liunx磁盤陣列的概念問題
1.什麼是磁盤陣列（Disk Array）?
磁盤陣列（Disk Array）是由一個硬盤控制器來控制多個硬盤的相互連接，使多個硬盤的讀寫同步，減少錯誤，增加效率和可靠度的技術。
2.什麼是RAID?
RAID是Redundant Array ofInexpensive Disk的縮寫，意爲廉價冗餘磁盤陣列，是磁盤陣列在技術上實現的理論標準，其
目的在於減少錯誤、提高存儲系統的性能與可靠度。常用的等級有1、3、5級等。
3.什麼是RAID Level 0?
RAID Level 0是Data Striping(數據分割)技術的實現，它將所有硬盤構成一個磁盤陣列，可以同時對多個硬盤做讀寫動作，但是不具備備份及容錯能力，它價格便宜，硬盤使用效率最佳，但是可靠度是最差的。
以一個由兩個硬盤組成的RAID Level 0磁盤陣列爲例，它把數據的第1和2位寫入第一個硬盤，第三和第四位寫入第二個硬盤……以此類推，所以叫“數據分割"，因爲各盤數據的寫入動作是同時做的，所以它的存儲速度可以比單個硬盤快幾倍。
但是，這樣一來，萬一磁盤陣列上有一個硬盤壞了，由於它把數據拆開分別存到了不同的硬
盤上，壞了一顆等於中斷了數據的完整性，如果沒有整個磁盤陣列的備份磁帶的話，所有的數據是無法挽回的。因此，儘管它的效率很高，但是很少有人冒着數據丟失的危險採用這項技術。
4.什麼是RAID Level 1?
RAID Level 1使用的是Disk Mirror(磁盤映射)技術，就是把一個硬盤的內容同步備份複製到另一個硬盤裏，所以具備了備份和容錯能力，這樣做的使用效率不高，但是可靠性高。
5.什麼是RAID Level 3?
RAID Level 3採用Byte－interleaving(數據交錯存儲)技術，硬盤在SCSI控制卡下同時動作，並將用於奇偶校驗的數據儲存到特定硬盤機中，它具備了容錯能力，硬盤的使用效率是安裝幾個就減掉一個，它的可靠度較佳。
6.什麼是RAID Level 5?
RAID Level 5使用的是Disk Striping(硬盤分割)技術，與Level 3的不同之處在於它把奇偶校驗數據存放到各個硬盤裏，各個硬盤在SCSI控制卡的控制下平行動作，有容錯能力，跟Level 3一樣，它的使用效率也是安裝幾個再減掉一個。
1.什麼是磁盤陣列（Disk Array）?
磁盤陣列（Disk Array）是由一個硬盤控制器來控制多個硬盤的相互連接，使多個硬盤的讀寫同步，減少錯誤，增加效率和可靠度的技術。
2.什麼是RAID?
RAID是Redundant Array ofInexpensive Disk的縮寫，意爲廉價冗餘磁盤陣列，是磁盤陣列在技術上實現的理論標準，其
目的在於減少錯誤、提高存儲系統的性能與可靠度。常用的等級有1、3、5級等。
3.什麼是RAID Level 0?
RAID Level 0是Data Striping(數據分割)技術的實現，它將所有硬盤構成一個磁盤陣列，可以同時對多個硬盤做讀寫動作，但是不具備備份及容錯能力，它價格便宜，硬盤使用效率最佳，但是可靠度是最差的。
以一個由兩個硬盤組成的RAID Level 0磁盤陣列爲例，它把數據的第1和2位寫入第一個硬盤，第三和第四位寫入第二個硬盤……以此類推，所以叫“數據分割"，因爲各盤數據的寫入動作是同時做的，所以它的存儲速度可以比單個硬盤快幾倍。
但是，這樣一來，萬一磁盤陣列上有一個硬盤壞了，由於它把數據拆開分別存到了不同的硬
盤上，壞了一顆等於中斷了數據的完整性，如果沒有整個磁盤陣列的備份磁帶的話，所有的數據是無法挽回的。因此，儘管它的效率很高，但是很少有人冒着數據丟失的危險採用這項技術。
4.什麼是RAID Level 1?
RAID Level 1使用的是Disk Mirror(磁盤映射)技術，就是把一個硬盤的內容同步備份複製到另一個硬盤裏，所以具備了備份和容錯能力，這樣做的使用效率不高，但是可靠性高。
5.什麼是RAID Level 3?
