磁盘阵列三大关键部件
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服务器与磁盘阵列简要介绍服务器与磁盘阵列简要介绍服务器与磁盘阵列是计算机系统中的重要组成部分,它们承担着存储和处理数据的任务。
本文将对服务器与磁盘阵列进行详细介绍,并对其各个方面进行细化。
一、服务器简介服务器是一种专用于提供服务的计算机设备,可以提供各种服务,如文件共享、网络连接、数据库等。
它具有高性能、高可靠性和高扩展性的特点,可以满足大量用户访问的需求。
1·1 服务器分类根据用途和规模的不同,服务器可以分为多种类型,常见的有文件服务器、Web服务器、数据库服务器等。
此外,还有塔式服务器、机架式服务器和刀片服务器等不同形式的服务器。
1·2 服务器组件服务器由多个组件构成,包括主板、处理器、内存、硬盘等。
主板是服务器的核心部件,包含了CPU插槽、内存插槽、扩展槽等。
处理器是服务器的计算核心,决定了服务器的计算能力。
内存是存储数据的地方,影响服务器的运行速度。
硬盘是存储数据的主要设备,可以安装在服务器内部或外部。
二、磁盘阵列简介磁盘阵列是一组物理磁盘的集合,通过特定的存储控制器进行管理和访问。
它具有高容量、高性能和高可靠性的特点,可以提供快速的数据读写和备份恢复功能。
2·1 磁盘阵列类型磁盘阵列可以分为多种类型,常见的有RD 0、RD 1、RD 5、RD 6等。
RD 0采用数据分块和条带化方式进行数据存储,提高了数据的读写速度。
RD 1通过将数据同时写入两块磁盘来实现数据的冗余和备份。
RD 5和RD 6是将数据进行分块和条带化,并采用奇偶校验进行数据恢复。
2·2 磁盘阵列控制器磁盘阵列控制器是磁盘阵列的重要组成部分,负责管理和控制磁盘阵列中的物理磁盘。
它可以进行磁盘的故障检测和替换,数据的读写和恢复等操作。
磁盘阵列控制器通常以硬件和软件两种形式存在,硬件控制器具有更高的性能和可靠性。
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法律名词及注释:本文未涉及任何法律名词及注释。
磁盘阵列磁盘阵列(Disk Array)(Disk Array)1.为什么需要磁盘阵列如何增加磁盘的存取(access)速度,如何防止数据因磁盘的故障而失落及如何有效的利用磁盘空间,一直是电脑专业人员和用户的困扰;而大容量磁盘的价格非常昂贵,对用户形成很大的负担。
磁盘阵列技术的产生一举解决了这些问题。
过去十年来,CPU 的处理速度增加了五十倍有多,内存(memory)的存取速度亦大幅增加,而数据储存装置--主要是磁盘(hard disk)--的存取速度只增加了三、四倍,形成电脑系统的瓶颈,拉低了电脑系统的整体性能(throughput),若不能有效的提升磁盘的存取速度,CPU、内存及磁盘间的不平衡将使CPU 及内存的改进形成浪费。
目前改进磁盘存取速度的的方式主要有两种。
一是磁盘快取控制(disk cache controller),它将从磁盘读取的数据存在快取内存(cache memory)中以减少磁盘存取的次数,数据的读写都在快取内存中进行,大幅增加存取的速度,如要读取的数据不在快取内存中,或要写数据到磁盘时,才做磁盘的存取动作。
这种方式在单工环境(single-tasking environment)如DOS 之下,对大量数据的存取有很好的性能(量小且频繁的存取则不然),但在多工(multi-tasking)环境之下(因为要不停的作数据交换(swapping)的动作)或数据库(database)的存取(因为每一记录都很小)就不能显示其性能。
这种方式没有任何安全保障。
其二是使用磁盘阵列的技术。
磁盘阵列是把多个磁盘组成一个阵列,当作单一磁盘使用,它将数据以分段(striping)的方式储存在不同的磁盘中,存取数据时,阵列中的相关磁盘一起动作,大幅减低数据的存取时间,同时有更佳的空间利用率。
磁盘阵列所利用的不同的技术,称为RAID level,不同的level 针对不同的系统及应用,以解决数据安全的问题。
