存儲陣列兩套
❶ 請高手詳解內存雙通道和建磁碟陣列
主板_雙通道內存技術
雙通道內存技術其實是一種內存控制和管理技術,它依賴於晶元組的內存控制器發生作用,在理論上能夠使兩條同等規格內存所提供的帶寬增長一倍。它並不是什麼新技術,早就被應用於伺服器和工作站系統中了,只是為了解決台式機日益窘迫的內存帶寬瓶頸問題它才走到了台式機主板技術的前台。在幾年前,英特爾公司曾經推出了支持雙通道內存傳輸技術的i820晶元組,它與RDRAM內存構成了一對黃金搭檔,所發揮出來的卓絕性能使其一時成為市場的最大亮點,但生產成本過高的缺陷卻造成了叫好不叫座的情況,最後被市場所淘汰。由於英特爾已經放棄了對RDRAM的支持,所以目前主流晶元組的雙通道內存技術均是指雙通道DDR內存技術,主流雙通道內存平台英特爾方面是英特爾 865、875系列,而AMD方面則是NVIDIA Nforce2系列。
雙通道內存技術是解決CPU匯流排帶寬與內存帶寬的矛盾的低價、高性能的方案。現在CPU的FSB(前端匯流排頻率)越來越高,英特爾 Pentium 4比AMD Athlon XP對內存帶寬具有高得多的需求。英特爾 Pentium 4處理器與北橋晶元的數據傳輸採用QDR(Quad Data Rate,四次數據傳輸)技術,其FSB是外頻的4倍。英特爾 Pentium 4的FSB分別是400、533、800MHz,匯流排帶寬分別是3.2GB/sec,4.2GB/sec和6.4GB/sec,而DDR 266/DDR 333/DDR 400所能提供的內存帶寬分別是2.1GB/sec,2.7GB/sec和3.2GB/sec。在單通道內存模式下,DDR內存無法提供CPU所需要的數據帶寬從而成為系統的性能瓶頸。而在雙通道內存模式下,雙通道DDR 266、DDR 333、DDR 400所能提供的內存帶寬分別是4.2GB/sec,5.4GB/sec和6.4GB/sec,在這里可以看到,雙通道DDR 400內存剛好可以滿足800MHz FSB Pentium 4處理器的帶寬需求。而對AMD Athlon XP平台而言,其處理器與北橋晶元的數據傳輸技術採用DDR(Double Data Rate,雙倍數據傳輸)技術,FSB是外頻的2倍,其對內存帶寬的需求遠遠低於英特爾 Pentium 4平台,其FSB分別為266、333、400MHz,匯流排帶寬分別是2.1GB/sec,2.7GB/sec和3.2GB/sec,使用單通道的DDR 266、DDR 333、DDR 400就能滿足其帶寬需求,所以在AMD K7平台上使用雙通道DDR內存技術,可說是收效不多,性能提高並不如英特爾平台那樣明顯,對性能影響最明顯的還是採用集成顯示晶元的整合型主板。
NVIDIA推出的nForce晶元組是第一個把DDR內存介面擴展為128-bit的晶元組,隨後英特爾在它的E7500伺服器主板晶元組上也使用了這種雙通道DDR內存技術,SiS和VIA也紛紛響應,積極研發這項可使DDR內存帶寬成倍增長的技術。但是,由於種種原因,要實現這種雙通道DDR(128 bit的並行內存介面)傳輸對於眾多晶元組廠商來說絕非易事。DDR SDRAM內存和RDRAM內存完全不同,後者有著高延時的特性並且為串列傳輸方式,這些特性決定了設計一款支持雙通道RDRAM內存晶元組的難度和成本都不算太高。但DDR SDRAM內存卻有著自身局限性,它本身是低延時特性的,採用的是並行傳輸模式,還有最重要的一點:當DDR SDRAM工作頻率高於400MHz時,其信號波形往往會出現失真問題,這些都為設計一款支持雙通道DDR內存系統的晶元組帶來不小的難度,晶元組的製造成本也會相應地提高,這些因素都制約著這項內存控制技術的發展。
普通的單通道內存系統具有一個64位的內存控制器,而雙通道內存系統則有2個64位的內存控制器,在雙通道模式下具有128bit的內存位寬,從而在理論上把內存帶寬提高一倍。雖然雙64位內存體系所提供的帶寬等同於一個128位內存體系所提供的帶寬,但是二者所達到效果卻是不同的。雙通道體系包含了兩個獨立的、具備互補性的智能內存控制器,理論上來說,兩個內存控制器都能夠在彼此間零延遲的情況下同時運作。比如說兩個內存控制器,一個為A、另一個為B。當控制器B准備進行下一次存取內存的時候,控制器A就在讀/寫主內存,反之亦然。兩個內存控制器的這種互補「天性」可以讓等待時間縮減50%。雙通道DDR的兩個內存控制器在功能上是完全一樣的,並且兩個控制器的時序參數都是可以單獨編程設定的。這樣的靈活性可以讓用戶使用二條不同構造、容量、速度的DIMM內存條,此時雙通道DDR簡單地調整到最低的內存標准來實現128bit帶寬,允許不同密度/等待時間特性的DIMM內存條可以可靠地共同運作。
支持雙通道DDR內存技術的台式機晶元組,英特爾平台方面有英特爾的865P、865G、865GV、865PE、875P以及之後的915、925系列;VIA的PT880,ATI的Radeon 9100 IGP系列,SIS的SIIS 655,SIS 655FX和SIS 655TX;AMD平台方面則有VIA的KT880,NVIDIA的nForce2 Ultra 400,nForce2 IGP,nForce2 SPP及其以後的晶元。
AMD的64位CPU,由於集成了內存控制器,因此是否支持內存雙通道看CPU就可以。目前AMD的台式機CPU,只有939介面的才支持內存雙通道,754介面的不支持內存雙通道。除了AMD的64位CPU,其他計算機是否可以支持內存雙通道主要取決於主板晶元組,支持雙通道的晶元組上邊有描述,也可以查看。此外有些晶元組在理論上支持不同容量的內存條實現雙通道,不過實際還是建議盡量使用參數一致的兩條內存條。
內存雙通道一般要求按主板上內存插槽的顏色成對使用,此外有些主板還要在BIOS做一下設置,一般主板說明書會有說明。當系統已經實現雙通道後,有些主板在開機自檢時會有提示,可以仔細看看。由於自檢速度比較快,所以可能看不到。因此可以用一些軟體查看,很多軟體都可以檢查,比如cpu-z,比較小巧。在「memory」這一項中有「channels」項目,如果這里顯示「Dual」這樣的字,就表示已經實現了雙通道。兩條256M的內存構成雙通道效果會比一條512M的內存效果好,因為一條內存無法構成雙通道。
磁碟陣列技術
磁碟陣列(DiscArray)是由許多台磁碟機或光碟機按一定的規則,如分條(Striping)、分塊(Declustering)、交叉存取(Interleaving)等組成一個快速,超大容量的外存儲器子系統。它在陣列控制器的控制和管理下,實現快速,並行或交叉存取,並有較強的容錯能力。從用戶觀點看,磁碟陣列雖然是由幾個、幾十個甚至上百個盤組成,但仍可認為是一個單一磁碟,其容量可以高達幾百~上千千兆位元組,因此這一技術廣泛為多媒體系統所歡迎。
