磁盘阵列百科知识

  RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的缩写，翻译成中文意思是“独立磁盘冗余阵列”，有时也简称磁盘阵列（Disk Array）。

    简单的说，RAID是一种把多块独立的硬盘（物理硬盘）按不同的方式组合起来形成一个硬盘组（逻辑硬盘），从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。组成磁盘阵列的不同方式成为RAID级别（RAID Levels）。数据备份的功能是在用户数据一旦发生损坏后，利用备份信息可以使损坏数据得以恢复，从而保障了用户数据的安全性。在用户看起来，组成的磁盘组就像是一个硬盘，用户可以对它进行分区，格式化等等。总之，对磁盘阵列的操作与单个硬盘一模一样。不同的是，磁盘阵列的存储速度要比单个硬盘高很多，而且可以提供自动数据备份。

　　RAID技术的两大特点：一是速度、二是安全，由于这两项优点，RAID技术早期被应用于高级服务器中的SCSI接口的硬盘系统中，随着近年计算机技术的发展，ＰＣ机的CPU的速度已进入GHz 时代。IDE接口的硬盘也不甘落后，相继推出了ATA66和ATA100硬盘。这就使得RAID技术被应用于中低档甚至个人ＰＣ机上成为可能。RAID通常是由在硬盘阵列塔中的RAID控制器或电脑中的RAID卡来实现的。

     RAID技术经过不断的发展，现在已拥有了从 RAID 0 到 6 七种基本的RAID 级别。另外，还有一些基本RAID级别的组合形式，如RAID 10（RAID 0与RAID 1的组合），RAID 50（RAID 0与RAID 5的组合）等。不同RAID 级别代表着不同的存储性能、数据安全性和存储成本。但我们最为常用的是下面的几种RAID形式。

    (1) RAID 0

    (2) RAID 1

    (3) RAID 0+1

    (4) RAID 3

    (5) RAID 5

    RAID级别的选择有三个主要因素：可用性（数据冗余）、性能和成本。如果不要求可用性，选择RAID0以获得最佳性能。如果可用性和性能是重要的而成本不是一个主要因素，则根据硬盘数量选择RAID 1。如果可用性、成本和性能都同样重要，则根据一般的数据传输和硬盘的数量选择RAID３、RAID５。 

2. 最大存储容量       

    最大存储容量是指磁盘阵列设备所能存储数据容量的极限，通俗的讲，就是磁盘阵列设备能够支持的最大硬盘数量乘以单个硬盘容量就是最大存储容量，其实这是个理论值。实际上这个数值还取决于所使用RAID（独立冗余磁盘整理）的级别，采用不同的RAID级别，有效的存储容量也就有所差别。通常，一般小型的磁盘阵列设备会支持几百GB的存储容量，适合中小型公司作为存储设备共享数据使用，而中高档的磁盘阵列设备应该支持T级别的容量（1TB = 1000GB）。 

3. 平均传输率      

    平均传输率是指数据从磁盘阵列的硬盘里读出送到外部主机或其他地方的稳定速度，而不是突发速率，单位通常是Mb/s（兆位/秒）。这个数值取决于磁盘阵列所使用的外部主机通道和所用磁盘类型，通常使用SCSI硬盘作为阵列和FC（Fiber Channel）光纤主机通道的速率为最高，一般可达1000Mb/s以上。而采用IDE硬盘作为阵列的产品的速率就相对于较低，适合规模不大的用户群使用。 

4. 硬盘转速    

    硬盘转速是指硬盘内电机主轴的转动速度，单位是RPM（每分钟旋转次数）。其转速越高内部传输速率就越大。目前常见的IDE接口硬盘转速为5400RPM和7200RPM,而SCSI接口的硬盘的转速可达到10000RPM以上。如果是小型公司没有大量数据存储的话，用5400RPM或7200RPM的硬盘即可，而对于有大量数据要求的部门则最好选用高速SCSI硬盘，且具有热插拔的优点。 