碟片磁盘阵列的工作原理碟片磁盘阵列是一种存储设备,它由多个硬盘组成,通过将数据分散存储在不同的盘片上来提高数据读写的速度和可靠性。
下面将详细介绍碟片磁盘阵列的工作原理。
一、定义和构成1.1 碟片磁盘阵列碟片磁盘阵列是由多个硬盘组成的存储系统,通过将数据分散存储在不同的盘片上来提高存储性能和容错能力。
1.2 硬盘硬盘是存储设备的组成部分,它由多个盘片和读写头构成,盘片上存储着数据,读写头负责读写数据。
二、工作原理2.1 数据分块碟片磁盘阵列将数据分成一个个块,并将每个块分散存储在不同的硬盘上。
这样做的目的是提高数据读写的并行度,从而提升存储性能。
2.2 冗余校验为了保证数据的可靠性,碟片磁盘阵列通常会采用冗余校验的方式。
它将原始的数据块与一些冗余数据块进行异或运算,生成校验数据块。
当其中的某个硬盘发生故障时,可以通过校验数据块来恢复数据。
2.3 RAID级别碟片磁盘阵列采用不同的RAID级别来实现不同的性能和可靠性要求。
最常见的RAID级别包括RAID 0、RAID 1、RAID 5和RAID 10等。
2.3.1 RAID 0RAID 0将数据块按顺序分散存储在不同的硬盘上,并行读写数据。
它的性能很高,但没有冗余校验功能,不具备容错能力。
2.3.2 RAID 1RAID 1通过将数据块完全复制到另一个硬盘上来实现冗余。
当其中一个硬盘发生故障时,可以通过另一个硬盘上的数据块来恢复数据。
2.3.3 RAID 5RAID 5在每个数据块中添加一个校验块,实现冗余校验。
当其中一个硬盘发生故障时,可以通过其他硬盘上的数据块和校验块来恢复数据。
2.3.4 RAID 10RAID 10是RAID 1和RAID 0的结合,它将所有的数据块复制到不同的硬盘上,并按照RAID 0的方式分散存储。
因此,RAID 10具备了高性能和冗余校验功能。
三、数据读取和写入过程3.1 数据读取当应用程序需要读取数据时,碟片磁盘阵列会同时从多个硬盘上读取数据块,然后将这些数据块组合成完整的数据并传输给应用程序。
san磁盘阵列的组成SAN(Storage Area Network)磁盘阵列是一种用于存储数据的高性能、高可靠性的存储解决方案。
它通常由多个硬盘驱动器组成,通过专用的网络连接到服务器,提供大容量、高速度的数据存储和访问。
SAN磁盘阵列的主要组成部分包括以下几个方面:1. 硬盘驱动器,SAN磁盘阵列通常由多个硬盘驱动器组成,这些硬盘驱动器可以是传统的机械硬盘或者固态硬盘。
它们提供了实际存储数据的物理介质。
2. RAID 控制器,RAID(Redundant Array of Independent Disks)控制器是SAN磁盘阵列中的重要组成部分,它负责管理硬盘驱动器的数据存储和保护。
RAID控制器可以根据不同的RAID级别(如RAID 0、RAID 1、RAID 5等)来实现数据的分布、备份和恢复,提高数据的可靠性和性能。
3. 存储网络,SAN磁盘阵列使用专门的存储网络连接到服务器,常见的存储网络技术包括光纤通道(Fibre Channel)和以太网技术(如iSCSI)。
存储网络可以提供高带宽、低延迟的数据传输,确保服务器能够快速、可靠地访问存储数据。
4. 存储交换机,存储交换机是连接SAN磁盘阵列和服务器的关键设备,它们负责数据在存储网络中的路由和转发,确保数据能够快速、安全地传输。
5. 存储管理软件,SAN磁盘阵列通常配备了专门的存储管理软件,用于管理和监控存储资源、实现数据备份和恢复、优化存储性能等功能。
总的来说,SAN磁盘阵列的组成包括硬盘驱动器、RAID控制器、存储网络、存储交换机和存储管理软件等多个组件,它们共同工作,为企业提供高性能、高可靠性的数据存储解决方案。
磁盘阵列技术磁盘阵列技术磁盘阵列技术是一种通过将多个硬盘组合在一起,形成一个逻辑上的单一存储设备的技术。
它能够提供更高的存储容量、更快的数据读写速度和更高的数据可靠性。
本文将从以下几个方面详细介绍磁盘阵列技术。
一、磁盘阵列基础知识1. 磁盘阵列定义磁盘阵列指的是将多个硬盘组合成一个逻辑上的单一存储设备,以提供更高的存储容量、更快的数据读写速度和更高的数据可靠性。