盤陣列的全稱是:
RendanArrayofInexpensiveDisk,簡稱RAID技術。它是1988年由美國加州大學Berkeley分校的DavidPatterson教授等人提出來的磁碟冗餘技術。從那時起,磁碟陣列技術發展得很快,並逐步走向成熟。現在已基本得到公認的有下面八種系列。
1.RAID0(0級盤陣列)
RAID0又稱數據分塊,即把數據分布在多個盤上,沒有容錯措施。其容量和數據傳輸率是單機容量的N倍,N為構成盤陣列的磁碟機的總數,I/O傳輸速率高,但平均無故障時間MTTF(MeanTimeToFailure)只有單台磁碟機的N分之一,因此零級盤陣列的可靠性最差。
2.RAID1(1級盤陣列)
RAID1又稱鏡像(Mirror)盤,採用鏡像容錯來提高可靠性。即每一個工作盤都有一個鏡像盤,每次寫數據時必須同時寫入鏡像盤,讀數據時只從工作盤讀出。一旦工作盤發生故障立即轉入鏡像盤,從鏡像盤中讀出數據,然後由系統再恢復工作盤正確數據。因此這種方式數據可以重構,但工作盤和鏡像盤必須保持一一對應關系。這種盤陣列可靠性很高,但其有效容量減小到總容量一半以下。因此RAID1常用於對出錯率要求極嚴的應用場合,如財政、金融等領域。
3.RAID2(2級盤陣列)
RAID2又稱位交叉,它採用漢明碼作盤錯檢驗,無需在每個扇區之後進行CRC(CyclicReDundancycheck)檢驗。漢明碼是一種(n,k)線性分組碼,n為碼字的長度,k為數據的位數,r為用於檢驗的位數,故有:n=2r-1r=n-k
因此按位交叉存取最有利於作漢明碼檢驗。這種盤適於大數據的讀寫。但冗餘信息開銷還是太大,阻止了這類盤的廣泛應用。
4.RAID3(3級盤陣列)
RAID3為單盤容錯並行傳輸陣列盤。它的特點是將檢驗盤減小為一個(RAID2校驗盤為多個,DAID1檢驗盤為1比1),數據以位或位元組的方式存於各盤(分散記錄在組內相同扇區號的各個磁碟機上)。它的優點是整個陣列的帶寬可以充分利用,使批量數據傳輸時間減小;其缺點是每次讀寫要牽動整個組,每次只能完成一次I/O。
5.RAID4(4級盤陣列)
RAID4是一種可獨立地對組內各盤進行讀寫的陣列。其校驗盤也只有一個。
RAID4和RAID3的區別是:RAID3是按位或按位元組交叉存取,而RAID4是按塊(扇區)存取,可以單獨地對某個盤進行操作,它無需象RAID3那樣,那怕每一次小I/O操作也要涉及全組,只需涉及組中兩台磁碟機(一台數據盤,一台檢驗盤)即可。從而提高了小量數據的I/O速率。
6.RAID5(5級盤陣列)
RAID5是一種旋轉奇偶校驗獨立存取的陣列。它和RAID1、2、3、4各盤陣列的不同點,是它沒有固定的校驗盤,而是按某種規則把其冗餘的奇偶校驗信息均勻地分布在陣列所屬的所有磁碟上。於是在同一台磁碟機上既有數據信息也有校驗信息。這一改變解決了爭用校驗盤的問題,因此DAID5內允許在同一組內並發進行多個寫操作。所以RAID5即適於大數據量的操作,也適於各種事務處理。它是一種快速,大容量和容錯分布合理的磁碟陣列。
7.RAID6(6級盤陣列)
RAID6是一種雙維奇偶校驗獨立存取的磁碟陣列。它的冗餘的檢、糾錯信息均勻分布在所有磁碟上,而數據仍以大小可變的塊以交叉方式存於各盤。這類盤陣列可容許雙盤出錯。
8.RAID7(7級盤陣列)
RAID7是在RAID6的基礎上,採用了cache技術,它使得傳輸率和響應速度都有較大的提高。Cache是一種高速緩沖存儲器,即數據在寫入磁碟陣列以前,先寫入cache中。一般採用cache分塊大小和磁碟陣列中數據分塊大小相同,即一塊cache分塊對應一塊磁碟分塊。在寫入時將數據分別寫入兩個獨立的cache,這樣即使其中有一個cache出故障,數據也不會丟失。寫操作將直接在cache級響應,然後再轉到磁碟陣列。數據從cache寫到磁碟陣列時,同一磁軌的數據將在一次操作中完成,避免了不少塊數據多次寫的問題,提高了速度。在讀出時,主機也是直接從cache中讀出,而不是從陣列盤上讀取,減少與磁碟讀操作次數,這樣比較充分地利用了磁碟帶寬。
這樣cache和磁碟陣列技術的結合,彌補了磁碟陣列的不足(如分塊寫請求響應差等缺陷),從而使整個系統以高效、快速、大容量、高可靠以及靈活、方便的存儲系統提供給用戶,從而滿足了當前的技術發展的需要,尤其是多媒體系統的需要。
解析磁碟陣列的關鍵技術
存儲技術在計算機技術中受到廣泛關注,伺服器存儲技術更是業界關心的熱點。一談到伺服器存儲技術,人們幾乎立刻與SCSI(Small Computer Systems Interface)技術聯系在一起。盡管廉價的IDE硬碟在性能、容量等關鍵技術指標上已經大大地提高,可以滿足甚至超過原有的伺服器存儲設備的需求。但由於Internet的普及與高速發展,網路伺服器的規模也變得越來越大。同時,Internet不僅對網路伺服器本身,也對伺服器存儲技術提出了苛刻要求。無止境的市場需求促使伺服器存儲技術飛速發展。而磁碟陣列是伺服器存儲技術中比較成熟的一種,也是在市場上比較多見的大容量外設之一。
在高端,傳統的存儲模式無論在規模上,還是安全上,或是性能上,都無法滿足特殊應用日益膨脹的存儲需求。諸如存儲區域網(SAN)等新的技術或應用方案不斷涌現,新的存儲體系結構和解決方案層出不窮,伺服器存儲技術由直接連接存儲(DAS)向存儲網路技術(NAS)方面擴展。在中低端,隨著硬體技術的不斷發展,在強大市場需求的推動下,本地化的、基於直接連接的磁碟陣列存儲技術,在速度、性能、存儲能力等方面不斷地邁上新台階。並且,為了滿足用戶對存儲數據的安全、存取速度和超大的存儲容量的需求,磁碟陣列存儲技術也從講求技術創新、重視系統優化,以技術方案為主導的技術推動期逐漸進入了強調工業標准、著眼市場規模,以成熟產品為主導的產品普及期。
回顧磁碟陣列的發展歷程,一直和SCSI技術的發展緊密關聯,一些廠商推出的專有技術,如IBM的SSA(Serial Storage Architecture)技術等,由於兼容性和升級能力不盡如人意,在市場上的影響都遠不及SCSI技術廣泛。由於SCSI技術兼容性好,市場需求旺盛,使得SCSI技術發展很快。從最原始5MB/s傳輸速度的SCSI-1,一直發展到現在LVD介面的160MB/s傳輸速度的Ultra 160 SCSI,320MB/s傳輸速度的Ultra 320 SCSI介面也將在2001年出現(見表1)。從當前市場看,Ultra 3 SCSI技術和RAID(Rendant Array of Inexpensive Disks)技術還應是磁碟陣列存儲的主流技術。