RAID Level 3採用Byte－interleaving(數據交錯存儲)技術，硬盤在SCSI控制卡下同時動作，並將用於奇偶校驗的數據儲存到特定硬盤機中，它具備了容錯能力，硬盤的使用效率是安裝幾個就減掉一個，它的可靠度較佳。
6.什麼是RAID Level 5?
RAID Level 5使用的是Disk Striping(硬盤分割)技術，與Level 3的不同之處在於它把奇偶校驗數據存放到各個硬盤裏，各個硬盤在SCSI控制卡的控制下平行動作，有容錯能力，跟Level 3一樣，它的使用效率也是安裝幾個再減掉一個。
7.什麼是熱插拔硬盤？
熱插拔硬盤英文名爲Hot－SwappableDisk，在磁盤陣列中，如果使用支持熱插拔技術的硬盤，在有一個硬盤壞掉的情況下，服務器可以不用關機，直接抽出壞掉的硬盤，換上新的硬盤。一般的商用磁盤陣列在硬盤壞掉的時候，
會自動鳴叫提示管理員更換硬盤。
熱插拔硬盤英文名爲Hot－SwappableDisk，在磁盤陣列中，如果使用支持熱插拔技術的硬盤，在有一個硬盤壞掉的情況下，服務器可以不用關機，直接抽出壞掉的硬盤，換上新的硬盤。一般的商用磁盤陣列在硬盤壞掉的時候，
會自動鳴叫提示管理員更換硬盤。
磁盤陣列(Disk array)原理
爲什麼需要磁盤陣列? 如何增加磁盤的存取(acces)速度，如何防止數據因磁盤的故障而失落及如 何有效的利用磁盤空間，一直是電腦專業人員和用戶的困憂；而大容量磁盤的價 格非常昂貴，對用戶形成很大的負擔。磁盤陣列技術
的產生一舉解決了這些問題。
過去十年來，CPU的處理速度幾乎是幾何級數的躍升，內存(memory)的 存取速度亦大幅增加，而數據儲存裝置——它要是磁盤(harddisk)——的存取 速度相較之下。較爲緩慢。整個I／0吞吐量不能和系統匹配，形成電腦系統的瓶 頸，降低了電腦系統的整體性能(throughout)若不能有效的提升磁盤的存取速度，CPU、內存及磁盤間的不平衡將使CPU及內
存的改進形成浪費。目前改進磁盤存取速度的方式主要有兩種。
一是
磁盤快取控制(disk cache controller)，它將從磁盤讀取的數據存在快取內存(cache memory)中以減少磁 盤存取的次數。數據的讀寫都在cache內存中進行，大幅增加存取的速度，如要讀 取的數據不在cache內存中，或要寫數據到磁盤時，才做磁盤的存取動作。這種方 式在單工期環境(Single—tasking envioronment)如DOS之下。對大量數據的 存取有很好的性能(量小且頻繁的存取則不然)。但在多工(multi—tasking)環 境之下(因爲要不停的作數據交換(swapping)的動作)或數據庫(database) 的存取
(因每一記錄都很小)就不能顯示其性能。這種方式沒有任何安全保障。
其一是使用磁盤陣列的技術。磁盤陣列是把多個磁盤組成一個陣列，當作單 一磁盤使用，它將數據以分段(striping)的方式儲存在不同的磁盤中，存取數據 時，陣列中的相關磁盤一起動作：大幅減低數據的存取時間，同時有更佳的空間 利用率。磁盤陣列所利用的不同的技術，稱爲RAID level，不同的level針對不 同的系統及應用，以解決數據安全的問題。
一般高性能的磁盤陣
一般高性能的磁盤陣
列都足以硬件的形式來達
成、進—步的把磁盤cache控制 及磁盤陣列結
合在—個控制器(RAID controler)或控制卡個，
成、進—步的把磁盤cache控制 及磁盤陣列結
合在—個控制器(RAID controler)或控制卡個，
針對個同的用戶 解決人們對磁盤輸出／入系統
的四大要求：
(1)增加存取速度。
(2)容錯(fault tolerance)，即安全性。
(3)有效的利用磁盤空間。
(4)儘量的平衡CPU，內存及磁盤的性能並異，
提高電腦的整體工作性能。
的四大要求：
(1)增加存取速度。
(2)容錯(fault tolerance)，即安全性。
(3)有效的利用磁盤空間。
(4)儘量的平衡CPU，內存及磁盤的性能並異，
提高電腦的整體工作性能。
磁盤陣列原理
