)據(jù)及已存在數(shù)據(jù)，生成新的校驗(yàn)數(shù)據(jù)

　　（4）將新校驗(yàn)數(shù)據(jù)寫(xiě)入校驗(yàn)盤(pán)

　　（5）將新數(shù)據(jù)寫(xiě)入目標(biāo)數(shù)據(jù)盤(pán)

　　當(dāng)主機(jī)將一個(gè)待寫(xiě)入陣列RAID組中的數(shù)據(jù)發(fā)送到陣列時(shí)，陣列控制器將該數(shù)據(jù)保存在緩存中并立即報(bào)告主機(jī)該數(shù)據(jù)的寫(xiě)入工作已完成。該數(shù)據(jù)寫(xiě)入到陣列硬盤(pán)的工作由陣列控制器完成，該數(shù)據(jù)可繼續(xù)存放在Cache中直到Cache滿，而且要為新數(shù)據(jù)騰出空間而必須刷新時(shí)或陣列需停機(jī)時(shí)，控制器會(huì)及時(shí)將該數(shù)據(jù)從Cache寫(xiě)入陣列硬盤(pán)中。

　　這種緩存回寫(xiě)技術(shù)使得主機(jī)不必等待RAID校驗(yàn)計(jì)算過(guò)程的完成，即可處理下一個(gè)讀寫(xiě)任務(wù)，這樣，主機(jī)的讀寫(xiě)效率大為增加。當(dāng)主機(jī)命令將一個(gè)數(shù)據(jù)寫(xiě)入硬盤(pán)，則陣列控制器將該數(shù)據(jù)寫(xiě)入緩存上面的位置，只有新數(shù)據(jù)才會(huì)被控制器按Write-Back Cache的方式之后寫(xiě)入硬盤(pán)。