SCSI技術
SCSI本身是為小型機(區別於微機而言)定製的存儲介面,SCSI協議的Version 1 版本也僅規定了5MB/s傳輸速度的SCSI-1的匯流排類型、介面定義、電纜規格等技術標准。隨著技術的發展,SCSI協議的Version 2版本作了較大修訂,遵循SCSI-2協議的16位數據帶寬,高主頻的SCSI存儲設備陸續出現並成為市場的主流產品,也使得SCSI技術牢牢地佔據了伺服器的存儲市場。SCSI-3協議則增加了能滿足特殊設備協議所需要的命令集,使得SCSI協議既適應傳統的並行傳輸設備,又能適應最新出現的一些串列設備的通訊需要,如光纖通道協議(FCP)、串列存儲協議(SSP)、串列匯流排協議等。漸漸地,「小型機」的概念開始弱化,「高性能計算機」和「伺服器」的概念在人們的心目中得到強化,SCSI一度成為用戶從硬體上來區分「伺服器」和PC機的一種標准。
通常情況下,用戶對SCSI匯流排的關心放在硬體上,不同的SCSI的工作模式意味著有不同的最大傳輸速度。如40MB/s的Ultra SCSI、160MB/s的Ultra 3 SCSI等等。但最大傳輸速度並不代表設備正常工作時所能達到的平均訪問速度,也不意味著不同SCSI工作模式之間的訪問速度存在著必然的「倍數」關系。SCSI控制器的實際訪問速度與SCSI硬碟型號、技術參數,以及傳輸電纜長度、抗干擾能力等因素關系密切。提高SCSI匯流排效率必須關注SCSI設備端的配置和傳輸線纜的規范和質量。可以看出,Ultra 3模式下獲得的實際訪問速度還不到Ultra Wide模式下實際訪問速度的2倍。
一般說來,選用高速的SCSI硬碟、適當增加SCSI通道上連接硬碟數、優化應用對磁碟數據的訪問方式等,可以大幅度提高SCSI匯流排的實際傳輸速度。尤其需要說明的是,在同樣條件下,不同的磁碟訪問方式下獲得的SCSI匯流排實際傳輸速度可以相差幾十倍,對應用的優化是獲得高速存儲訪問時必須關注的重點,而這卻常常被一些用戶所忽視。按4KB數據塊隨機訪問6塊SCSI硬碟時,SCSI匯流排的實際訪問速度為2.74MB/s,SCSI匯流排的工作效率僅為匯流排帶寬的1.7%;在完全不變的條件下,按256KB的數據塊對硬碟進行順序讀寫,SCSI匯流排的實際訪問速度為141.2MB/s,SCSI匯流排的工作效率高達匯流排帶寬的88%。
隨著傳輸速度的提高,信號傳輸過程中的信號衰減和干擾問題顯得越來越突出,終結器在一定程度上可以起到降低信號波反射,改善信號質量的作用。同時,LVD(Low-Voltage Differential)技術的應用也越來越多。LVD工作模式是和SE(Single-Ended)模式相對應的,它可以很好地抵抗傳輸干擾,延長信號的傳輸距離。同時,Ultra 2 SCSI和Ultra 3 SCSI模式也通過採用專用的雙絞型SCSI電纜來提高信號傳輸的質量。
在磁碟陣列的概念中,大容量硬碟並不是指單個硬碟容量大,而是指將單個硬碟通過RAID技術,按RAID 級別組合成更大容量的硬碟。所以在磁碟陣列技術中,RAID技術是比較關鍵的,同時,根據所選用的RAID級別的不同,得到的「大硬碟」的功能也有不同。
RAID是一項非常成熟的技術,但由於其價格比較昂貴,配置也不方便,缺少相對專業的技術人員,所以應用並不十分普及。據統計,全世界75%的伺服器系統目前沒有配置RAID。由於伺服器存儲需求對數據安全性、擴展性等方面的要求越來越高,RAID市場的開發潛力巨大。RAID技術是一種工業標准,各廠商對RAID級別的定義也不盡相同。目前對RAID級別的定義可以獲得業界廣泛認同的只有4種,RAID 0、RAID 1、RAID 0+1和RAID 5。
RAID 0是無數據冗餘的存儲空間條帶化,具有低成本、極高讀寫性能、高存儲空間利用率的RAID級別,適用於Video / Audio信號存儲、臨時文件的轉儲等對速度要求極其嚴格的特殊應用。但由於沒有數據冗餘,其安全性大大降低,構成陣列的任何一塊硬碟損壞都將帶來數據災難性的損失。所以,在RAID 0中配置4塊以上的硬碟,對於一般應用來說是不明智的。
RAID 1是兩塊硬碟數據完全鏡像,安全性好,技術簡單,管理方便,讀寫性能均好。但其無法擴展(單塊硬碟容量),數據空間浪費大,嚴格意義上說,不應稱之為「陣列」。
RAID 0+1綜合了RAID 0和RAID 1的特點,獨立磁碟配置成RAID 0,兩套完整的RAID 0互相鏡像。它的讀寫性能出色,安全性高,但構建陣列的成本投入大,數據空間利用率低,不能稱之為經濟高效的方案。
RAID 5是目前應用最廣泛的RAID技術。各塊獨立硬碟進行條帶化分割,相同的條帶區進行奇偶校驗(異或運算),校驗數據平均分布在每塊硬碟上。以n塊硬碟構建的RAID 5陣列可以有n-1塊硬碟的容量,存儲空間利用率非常高(見圖6)。任何一塊硬碟上數據丟失,均可以通過校驗數據推算出來。它和RAID 3最大的區別在於校驗數據是否平均分布到各塊硬碟上。RAID 5具有數據安全、讀寫速度快,空間利用率高等優點,應用非常廣泛,但不足之處是1塊硬碟出現故障以後,整個系統的性能大大降低。
對於RAID 1、RAID 0+1、RAID 5陣列,配合熱插拔(也稱熱可替換)技術,可以實現數據的在線恢復,即當RAID陣列中的任何一塊硬碟損壞時,不需要用戶關機或停止應用服務,就可以更換故障硬碟,修復系統,恢復數據,對實現HA(High Availability)高可用系統具有重要意義。
各廠商還在不斷推出各種RAID級別和標准。例如更高安全性的,從RAID控制器開始鏡像的RAID;更快讀寫速度的,為構成RAID的每塊硬碟配置CPU和Cache的RAID等等,但都不普及。用IDE硬碟構建RAID的技術是新出現的一個技術方向,對市場影響也較大,其突出優點就是構建RAID陣列非常廉價。目前IDE RAID可以支持RAID 0、RAID 1和RAID 0+1三個級別,最多支持4塊IDE硬碟。由於受IDE設備擴展性的限制,同時,也由於IDE設備也缺乏熱可替換的技術支持的原因,IDE RAID的應用還不多。
總之,發展是永恆的主題,在伺服器存儲技術領域也不例外。一方面,一些巨頭廠商嘗試推出新的概念或標准,來領導伺服器及存儲技術的發展方向,較有代表性的如Intel力推的IA-64架構及存儲概念;另一方面,致力於存儲的專業廠商以現有技術和工業標准為基礎,推動SCSI、RAID、Fibre Channel等基於現有存儲技術和方案快速更新和發展。在市場經濟條件下,檢驗技術發展的唯一標準是市場的認同。市場呼喚好的技術,而新的技術必須起到推動市場向前發展作用時才能被廣泛接受和承認。隨著高性能計算機市場的發展,高性能比、高可靠性、高安全性的存儲新技術也會不斷涌現。