1987年，加州伯克利大學的一位人員發表了名爲“磁盤陣列研究”的論文， 正式提到了RAID也就是滋盤陣列，論文提出廉價的5．25”及3．5”的硬盤也能如 大機器上的8”盤能提供人容量、高性能和數據的一致性，並詳述了RAIDl至5 的技術。 磁盤陣列針對不同的應用使用的不同技術，稱爲RAID level，RAID是RedundantArray of Inexpenslve Disks的縮寫，而每一level代表一種技術，目前 業界公認的標準是RAID0—RAID5。這個level並不代表技術的高低，level5並不高於level3，level1也個低於level4。字於要選樣哪一種RAID level的產品，純視用戶的操作環境(Operatingenvir0nment)及應用(application)而定，與level 的高低沒有必然的關係。RAID0沒有安全的保障，僅其快速，所以適合高速I／0 的系統；RAIDl適用於需安全性又要兼顧速度的系統，RAID2及RAID3適用於 大型電腦及影像、CAD／CAM等處理；RAID5多用於0LTP，因有餘融機構及 大型數據處理中心的迫切需要，故使用較多而較有名氣，但也因此形成很多人對磁盤陣列的誤解，以爲磁盤陣列非要RAID5不
可；RAID4較少使用、和RAID5 有其共同之處，但RAID4適合大量數據的存取。其他如RAID6，RAID7。乃至 RAIDl0、50、100等，都是廠商各做各的，並無一致的標準，在此不作說明。
RAID1
RAID1是使用磁盤鏡像(disk muroring)的技術，磁盤鏡像應用在RAIDl 之前就在很多系統中使用，它的方式是在工作磁盤(workingdisk)之外再加一 額外的備份磁盤(backupdisk)兩個磁盤所儲存的數據安全一致。數據在寫入工 作磁盤同時也寫入備份磁盤。
1987年，加州伯克利大學的一位人員發表了名爲“磁盤陣列研究”的論文， 正式提到了RAID也就是滋盤陣列，論文提出廉價的5．25”及3．5”的硬盤也能如 大機器上的8”盤能提供人容量、高性能和數據的一致性，並詳述了RAIDl至5 的技術。 磁盤陣列針對不同的應用使用的不同技術，稱爲RAID level，RAID是RedundantArray of Inexpenslve Disks的縮寫，而每一level代表一種技術，目前 業界公認的標準是RAID0—RAID5。這個level並不代表技術的高低，level5並不高於level3，level1也個低於level4。字於要選樣哪一種RAID level的產品，純視用戶的操作環境(Operatingenvir0nment)及應用(application)而定，與level 的高低沒有必然的關係。RAID0沒有安全的保障，僅其快速，所以適合高速I／0 的系統；RAIDl適用於需安全性又要兼顧速度的系統，RAID2及RAID3適用於 大型電腦及影像、CAD／CAM等處理；RAID5多用於0LTP，因有餘融機構及 大型數據處理中心的迫切需要，故使用較多而較有名氣，但也因此形成很多人對磁盤陣列的誤解，以爲磁盤陣列非要RAID5不
可；RAID4較少使用、和RAID5 有其共同之處，但RAID4適合大量數據的存取。其他如RAID6，RAID7。乃至 RAIDl0、50、100等，都是廠商各做各的，並無一致的標準，在此不作說明。
RAID1
RAID1是使用磁盤鏡像(disk muroring)的技術，磁盤鏡像應用在RAIDl 之前就在很多系統中使用，它的方式是在工作磁盤(workingdisk)之外再加一 額外的備份磁盤(backupdisk)兩個磁盤所儲存的數據安全一致。數據在寫入工 作磁盤同時也寫入備份磁盤。
RAID2
RAID2是把數據分散爲位元／位元組(bit／byte)或塊(b1ock)，加入海明碼HammingCode、在磁盤陣列中作間隔寫入(Interleaving)到每個磁盤小。而 且地址(address)都一樣，也就是在各個磁盤中，其數據都在相同的磁道(cylinder or track)及扇區中。RAID2又稱爲並行陣列(parallel array)其設計足使 用共軸同步(spindle synchronize)的技術，存取數據時、控個磁盤陣列