2. 磁盘阵列类型常见的磁盘阵列类型包括RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6等。
其中,RAID 0可以提供较高的读写速度,但没有冗余机制;RAID 1可以提供较高的数据可靠性,但存储容量较低;RAID 5和RAID 6则兼具了读写速度和数据可靠性,并且能够实现部分硬盘故障时仍然能够正常运行。
3. 磁盘阵列控制器磁盘阵列控制器是磁盘阵列的核心组成部分,它负责管理和控制硬盘的读写操作,并提供RAID级别的数据保护功能。
磁盘阵列控制器可以分为软件RAID和硬件RAID两种类型,其中硬件RAID通常性能更好、可靠性更高。
二、磁盘阵列实现原理1. RAID 0实现原理RAID 0通过将数据块分散存储在多个硬盘上,从而实现读写速度的提升。
例如,如果有两个硬盘A和B,那么一个10MB的文件可以被分成两个5MB的块,分别存储在A和B上。
当需要读取这个文件时,两个硬盘可以同时进行读取操作,从而实现读取速度的加快。
2. RAID 1实现原理RAID 1通过将数据同时存储在多个硬盘上,从而实现数据冗余备份。
例如,如果有两个硬盘A和B,在RAID 1中它们会被视为一个逻辑上的单一存储设备,并且所有数据都会被同时写入到A和B中。
当其中一个硬盘出现故障时,另一个硬盘仍然可以继续工作,从而保证数据的可靠性。
3. RAID 5实现原理RAID 5通过将数据块分散存储在多个硬盘上,并使用奇偶校验码来实现数据冗余备份。
例如,如果有三个硬盘A、B和C,在RAID 5中它们会被视为一个逻辑上的单一存储设备,并且所有数据都会被分成多个块,分别存储在A、B和C中。
磁盘阵列基本原理磁盘阵列(RAID)是一种通过将多个磁盘驱动器组合在一起来提供更高性能、更大存储容量和更高容错能力的技术。
它通过将数据分散存储在多个磁盘上,以实现更快的数据读写速度和更好的数据冗余保护。
RAID技术有多种级别,每种级别都有其独特的数据分布和冗余机制。
下面将介绍几种常见的RAID级别及其基本原理。
1. RAID 0:RAID 0是一种条带化(striping)技术,它将数据分散存储在多个磁盘上,从而提高数据读写速度。
数据被分成块,并按顺序写入不同的磁盘。
当读取数据时,多个磁盘可以同时工作,从而提供更高的吞吐量。
然而,RAID 0没有冗余机制,如果其中一个磁盘故障,所有数据都将丢失。
2. RAID 1:RAID 1是一种镜像(mirroring)技术,它将数据同时写入两个磁盘,从而实现数据的冗余备份。
当其中一个磁盘故障时,另一个磁盘仍然可以提供数据访问。
RAID 1提供了很高的数据可靠性,但存储容量利用率较低,因为每一个数据都需要在两个磁盘上存储一份。
3. RAID 5:RAID 5是一种条带化和分布式奇偶校验(distributed parity)技术的组合。
它将数据和奇偶校验信息分别存储在多个磁盘上,以提供更高的数据读写速度和冗余保护。
奇偶校验信息用于恢复故障磁盘上的数据。
RAID 5至少需要三个磁盘,其中一个磁盘用于存储奇偶校验信息。
当其中一个磁盘故障时,系统可以通过奇偶校验信息计算出丢失的数据。
4. RAID 6:RAID 6是在RAID 5的基础上增加了第二个奇偶校验信息。
它需要至少四个磁盘,并可以容忍两个磁盘的故障。
RAID 6提供了更高的容错能力,但相应地增加了存储开消。
5. RAID 10:RAID 10是RAID 1和RAID 0的组合。
它将数据分散存储在多个磁盘上,并通过镜像技术实现数据的冗余备份。
RAID 10提供了更高的数据读写速度和数据可靠性,但需要至少四个磁盘,且存储容量利用率较低。
信息安全管理员中级工考试试题及答案1、下列符合数据库表名命名规则的是()。
A、C_CONNECTNODECONTAINERB、C_IDC、C_ID_WORKPOSITIOND、C_NAME答案:A2、下面有关内存和外存的叙述中,错误的是()。
A、与外存相比,内存容量较小而速度较快B、内存的编址单位是字节,磁盘的编址单位也是字节C、CPU当前正在执行的指令都必须存放在内存储器中D、外存中的数据需要先送入内存后才能被CPU处理答案:B3、要了解当前主机与远端相连主机之间的连接状态可使用()命令。