現在市場上的磁碟陣列產品有很多,用戶在選擇磁碟陣列產品的過程中,也要根據自己的需求來進行選擇,現在列舉幾個磁碟陣列產品,同時也為需要磁碟陣列產品的用戶提供一些選擇。表2列出了幾種磁碟陣列的主要技術指標。
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小知識:磁碟陣列的可靠性和可用性
可靠性,指的是硬碟在給定條件下發生故障的概率。可用性,指的是硬碟在某種用途中可能用的時間。磁碟陣列可以改善硬碟系統的可靠性。從表3中可以看到RAID硬碟子系統與單個硬碟子系統的可靠性比較。
此外,在系統的可用性方面,單一硬碟系統的可用性比沒有數據冗餘的磁碟陣列要好,而冗餘磁碟陣列的可用性比單個硬碟要好得多。這是因為冗餘磁碟陣列允許單個硬碟出錯,而繼續正常工作;一個硬碟故障後的系統恢復時間也大大縮短(與從磁帶恢復數據相比);冗餘磁碟陣列發生故障時,硬碟上的數據是故障當時的數據,替換後的硬碟也將包含故障時的數據。但是,要得到完全的容錯性能,計算機硬碟子系統的其它部件也必須有冗餘。
❷ 兩個磁碟陣列可以互相連接嗎請講一下其中的道理
磁碟陣列技術
磁碟陣列(DiscArray)是由許多台磁碟機或光碟機按一定的規則,如分條(Striping)、分塊(Declustering)、交叉存取(Interleaving)等組成一個快速,超大容量的外存儲器子系統。它在陣列控制器的控制和管理下,實現快速,並行或交叉存取,並有較強的容錯能力。從用戶觀點看,磁碟陣列雖然是由幾個、幾十個甚至上百個盤組成,但仍可認為是一個單一磁碟,其容量可以高達幾百~上千千兆位元組,因此這一技術廣泛為多媒體系統所歡迎。
盤陣列的全稱是:
RendanArrayofInexpensiveDisk,簡稱RAID技術。它是1988年由美國加州大學Berkeley分校的DavidPatterson教授等人提出來的磁碟冗餘技術。從那時起,磁碟陣列技術發展得很快,並逐步走向成熟。現在已基本得到公認的有下面八種系列。
1.RAID0(0級盤陣列)
RAID0又稱數據分塊,即把數據分布在多個盤上,沒有容錯措施。其容量和數據傳輸率是單機容量的N倍,N為構成盤陣列的磁碟機的總數,I/O傳輸速率高,但平均無故障時間MTTF(MeanTimeToFailure)只有單台磁碟機的N分之一,因此零級盤陣列的可靠性最差。
2.RAID1(1級盤陣列)
RAID1又稱鏡像(Mirror)盤,採用鏡像容錯來提高可靠性。即每一個工作盤都有一個鏡像盤,每次寫數據時必須同時寫入鏡像盤,讀數據時只從工作盤讀出。一旦工作盤發生故障立即轉入鏡像盤,從鏡像盤中讀出數據,然後由系統再恢復工作盤正確數據。因此這種方式數據可以重構,但工作盤和鏡像盤必須保持一一對應關系。這種盤陣列可靠性很高,但其有效容量減小到總容量一半以下。因此RAID1常用於對出錯率要求極嚴的應用場合,如財政、金融等領域。
3.RAID2(2級盤陣列)
RAID2又稱位交叉,它採用漢明碼作盤錯檢驗,無需在每個扇區之後進行CRC(CyclicReDundancycheck)檢驗。漢明碼是一種(n,k)線性分組碼,n為碼字的長度,k為數據的位數,r為用於檢驗的位數,故有:n=2r-1r=n-k
因此按位交叉存取最有利於作漢明碼檢驗。這種盤適於大數據的讀寫。但冗餘信息開銷還是太大,阻止了這類盤的廣泛應用。
4.RAID3(3級盤陣列)
RAID3為單盤容錯並行傳輸陣列盤。它的特點是將檢驗盤減小為一個(RAID2校驗盤為多個,DAID1檢驗盤為1比1),數據以位或位元組的方式存於各盤(分散記錄在組內相同扇區號的各個磁碟機上)。它的優點是整個陣列的帶寬可以充分利用,使批量數據傳輸時間減小;其缺點是每次讀寫要牽動整個組,每次只能完成一次I/O。
5.RAID4(4級盤陣列)
RAID4是一種可獨立地對組內各盤進行讀寫的陣列。其校驗盤也只有一個。
RAID4和RAID3的區別是:RAID3是按位或按位元組交叉存取,而RAID4是按塊(扇區)存取,可以單獨地對某個盤進行操作,它無需象RAID3那樣,那怕每一次小I/O操作也要涉及全組,只需涉及組中兩台磁碟機(一台數據盤,一台檢驗盤)即可。從而提高了小量數據的I/O速率。
6.RAID5(5級盤陣列)
RAID5是一種旋轉奇偶校驗獨立存取的陣列。它和RAID1、2、3、4各盤陣列的不同點,是它沒有固定的校驗盤,而是按某種規則把其冗餘的奇偶校驗信息均勻地分布在陣列所屬的所有磁碟上。於是在同一台磁碟機上既有數據信息也有校驗信息。這一改變解決了爭用校驗盤的問題,因此DAID5內允許在同一組內並發進行多個寫操作。所以RAID5即適於大數據量的操作,也適於各種事務處理。它是一種快速,大容量和容錯分布合理的磁碟陣列。
7.RAID6(6級盤陣列)
RAID6是一種雙維奇偶校驗獨立存取的磁碟陣列。它的冗餘的檢、糾錯信息均勻分布在所有磁碟上,而數據仍以大小可變的塊以交叉方式存於各盤。這類盤陣列可容許雙盤出錯。
8.RAID7(7級盤陣列)
RAID7是在RAID6的基礎上,採用了cache技術,它使得傳輸率和響應速度都有較大的提高。Cache是一種高速緩沖存儲器,即數據在寫入磁碟陣列以前,先寫入cache中。一般採用cache分塊大小和磁碟陣列中數據分塊大小相同,即一塊cache分塊對應一塊磁碟分塊。在寫入時將數據分別寫入兩個獨立的cache,這樣即使其中有一個cache出故障,數據也不會丟失。寫操作將直接在cache級響應,然後再轉到磁碟陣列。數據從cache寫到磁碟陣列時,同一磁軌的數據將在一次操作中完成,避免了不少塊數據多次寫的問題,提高了速度。在讀出時,主機也是直接從cache中讀出,而不是從陣列盤上讀取,減少與磁碟讀操作次數,這樣比較充分地利用了磁碟帶寬。
這樣cache和磁碟陣列技術的結合,彌補了磁碟陣列的不足(如分塊寫請求響應差等缺陷),從而使整個系統以高效、快速、大容量、高可靠以及靈活、方便的存儲系統提供給用戶,從而滿足了當前的技術發展的需要,尤其是多媒體系統的需要。
解析磁碟陣列的關鍵技術
存儲技術在計算機技術中受到廣泛關注,伺服器存儲技術更是業界關心的熱點。一談到伺服器存儲技術,人們幾乎立刻與SCSI(Small Computer Systems Interface)技術聯系在一起。盡管廉價的IDE硬碟在性能、容量等關鍵技術指標上已經大大地提高,可以滿足甚至超過原有的伺服器存儲設備的需求。但由於Internet的普及與高速發展,網路伺服器的規模也變得越來越大。同時,Internet不僅對網路伺服器本身,也對伺服器存儲技術提出了苛刻要求。無止境的市場需求促使伺服器存儲技術飛速發展。而磁碟陣列是伺服器存儲技術中比較成熟的一種,也是在市場上比較多見的大容量外設之一。