5. 高速缓存     

    每台磁盘阵列设备都配备了一定数量的内存作为高速缓存使用，而且大多用户以后可以扩充。在磁盘阵列设备中，常见的内存类型由SDRAM（同步内存）、FLASH（闪存）等。不同的磁盘阵列产品出厂时配备的内存容量不同，一般为几十兆到数GB（1GB=1000MB）容量不等，这取决于磁盘阵列产品的应用范围，一般来讲，应用在小规模的局域网当中的磁盘阵列，如果只是应付几台设备的访问，64M以下内存容量即可。如果是上百个节点以上的访问，就得需要上G容量的内存。当然，这不是绝对的因素，磁盘阵列产品的综合性能发挥还取决于它的处理器能力、硬盘速度及其网络实际环境等因素的制约。总之，选购磁盘阵列产品时，应该综合考虑各个方面的性能参数。 

6. MTBF   

    MTBF,即平均无故障时间，英文全称是“Mean Time Between Failure”。是衡量一个产品（尤其是电器产品）的可靠性指标。单位为“小时”。它反映了产品的时间质量，是体现产品在规定时间内保持功能的一种能力。具体来说，是指相邻两次故障之间的平均工作时间，也称为平均故障间隔。它仅适用于可维修产品。同时也规定产品在总的使用阶段累计工作时间与故障次数的比值为MTBF。磁盘阵列产品一般MTBF不能低于50000小时。

7. 外接主机通道   

      磁盘阵列作为数据的存储设备，供网络用户使用，那么就需要磁盘阵列提供接口，和服务器主机或其他网络设备相连接，这个接口我们把它叫做主机通道或外接主机通道。现在大多数外接主机通道为Ultra2 SCSI和Ultra3 SCSI，部分产品由于和SAN（存储区域网络）连接具有FC（Fiber Channel光纤通道）接口。

    通常，磁盘阵列有单主机通道磁盘阵列和多主机通道磁盘阵列之别: 单主机通道磁盘阵列只能接一台主机，多主机通道磁盘阵列可接多个主机系统，并同时使用,有很大的灵活扩充能力，可以群集(Cluster)的方式共用磁盘阵列。且大多数的阵列都支持73GB、36GB和18GB的硬盘，也有部分的阵列可以支持180GB的硬盘，并支持热插拔，其可支持的RAID级别有0、1(0+1)、3和5等。 

8. 单机磁盘数量     

    单机磁盘数量是指磁盘一个磁盘阵列产品所能容纳的SCSI硬盘或IDE硬盘的数量。

    一般低端的产品具有几个到几十个不等，而高端的产品则可能支持上百个硬盘，这类产品一般都为模块化，适合大型公司的海量数据传输和存储。需要注意的是，最次的产品也得具有支持两块硬盘的能力，否则便够不成阵列了。

9. 内置硬盘接口     

       通俗的讲，磁盘阵列产品就是多个硬盘的“集装箱”，所以其内部也就集成了许多硬盘的接口。常见的接口又IDE接口和SCSI接口。规格如下： 

   IDE接口

   IDE（集成磁盘电子接口，Integrated Drive Electronics）接口就是台式机最为常用的硬盘接口，通常为40针接口规格。这种接口优点是安装方便，缺点是不支持热插拔，速度较慢。

SCSI接口

   SCSI（Small Computer System Interface，小型计算机系统接口）接口主要面向网络市场，这种接口速度快，支持热插拔。SCSI规格如下：

10. 认证   

    认证的官方含义是：由可以充分信任的第三方证实某一经鉴定的产品或服务符合特定标准或规范性文件的活动。NAS产品的认证通常是指是否通过国际上通用的安全标准。

    常见的认证有以下几个：

    1. FCC认证 

    FCC （ Federal Communications Commission ， 美国联邦通信委员会）通过控制无线电广播、电视、电信、卫星和电缆来协调国内和国际的通信。 

    2.CSA认证 

    CSA（Canadian Standards Association）提供对机械、建材、电器、电脑设备、办公设备、环保、医疗防火安全、运动及娱乐等方面的所有类型的产品提供安全认证。

    3. CE认证  

    CE(CONFORMITE EUROPEENNE) 提供产品是否符合有关欧洲指令规定的主要要求（Essential Requirements）。

    4.TUV认证 

    TUV提供对无线电及通讯类产品认证的咨询服务。

    5.UL认证   

    UL（Underwriter Laboratories Inc.）采用科学的测试方法来研究确定各种材料、装置、产品、设备、建筑等对生命、财产有无危害和危害的程度；确定、编写、发行相应的标准和有助于减少及防止造成生命财产受到损失的资料，同时开展实情调研业务