A、ipconfigB、telnetC、monitorD、netstat答案:D4、计算机网络最突出的优点是()。
A、精度高B、内存容量大C、运算速度快D、共享资源答案:D5、变更经理全面负责变更管理流程所有具体活动执行,保障所有变更依照预定流程顺利执行,确保变更请求得到有效评估,授权和()。
A、执行B、运行C、管理D、实施答案:D6、IE浏览器将因特网世界划分为因特网区域、本地Intranet区域、可信站点区域和受限站点区域的主要目的是()。
A、保护自己的计算机B、验证Web站点C、避免他人假冒自己的身份D、避免第三方偷看传输的信息答案:A7、背对背布置的机柜或机架背面之间的距离不应小于()米。
A、1B、1.2C、1.5D、2答案:A8、要让计算机稳定运作,应该如何()。
A、良好散热环境B、电源稳定C、软硬件搭配恰当D、以上皆是答案:D9、设备维护报告、定期测试记录、故障分析报告和其他原始记录等,均应(),专人保管,经信息部门同意可进行销毁或删除。
A、随意存放B、分散存放C、集中存放D、单独存放答案:C10、对于工作位置密度很大而对光照方向无特殊要求的场所,要采用()。
A、特殊照明B、一般照明C、局部照明D、混合照明答案:B11、系统的可靠性通常用平均无故障时间表示,它的英文缩写是()。
A、MTBFB、MTTRC、ETBFD、ETTR答案:A12、因特网域名中很多名字含有“.com”,它表示()。
磁盘阵列三大关键部件
【IT168 资讯】磁盘阵列的主要部件包括阵列控制器、磁盘及磁盘扩展柜、电源系统等,图1是一个典型双控制器盘阵结构示意图。
根据不同的市场定位,不同型号的盘阵结构和各项技术指标会有或大或小的区别,如控制器数量、缓存容量、管理终端、接口类型等。
●阵列控制器(或者存储处理器)
阵列控制器采用专门处理数据存储和系统管理的单片机、工控机、服务器,前端提供对服务器的连接,后端连接磁盘及磁盘扩展柜,采用优化的通用或专用操作系统,以及独有的控制软件实现数据的存储转发和整个阵列的管理(有些磁盘阵列采用专门的管理终端)。
控制器所带缓存可暂存外部服务器向盘阵读写的数据,或者暂存控制器向后端磁盘读写的数据,能大大提高访问的效率。
盘阵根据控制器数量可分为无控制器、单控制器、双控制器和多控制器几种,它们各自有不同的市场定位。
其中无控制器的盘阵JBOD(Just Bundle of Disk的缩写,意即“只是一串磁盘的组合”),被称为“傻盘阵列”。
JBOD内部既没有控制器,也没有缓存,磁盘之间更没有提高性能和安全性的任何手段。
每个磁盘都独立地接收来自主机的数据访问,主机既要负担磁盘读写等操作,还要进行RAID算法的处理,对主机资源的占用率较大,因此JBOD适用于对性能要求不高的环境。
单控制器阵列能够满足那些对性能有较高要求、又能容忍因控制器故障导致盘阵停机一定时间的需求,在实际应用中,由于采用冗余链路、内部容错等技术,单控制器盘阵能够很好地满足一般的高可靠性要求,因此双控制器盘阵只采购一个控制器的案例也为数不少。
双控制器阵列能够实现控制器级的冗余,进一步提高系统的性能和稳定性、可靠性。
多控制器盘阵采用4个或以上的控制器,采用多级冗余结构,既能使系统的稳定性和可靠性达到更高标准,又能使整体处理能力成倍提高,常用于大型关键业务及数据中心。
控制器的核心是运行其中的一系列软件,如盘阵管理软件、SAN管理软件、快照软件等。
●磁盘及磁盘扩展柜
磁盘是盘阵存储数据的物理介质,它装在磁盘柜或磁盘扩展柜中,目前用于盘阵的主要硬盘类型如表1所示。
作为盘阵中风扇之外的第二个持续运转的部件,硬盘是盘阵中的易损物,为了减少或防止磁盘故障导致的数据丢失,一般都会采用RAID技术来容错。
磁盘扩展柜用于安装磁盘,扩展存储容量。
磁盘扩展柜提高了系统扩容的灵活性和方便性,实现按需分步的扩展。
●电源
电源为整个磁盘阵列供电,包括控制器、磁盘及扩展柜、管理终端。
根据对可靠性要求的不同来选择单电源或者多电源。
为防止冗余电源同时发生故障,中高端盘阵还需配备电池,能够确保外部电源出现故障后,系统能继续维持一段时间运转,让系统能将缓存中数据写入磁盘中。