在高端,傳統的存儲模式無論在規模上,還是安全上,或是性能上,都無法滿足特殊應用日益膨脹的存儲需求。諸如存儲區域網(SAN)等新的技術或應用方案不斷涌現,新的存儲體系結構和解決方案層出不窮,伺服器存儲技術由直接連接存儲(DAS)向存儲網路技術(NAS)方面擴展。在中低端,隨著硬體技術的不斷發展,在強大市場需求的推動下,本地化的、基於直接連接的磁碟陣列存儲技術,在速度、性能、存儲能力等方面不斷地邁上新台階。並且,為了滿足用戶對存儲數據的安全、存取速度和超大的存儲容量的需求,磁碟陣列存儲技術也從講求技術創新、重視系統優化,以技術方案為主導的技術推動期逐漸進入了強調工業標准、著眼市場規模,以成熟產品為主導的產品普及期。
回顧磁碟陣列的發展歷程,一直和SCSI技術的發展緊密關聯,一些廠商推出的專有技術,如IBM的SSA(Serial Storage Architecture)技術等,由於兼容性和升級能力不盡如人意,在市場上的影響都遠不及SCSI技術廣泛。由於SCSI技術兼容性好,市場需求旺盛,使得SCSI技術發展很快。從最原始5MB/s傳輸速度的SCSI-1,一直發展到現在LVD介面的160MB/s傳輸速度的Ultra 160 SCSI,320MB/s傳輸速度的Ultra 320 SCSI介面也將在2001年出現(見表1)。從當前市場看,Ultra 3 SCSI技術和RAID(Rendant Array of Inexpensive Disks)技術還應是磁碟陣列存儲的主流技術。
SCSI技術
SCSI本身是為小型機(區別於微機而言)定製的存儲介面,SCSI協議的Version 1 版本也僅規定了5MB/s傳輸速度的SCSI-1的匯流排類型、介面定義、電纜規格等技術標准。隨著技術的發展,SCSI協議的Version 2版本作了較大修訂,遵循SCSI-2協議的16位數據帶寬,高主頻的SCSI存儲設備陸續出現並成為市場的主流產品,也使得SCSI技術牢牢地佔據了伺服器的存儲市場。SCSI-3協議則增加了能滿足特殊設備協議所需要的命令集,使得SCSI協議既適應傳統的並行傳輸設備,又能適應最新出現的一些串列設備的通訊需要,如光纖通道協議(FCP)、串列存儲協議(SSP)、串列匯流排協議等。漸漸地,「小型機」的概念開始弱化,「高性能計算機」和「伺服器」的概念在人們的心目中得到強化,SCSI一度成為用戶從硬體上來區分「伺服器」和PC機的一種標准。
通常情況下,用戶對SCSI匯流排的關心放在硬體上,不同的SCSI的工作模式意味著有不同的最大傳輸速度。如40MB/s的Ultra SCSI、160MB/s的Ultra 3 SCSI等等。但最大傳輸速度並不代表設備正常工作時所能達到的平均訪問速度,也不意味著不同SCSI工作模式之間的訪問速度存在著必然的「倍數」關系。SCSI控制器的實際訪問速度與SCSI硬碟型號、技術參數,以及傳輸電纜長度、抗干擾能力等因素關系密切。提高SCSI匯流排效率必須關注SCSI設備端的配置和傳輸線纜的規范和質量。可以看出,Ultra 3模式下獲得的實際訪問速度還不到Ultra Wide模式下實際訪問速度的2倍。
一般說來,選用高速的SCSI硬碟、適當增加SCSI通道上連接硬碟數、優化應用對磁碟數據的訪問方式等,可以大幅度提高SCSI匯流排的實際傳輸速度。尤其需要說明的是,在同樣條件下,不同的磁碟訪問方式下獲得的SCSI匯流排實際傳輸速度可以相差幾十倍,對應用的優化是獲得高速存儲訪問時必須關注的重點,而這卻常常被一些用戶所忽視。按4KB數據塊隨機訪問6塊SCSI硬碟時,SCSI匯流排的實際訪問速度為2.74MB/s,SCSI匯流排的工作效率僅為匯流排帶寬的1.7%;在完全不變的條件下,按256KB的數據塊對硬碟進行順序讀寫,SCSI匯流排的實際訪問速度為141.2MB/s,SCSI匯流排的工作效率高達匯流排帶寬的88%。
隨著傳輸速度的提高,信號傳輸過程中的信號衰減和干擾問題顯得越來越突出,終結器在一定程度上可以起到降低信號波反射,改善信號質量的作用。同時,LVD(Low-Voltage Differential)技術的應用也越來越多。LVD工作模式是和SE(Single-Ended)模式相對應的,它可以很好地抵抗傳輸干擾,延長信號的傳輸距離。同時,Ultra 2 SCSI和Ultra 3 SCSI模式也通過採用專用的雙絞型SCSI電纜來提高信號傳輸的質量。
在磁碟陣列的概念中,大容量硬碟並不是指單個硬碟容量大,而是指將單個硬碟通過RAID技術,按RAID 級別組合成更大容量的硬碟。所以在磁碟陣列技術中,RAID技術是比較關鍵的,同時,根據所選用的RAID級別的不同,得到的「大硬碟」的功能也有不同。
RAID是一項非常成熟的技術,但由於其價格比較昂貴,配置也不方便,缺少相對專業的技術人員,所以應用並不十分普及。據統計,全世界75%的伺服器系統目前沒有配置RAID。由於伺服器存儲需求對數據安全性、擴展性等方面的要求越來越高,RAID市場的開發潛力巨大。RAID技術是一種工業標准,各廠商對RAID級別的定義也不盡相同。目前對RAID級別的定義可以獲得業界廣泛認同的只有4種,RAID 0、RAID 1、RAID 0+1和RAID 5。
RAID 0是無數據冗餘的存儲空間條帶化,具有低成本、極高讀寫性能、高存儲空間利用率的RAID級別,適用於Video / Audio信號存儲、臨時文件的轉儲等對速度要求極其嚴格的特殊應用。但由於沒有數據冗餘,其安全性大大降低,構成陣列的任何一塊硬碟損壞都將帶來數據災難性的損失。所以,在RAID 0中配置4塊以上的硬碟,對於一般應用來說是不明智的。
RAID 1是兩塊硬碟數據完全鏡像,安全性好,技術簡單,管理方便,讀寫性能均好。但其無法擴展(單塊硬碟容量),數據空間浪費大,嚴格意義上說,不應稱之為「陣列」。
RAID 0+1綜合了RAID 0和RAID 1的特點,獨立磁碟配置成RAID 0,兩套完整的RAID 0互相鏡像。它的讀寫性能出色,安全性高,但構建陣列的成本投入大,數據空間利用率低,不能稱之為經濟高效的方案。
RAID 5是目前應用最廣泛的RAID技術。各塊獨立硬碟進行條帶化分割,相同的條帶區進行奇偶校驗(異或運算),校驗數據平均分布在每塊硬碟上。以n塊硬碟構建的RAID 5陣列可以有n-1塊硬碟的容量,存儲空間利用率非常高(見圖6)。任何一塊硬碟上數據丟失,均可以通過校驗數據推算出來。它和RAID 3最大的區別在於校驗數據是否平均分布到各塊硬碟上。RAID 5具有數據安全、讀寫速度快,空間利用率高等優點,應用非常廣泛,但不足之處是1塊硬碟出現故障以後,整個系統的性能大大降低。