RAID2是把數據分散爲位元／位元組(bit／byte)或塊(b1ock)，加入海明碼HammingCode、在磁盤陣列中作間隔寫入(Interleaving)到每個磁盤小。而 且地址(address)都一樣，也就是在各個磁盤中，其數據都在相同的磁道(cylinder or track)及扇區中。RAID2又稱爲並行陣列(parallel array)其設計足使 用共軸同步(spindle synchronize)的技術，存取數據時、控個磁盤陣列
—起動 作，在各個磁盤的相同位置作平行存取，所以有最好的存取時間(auesstime)，共 總線(bus)是特別的設計以大
帶寬並行傳輸所存取的數據，所以有最好的傳輸時 間(transfer time)。在人型檔案的存取應用，RAID2有最好的件能，僅如果檔 案太小，會將其性能批下來。因爲磁盤的存取足以期區爲單位。而RAID2的存取是所有磁盤平行動作，而且是作單位元或位元組的存取。故小於—個扇區的數據 最會使其性能大打折扣。RAID2是設計給需要連續且大量數據的電腦使用的、如 大型電腦(mainframe to supercomputer)、作影像處理或CAD／CAM的工作站 (workstation)等，並個適用於—般的多用戶環境網絡服務器(network server)。 小型機或PC。
帶寬並行傳輸所存取的數據，所以有最好的傳輸時 間(transfer time)。在人型檔案的存取應用，RAID2有最好的件能，僅如果檔 案太小，會將其性能批下來。因爲磁盤的存取足以期區爲單位。而RAID2的存取是所有磁盤平行動作，而且是作單位元或位元組的存取。故小於—個扇區的數據 最會使其性能大打折扣。RAID2是設計給需要連續且大量數據的電腦使用的、如 大型電腦(mainframe to supercomputer)、作影像處理或CAD／CAM的工作站 (workstation)等，並個適用於—般的多用戶環境網絡服務器(network server)。 小型機或PC。
RAID3
RAID3的數據儲存及存取方式都和RAID2一樣，僅在安今方面以奇偶較驗 (parity check)取代海明碼做錯誤校正及檢測，所以只需要—個額外的校檢磁盤 (parity disk)。奇偶校驗值的計算足以各個磁盤的相對應位作XOR的邏輯運算，然後將結果寫入奇偶校驗磁盤，仟何數據的修改都要做奇偶校驗計算。
RAID3的數據儲存及存取方式都和RAID2一樣，僅在安今方面以奇偶較驗 (parity check)取代海明碼做錯誤校正及檢測，所以只需要—個額外的校檢磁盤 (parity disk)。奇偶校驗值的計算足以各個磁盤的相對應位作XOR的邏輯運算，然後將結果寫入奇偶校驗磁盤，仟何數據的修改都要做奇偶校驗計算。
RAID4
RAID4也使用一個校驗磁盤，但和RAID3不一樣，RAID4的方式是RAID0 加上一個校驗磁盤。RAID5
RAID5和RAID4相似但避免了RAID4的瓶頸，方法是不用校驗磁盤而將校 驗數據以循環的方式放在每一個磁盤中，RAID5的控制比較複雜，尤其是利用硬件對磁盤陣列的控制，因爲這種方式的應用比其他的RAID level要掌握更多的事情，更多的輸出／入需求，既要速度快，又要處理數據，計算校驗值，做錯誤 校正等，所以價格較高，其應用最好是0LTP，至於用於大型文件，不見得有最 佳的性能。
RAID4也使用一個校驗磁盤，但和RAID3不一樣，RAID4的方式是RAID0 加上一個校驗磁盤。RAID5
RAID5和RAID4相似但避免了RAID4的瓶頸，方法是不用校驗磁盤而將校 驗數據以循環的方式放在每一個磁盤中，RAID5的控制比較複雜，尤其是利用硬件對磁盤陣列的控制，因爲這種方式的應用比其他的RAID level要掌握更多的事情，更多的輸出／入需求，既要速度快，又要處理數據，計算校驗值，做錯誤 校正等，所以價格較高，其應用最好是0LTP，至於用於大型文件，不見得有最 佳的性能。