對於RAID 1、RAID 0+1、RAID 5陣列,配合熱插拔(也稱熱可替換)技術,可以實現數據的在線恢復,即當RAID陣列中的任何一塊硬碟損壞時,不需要用戶關機或停止應用服務,就可以更換故障硬碟,修復系統,恢復數據,對實現HA(High Availability)高可用系統具有重要意義。
各廠商還在不斷推出各種RAID級別和標准。例如更高安全性的,從RAID控制器開始鏡像的RAID;更快讀寫速度的,為構成RAID的每塊硬碟配置CPU和Cache的RAID等等,但都不普及。用IDE硬碟構建RAID的技術是新出現的一個技術方向,對市場影響也較大,其突出優點就是構建RAID陣列非常廉價。目前IDE RAID可以支持RAID 0、RAID 1和RAID 0+1三個級別,最多支持4塊IDE硬碟。由於受IDE設備擴展性的限制,同時,也由於IDE設備也缺乏熱可替換的技術支持的原因,IDE RAID的應用還不多。
總之,發展是永恆的主題,在伺服器存儲技術領域也不例外。一方面,一些巨頭廠商嘗試推出新的概念或標准,來領導伺服器及存儲技術的發展方向,較有代表性的如Intel力推的IA-64架構及存儲概念;另一方面,致力於存儲的專業廠商以現有技術和工業標准為基礎,推動SCSI、RAID、Fibre Channel等基於現有存儲技術和方案快速更新和發展。在市場經濟條件下,檢驗技術發展的唯一標準是市場的認同。市場呼喚好的技術,而新的技術必須起到推動市場向前發展作用時才能被廣泛接受和承認。隨著高性能計算機市場的發展,高性能比、高可靠性、高安全性的存儲新技術也會不斷涌現。
現在市場上的磁碟陣列產品有很多,用戶在選擇磁碟陣列產品的過程中,也要根據自己的需求來進行選擇,現在列舉幾個磁碟陣列產品,同時也為需要磁碟陣列產品的用戶提供一些選擇。表2列出了幾種磁碟陣列的主要技術指標。
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小知識:磁碟陣列的可靠性和可用性
可靠性,指的是硬碟在給定條件下發生故障的概率。可用性,指的是硬碟在某種用途中可能用的時間。磁碟陣列可以改善硬碟系統的可靠性。從表3中可以看到RAID硬碟子系統與單個硬碟子系統的可靠性比較。
此外,在系統的可用性方面,單一硬碟系統的可用性比沒有數據冗餘的磁碟陣列要好,而冗餘磁碟陣列的可用性比單個硬碟要好得多。這是因為冗餘磁碟陣列允許單個硬碟出錯,而繼續正常工作;一個硬碟故障後的系統恢復時間也大大縮短(與從磁帶恢復數據相比);冗餘磁碟陣列發生故障時,硬碟上的數據是故障當時的數據,替換後的硬碟也將包含故障時的數據。但是,要得到完全的容錯性能,計算機硬碟子系統的其它部件也必須有冗餘。
但是你要安裝兩個列陣就必須買磁碟陣列卡
磁碟陣列卡—— 磁碟陣列簡述
磁碟陣列是一種把若干硬磁碟驅動器按照一定要求組成一個整體,整個磁碟陣列由陣列控制器管理的系統。
冗餘磁碟陣列RAID(Rendant Array of Independent Disks)技術1987年由加州大學伯克利分校提出,最初的研製目的是為了組合小的廉價磁碟來代替大的昂貴磁碟,以降低大批量數據存儲的費用(當時RAID稱為Rendant Array of Inexpensive Disks 廉價的磁碟陣列),同時也希望採用冗餘信息的方式,使得磁碟失效時不會使對數據的訪問受損失,從而開發出一定水平的數據保護技術。
磁碟陣列的工作原理與特徵
RAID的基本結構特徵就是組合(Striping),捆綁2個或多個物理磁碟成組,形成一個單獨的邏輯盤。組合套(Striping Set)是指將物理磁碟組捆綁在一塊兒。在利用多個磁碟驅動器時,組合能夠提供比單個物理磁碟驅動器更好的性能提升。
數據是以塊(Chunks)的形式寫入組合套中的,塊的尺寸是一個固定的值,在捆綁過程實施前就已選定。塊尺寸和平均I/O需求的尺寸之間的關系決定了組合套的特性。總的來說,選擇塊尺寸的目的是為了最大程度地提高性能,以適應不同特點的計算環境應用。
❸ 儲存中常見的磁碟陣列有哪些
常見的有:raid0、1、5、10、5e,還要一種叫jbod。
具體網路「raid」詞條講的很詳細。
❹ 雙硬碟陣列的好處
第一個好處是兼顧速度和容量。固態硬碟提供了出色的讀寫速度,特別是4K隨機讀寫方面遠好於機械硬碟;目前筆記本機械硬碟基本都是TB級別,遠超固態硬碟容量。單硬碟很難同時滿足用戶對於速度和容量雙重需求,雙硬碟則完美解決這個問題。
第二個好處是系統出現問題後,不用擔心資料丟失。用戶可以將資料全部存儲在機械硬碟中,即使系統盤出現問題,也不會影響到機械硬碟,數據更加安全。
(4)存儲陣列兩套擴展閱讀:
0級RAID對大數據量的請求工作性能最好,數據量越大性能就越好。如果請求的數據量大於驅動器數乘以條帶大小,那麼某些驅動器將得到多個請求,在完成了第一個請求之後就會開始處理第二個請求。控制器的責任是分解請求,並且以正確的順序將適當的命令提供給適當的磁碟,之後在內存中將得到的這些數據裝配起來。
0級RAID性能優越而且實現簡單明了。但是對習慣於每次請求一個扇區的操作系統來說,0級RAID的工作性能最為糟糕。這一結構的另一個劣勢是其可靠性潛在地比一個大磁碟要差,如果一個RAID由4塊磁碟組成,那麼平均故障間隔時間就要高出4倍。由於在這一設計中未引入冗餘,實際上它還不是真正的RAID。
❺ 2021年值得關注的存儲和磁碟陣列
【51CTO.com快譯】 眾所周知,存儲陣列需要巨大的存儲容量和高速的網路連接,並在數據中心中扮演著重要的角色。盡管雲存儲越來越受歡迎,但存儲陣列(尤其是全快閃記憶體陣列)是許多企業存儲基礎設施的重要組成部分。而頂級的存儲陣列可以提供廣泛的數據存儲,並允許用戶將關鍵業務工作負載存儲到更能支持他們開展業務的位置。
存儲陣列可以在兩個或多個存儲設備上保存塊存儲、文件存儲或對象存儲數據。這些設備還可以連接到網路,而存儲陣列由控制器管理。
存儲區域網路(SAN)連接數據中心或其他本地區域中的多個存儲設備,其中包括存儲陣列。存儲區域網路(SAN)陣列在存儲行業中的地位仍在上升,尤其是那些具有高速連接(例如光纖通道)並支持NVMe的陣列。存儲區域網路(SAN)可以滿足低延遲連接數據中心的需求,並在互聯網中連接數據存儲。
獨立磁碟冗餘陣列(RAID)是一種用於HDD磁碟和SSD磁碟的冗餘和備份技術。RAID使用幾種不同的方法來復制或保留數據,其中包括鏡像(將數據准確復制到存儲陣列中的下一個磁碟驅動器)和奇偶校驗(重新計算丟失數據的一種數學方法)。
最常見的RAID級別是:
一些存儲專業人士不再將RAID視為一種可靠的備份或保護技術,因為它容錯率低,尤其是在具有更多磁碟的陣列中。RAID 5和RAID 6是具有最佳保護的級別,無法滿足當前數據中心環境中理想的備份需求。
NVMe(非易失性存儲器快速)是一種SSD技術,它創建與計算機中央處理單元的直接連接。通過繞過SATA使用的控制器並連接到PCIe匯流排,可以更快、更高效地處理數據。NVMe的速度遠遠超過其他SSD技術(例如SATA)。
用於數據中心的NVMe-oF使存儲的數據可以應用在網路,而不是只在一台計算機或伺服器上可用。這對於需要在數據中心內部提供存儲數據而不是只是某個硬體上使用的企業來說特別有用。提供NVMe-oF技術的存儲陣列仍然很少見;NVMe-oF技術更大程度地利用了NVMe更高的數據處理速率。
數據存儲陣列在大小、硬碟驅動器支持以及專業化方面各不相同。有一些支持HDD磁碟,而另一些只支持快閃記憶體。以下的大多數存儲陣列都將採用快閃記憶體存儲,這突出了快閃記憶體在未來關鍵工作負載的數據存儲中的重要性。
在企業選擇存儲陣列時,需要考慮以下問題:
以下一些存儲陣列是來自五個供應商的存儲解決方案。這些包括NAS、全快閃記憶體和非結構化數據的首選方案。這個列表中的某些條目涵蓋來自同一供應商的多個類似解決方案。
FlashArray適用於需要最佳速度和最高質量的企業。
FlashArray包括用於關鍵企業工作負載的FlashArray//X和用於非密集型工作負載的FlashArray//C,它提供了令人難以置信的性能,並與其他主要的供應商競爭(該產品2011年推出)。用戶可以通過託管目錄監控快閃記憶體陣列性能,可以選擇單個文件系統根目錄、每個用戶的目錄或每個業務部門的目錄。
FlashArray為資料庫提供快速備份和操作,為具有大量SQL和Oracle資料庫需求的企業提供支持。其升級通常不會導致停機,更新也不需要Pure Storage用戶進行大量IT管理。而用戶也對Pure Storage團隊的支持感到滿意。雖然FlashArray並不是Hyper-V環境的一個完美解決方案,但很多用戶發現在他們的虛擬機上表現良好。
Pure Storage公司在存儲行業意識到全快閃記憶體系統的重要性之前就推出了全快閃記憶體系統,現在他們從中受益匪淺。FlashArray是存儲市場上的頂級陣列之一,在存儲速度和用戶支持方面領先於其他供應商的產品。
由於其極快的速度,FlashArray並不是冷數據或存檔數據的理想選擇,而是需要極低延遲的工作負載的理想選擇。快速訪問存儲通常比歸檔存儲的成本要昂貴得多,而FlashArray作為冷存儲解決方案將會浪費企業的預算。
NetApp AFF適用於需要同時存儲冷熱數據的用戶。
NetApp All-Flash FAS是用於關鍵工作負載的全快閃記憶體存儲區域網路(AFF)。AFF相對容易實現,可以處理多個大型工作負載,尤其是資料庫、高性能應用程序和虛擬機,同時保持高速存儲。
NetApp AFF支持iSCSI和光纖通道網路以及通過光纖通道連接的NVMe。AFF可以為數據備份創建快照。Snap Mirror是一種數據復制和災難恢復技術,可在災難破壞初始副本的時候創建數據的異地復制。
AFF的主要優勢之一是其使用Fabric Pool技術,NetApp陣列會自動將非活動數據發送到成本較低的對象存儲。分層取決於數據的狀態(冷數據或熱數據)。如果不需要定期的低延遲訪問,Fabric Pool可以通過將數據傳輸到成本更低的存儲平台來節省成本。Fabric Pool支持Microsoft Azure Blob、阿里雲和IBMCloud等對象存儲平台。
HPE Nimble適用於需要內置智能的企業。
HPE公司的全快閃記憶體陣列是在2017年HPE公司收購存儲提供商Nimble公司時收購的,可以提供可擴展的混合雲存儲。Nimble公司使用HPE公司的dHCI(分解的超融合基礎設施)。dHCI並不是一種完全融合或超融合的基礎設施,它允許用戶在需要時擴展他們想要的資源(例如存儲、計算或網路)。
用戶還可以利用智能預測平台HPE InfoSight,該平台會在出現問題、應用程序出現故障或陣列需要擴展以滿足需求時通知用戶。HPE InfoSight直接連接到dHCI堆棧。
Nimble提供災難恢復復制快照,包括針對Hyper-V虛擬機的快照。而復制快照可以擴展到其他物理位置的存儲陣列。
盡管與Nimble公司相比,一些用戶對HPE公司的支持可用性有所不滿,但表示HPE公司可以為新用戶提供培訓和支持。
FlashSystem是IBM公司的全快閃記憶體陣列,通過Red Hat和Kubernetes容器存儲介面支持容器環境。如果初始硬體出現故障,FlashSystem用戶可以使用IBM HyperSwap進行故障轉移。
FlashSystem 5200是最新的存儲陣列之一,提供NVMe全快閃記憶體和超過PB的可用存儲容量。FlashSystem還包括IBM公司的新CloudSatellite,它允許用戶靈活地管理和部署雲計算環境以用於他們的存儲。CloudSatellite還兼容各種供應商提供的雲平台,以便用戶可以選擇他們需要的公有雲、私有雲、內部部署或混合部署環境。
IBM公司提供了有關性能和容量的Storage Insights,用戶可以通過管理平台進行管理。Storage Insights還提供智能分析,可以確定問題和優化領域。
FlashSystem最有前途的一個功能可能是其利用NVMe over Fabrics的能力。雖然是一項新的數據中心技術,但NVMe-oF非常具有前途:它將NVMe快閃記憶體速度(當今可用的最高持久內存速度)擴展到整個數據中心。這些存儲不僅限於一台計算機或設備使用,還可以通過光纖通道或InfiniBand等技術跨整個網路訪問。包括NVMe-oF功能是主要存儲陣列供應商的一個具有先見之明的決定,它是FlashSystem的突出元素之一。
Synology DiskStation和FlashStation適用於大量使用NAS的企業。
Synology公司是網路附加存儲領域的佼佼者。對於小型企業來說,DiskStation系列NAS設備提供可靠性、容量和DiskStation Manager軟體,該軟體為所有SynologyDS設備提供一種操作系統。許多DiskStation設備還具有NVMe埠,但並非所有企業級NAS硬體都有這樣的埠。RX、RS和DX系列也面向中小型企業。
Synology FlashStation(FS)專供企業使用,擁有全快閃記憶體的24托盤陣列。Synology還提供擴展單元,例如24托盤Fx2421可以用於通過FlashStation擴展存儲。
FlashStation FS6400是Synology公司推出的最新陣列之一,其備份和數據保護功能尤其引人注目。DiskStation Manager提供了對虛擬化的支持,提供用於運行虛擬機和創建備份快照的虛擬機管理器。
FS6400運行iSCSI協議,還支持虛擬環境,如VMWareVSphere和MicrosoftHyper-V。雖然它不提供用於速度更快SSD連接的NVME埠,但它確實有兩個千兆乙太網埠。對於仍然依賴網路附加存儲和SATASSD(仍然是一種低成本、低延遲的選擇)的中型企業和企業來說,Synology FlashStation是一種理想的選擇。
Dell EMC PowerScale適用於希望將非結構化數據存儲在網路附加存儲(NAS)中的企業。
PowerScale是戴爾公司最新推出的網路附加存儲(NAS)解決方案之一。該陣列將數據存儲在一個巨大的數據湖中,旨在通過將所有數據分組到一個地方來減少或消除企業的數據孤島。
非結構化數據(尤其是對象存儲數據)的數量和流行度都在飆升,PowerScale為正在成為大多數業務數據的數據提供存儲。用戶可以通過簡單地添加更多節點來擴展,這樣不會降低速度或性能。PowerScale適用於雲平台和內部部署設施運行的工作負載。
PowerScale的成本很高昂,就像這一列表中的許多其他解決方案一樣,並不是塊存儲的理想選擇。然而,在需要時輕松擴展的能力使其成為需要靈活NAS和增長空間的企業的解決方案。
由於可以容納大量的非結構化數據,PowerScale是存儲大型媒體文件的合適選擇。
Pure Storage FlashBlade 適用於具有最高速度和勒索軟體保護的本地存儲。
Pure Storage公司再次出現的理由很充分:其相對較早的全快閃記憶體數據中心存儲方法產生了多種出色的產品。FlashBlade與FlashArray的方法不同,它是一種存儲解決方案,旨在將公共雲級別的功能引入本地存儲。FlashBlade可創建易於擴展的存儲(如果想要增加存儲容量,用戶只需添加更多FlashBlade即可)。
FlashBlade旨在存儲文件和對象數據,這是數據中心優先考慮對象存儲數據的重要一步。對象存儲為構成企業數據的很大一部分的非結構化數據提供了無限的存儲空間。通過提供對象存儲陣列解決方案,Pure Storage公司改進了其產品。
FlashBlade提供文件和對象復制以及快速恢復,這是一個與數據保護供應商集成的程序。用戶可以在FlashBlade中獲取數據快照,並使用快照執行備份,這是一種旨在防止勒索軟體攻擊的策略(網路攻擊者不能使用快照來索要贖金)。
原文標題:Best Storage and Disk Arrays 2021,作者:Jenna Phipps
【51CTO譯稿,合作站點轉載請註明原文譯者和出處為51CTO.com】
❻ 一台伺服器可以掛兩個磁碟陣列嗎
可以的。
磁碟陣列一般有兩種形式:本地raid磁碟組和插件陣列機櫃。
本機raid磁碟組,通常兩個磁碟組成raid1,放系統和應用程序,其他磁碟組成raid5,放資料庫和其他生產數據,大多數卡可以做一個以上的陣列,雖然一台機器可以容納一個或多個陣列卡需要,唯一的限制是案件的硬碟驅動器籠,波的低端,nas,是這種形式的。
可以在伺服器上安裝多個hba卡,可以通過sas,SCSI,、fc電纜連接多個具有相同埠的陣列櫃。例如,西安的一個客戶有一台IBMx3650m3機器。
安裝了lsi的sashba卡連接ds3200sas陣列機櫃,後來客戶給機器增加了qlogic8gbfchba卡和v3500陣列機櫃,以擴大容量。
(6)存儲陣列兩套擴展閱讀:
原則:
磁碟陣列作為獨立系統或通過網路直接連接到主機外部的主機。磁碟陣列有多個埠,可以連接到不同的主機或埠。主機連接陣列中的不同埠可以提高傳輸速度。
正如PC機使用單磁碟內部集成緩存一樣,在磁碟陣列中為了加快與主機的交互,存在一定數量的緩沖內存。主機與磁碟陣列的緩存進行交互,而緩存與特定磁碟的數據進行交互。
在應用程序,一些常見的數據通常需要閱讀,根據內部磁碟陣列演算法,找出這些經常讀取數據,存儲在緩存中,加快主機讀取數據的速度,沒有其他的緩存數據,主機讀取,通過直接從磁碟讀取數組傳遞給主機。
❼ 2個磁碟陣列櫃數據如何同步
做雙機雙冗餘,兩邊磁碟櫃的數據可以同步的
❽ 存儲陣列的介紹
存儲陣列:由大量的存儲單元組成,每個存儲單元能存放1位二值數據(0,1)。通常存儲單元排列成N行×M列矩陣形式。它是把多個磁碟組成一個陣列,當作單一磁碟使用,它將數據以分段(striping )的方式儲存在不同的磁碟中,存取數據時,陣列中的相關磁碟一起動作,大幅減低數據的存取時間,同時有更佳的空間利用率。磁碟陣列所利用的不同的技術,稱為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。
❾ 存儲陣列的存儲陣列
一個存儲陣列可能存在不同區域針對傳統硬碟和固態硬碟設備。存儲陣列這樣做有時是為了滿足不同的冷卻需求或功率密度。存儲陣列不當的混合磁碟類型可能導致氣流中斷,從而提升發熱量,縮短磁碟壽命。磁碟陣列性能受限於最慢的磁碟,所以在JBOD中盡量避免混合磁碟。存儲陣列使用單個類型的硬碟驅動器或SSD,或者嘗試匹配磁碟特徵,如旋轉速度。檢查陣存儲陣列的規范,禁止任何類型的磁碟或磁碟組合。
使用已經有認證平台的存儲陣列,例如,JBOD存儲陣列使用串列連接SCSI介面連接能夠報告單個磁碟/槽的磁碟狀態,存儲陣列允許管理員檢查JBOD陣列中的每個磁碟的情況。這將加速故障診斷速度,存儲陣列允許技術人員快速隔離和替換磁碟設備。
❿ 組磁碟陣列和直接掛兩塊硬碟有什麼區別
磁碟陣列是一種把若干硬磁碟驅動器按照一定要求組成一個整體,整個磁碟陣列由陣列控制器管理的系統。
我們常見的主板自帶的陣列晶元或陣列卡能支持的模式有:RAID 0、RAID 1、RAID 0+1。
1) RAID 0是無數據冗餘的存儲空間條帶化,它將所有硬碟構成一個磁碟陣列,可以同時對多個硬碟做讀寫動作,但是不具備備份及容錯能力,具有成本低、讀寫性能極高、存儲空間利用率高等特點,在理論上可以提高磁碟子系統的性能。
2) RAID 1是兩塊硬碟數據完全鏡像,可以提高磁碟子系統的安全性,技術簡單,管理方便,讀寫性能均好。但它無法擴展(單塊硬碟容量),數據空間浪費大,嚴格意義上說,不應稱之為「陣列」。
3) RAID 0+1綜合了RAID 0和RAID 1的特點,獨立磁碟配置成RAID 0,兩套完整的RAID 0互相鏡像。它的讀寫性能出色,安全性高,但構建陣列的成本投入大,數據空間利用率低,不能稱之為經濟高效的方案。