磁盘阵列技术磁盘阵列（DiscArray）是由许多台磁盘机或光盘机按一定的规则，如分条（Striping）、分块（Declustering）、交叉存取（Interleaving）等组成一个快速，超大容量的外存储器子系统。
它在阵列控制器的控制和管理下，实现快速，并行或交叉存取，并有较强的容错能力。
从用户观点看，磁盘阵列虽然是由几个、几十个甚至上百个盘组成，但仍可认为是一个单一磁盘，其容量可以高达几百～上千千兆字节，因此这一技术广泛为多媒体系统所欢迎。
简介盘阵列的全称是：Redundan Array of Inexpensive Disk，简称RAID技术。
它是1988年由美国加州大学Berkeley分校的DavidPatterson教授等人提出来的磁盘冗余技术。
从那时起，磁盘阵列技术发展得很快，并逐步走向成熟。
磁盘阵列技术目前人们逐渐认识了磁盘阵列技术。
磁盘阵列技术可以详细地划分为若干个级别0-5 RAID技术，并且又发展了所谓的RAID Level 10, 30, 50的新的级别。
RAID是廉价冗余磁盘阵列（Redundant Array of Inexpensive Disk）的简称。
用RAID的好处简单的说就是：安全性高，速度快，数据容量超大。
某些级别的RAID技术可以把速度提高到单个硬盘驱动器的400%。
磁盘阵列把多个硬盘驱动器连接在一起协同工作，大大提高了速度，同时把硬盘系统的可靠性提高到接近无错的境界。
这些“容错”系统速度极快，同时可靠性极高。
由磁盘阵列角度来看磁盘阵列的规格最重要就在速度，也就是CPU的种类。
我们知道SCSI的演变是由SCSI 2磁盘阵列技术(Narrow, 8 bits, 10MB/s), SCSI 3 (Wide, 16bits, 20MB/s), Ultra Wide (16bits, 40MB/s), Ultra 2 (Ultra Ultra Wide, 80MB/s), Ultra 3 (Ultra Ultra Ultra Wide, 160MB/s)，在由SCSI到Serial I/O，也就是所谓的Fibre Channel (FC-AL, Fibre Channel - Arbitration Loop, 100 – 200MB/s), SSA (Serial Storage Architecture, 80 – 160 MB/s), 在过去使用Ultra Wide SCSI, 40MB/s 的磁盘阵列时，对CPU的要求不须太快，因为SCSI本身也不是很快，但是当SCSI演变到Ultra 2, 80MB/s时，对CPU的要求就非常关键。
一般的CPU, (如586)就必须改为高速的RISC CPU, (如Intel RISC CPU, i960RD 32bits, i960RN 64 bits)，不但是RISC CPU, 甚至于还分32bits, 64 bits RISC CPU 的差异。
586 与RISC CPU 的差异可想而知! 这是由磁盘阵列的观点出发来看的。
由服务器的角度来看服务器的结构已由传统的I/O 结构改为I2O ( Intelligent I/O, 简称I2O ) 的结构，其目的就是为了减少服务器CPU的负担，才会将系统的I/O 与服务器CPU负载分开。
Intel 因此提出I2O 的架构，I2O 也是由一颗RISC CPU ( i960RD 或I960RN ) 来负责I/O 的工作。
试想想若服务器内都已是由RISC i960 CPU 来负责I/O，结果磁盘阵列上却仍是用586 CPU，速度会快吗?由操作系统的角度来看SCO OpenServer 5.0 32 bitsMicroSoft Windows NT 32 bitsSCO Unixware 7.x 64 bitsMicroSoft Windows NT 2000 32 bit 64 bitsSUN Solaris 64 bits ……..其他操作系统在操作系统都已由32 bits 转到64 bits，磁盘阵列上的CPU 必须是Intel i960 RISC CPU才能满足速度的要求。
586 CPU 是无法满足的!磁盘阵列的功能磁盘阵列技术磁盘阵列内的硬盘连接方式是用SCA-II整体后背板还是只是用SCSI线连的？在SCA-II整体后背板上是否有隔绝芯片以防硬盘在热插拔时所产生的高/低电压，使系统电压回流，造成系统的不稳定，产生数据丢失的情形。
我们一定要重视这个问题，因为在磁盘阵列内很多硬盘都是共用这同一SCSI总线！一个硬盘热插拔，可不能影响其它的硬盘！什么是热插拔或带电插拔？硬盘有分热插拔硬盘，80针的硬盘是热插拔硬盘，68针的不是热插拔硬盘，有没有热插拔，在电路上的设计差异就在于有没有保护线路的设计，同样的硬盘拖架也是一样有分真正的热插拔及假的热插拔的区别。
磁盘阵列内的硬盘是否有顺序的要求？也就是说硬盘可否不按次序地插回阵列中，数据仍能正常的存取？很多人认为不是很重要，不太会发生，但是可能会发生的，我们就要防止它发生。
假如您用六个硬盘做阵列，在最出初始化时，此六个硬盘是有顺序放置在磁盘阵列内，分为第一、第二……到第六个硬盘，是有顺序的，如果您买的磁盘阵列是有顺序的要求，则您要注意了：有一天您将硬盘取出，做清洁时一定要以原来的摆放顺序插回磁盘阵列中，否则您的数据可能因硬盘顺序与原来的不附，磁盘阵列上的控制器不认而数据丢失！因为您的硬盘的SCSI ID号混乱所致。
现在的磁盘阵列产品都已有这种不要求硬盘有顺序的功能，为了防止上述的事件发生，都是不要求硬盘有顺序的。
我们将讨论这些新技术，以及不同级别RAID的优缺点。
我们并不想涉及那些关键性的技术细节问题，而是将磁盘阵列和RAID技术介绍给对它们尚不熟悉的人们。
相信这将帮助你选用合适的RAID技术。
八种系列现在已基本得到公认的有下面八种系列。
1.RAID0（0级盘阵列）RAID0又称数据分块，即把数据分布在多个盘上，没有容错措施。
其容量和数据传输率是单机容量的N倍，N为构成盘阵列的磁盘机的总数，I/O传输速率高，但平均无故障时间MTTF（Mean Time To Failure）只有单台磁盘机的N分之一，因此零级盘阵列的可靠性最差。
2.RAID1（1级盘阵列）RAID1又称镜像（Mirror）盘，采用镜像容错来提高可靠性。
即每一个工作盘都有一个镜像盘，每次写数据时必须同时写入镜像盘，读数据时只从工作盘读出。
一旦工作盘发生故障立即转入镜像盘，从镜像盘中读出数据，然后由系统再恢复工作盘正确数据。
因此这种方式数据可以重构，但工作盘和镜像盘必须保持一一对应关系。
这种盘阵列可靠性很高，但其有效容量减小到总容量一半以下。
因此RAID1常用于对出错率要求极严的应用场合，如财政、金融等领域。
3.RAID2（2级盘阵列）RAID2又称位交叉，它采用汉明码作盘错检验，无需在每个扇区之后进行CRC（Cyclic ReDundancy check）检验。
汉明码是一种（n，k）线性分组码，n为码字的长度，k为数据的位数，r为用于检验的位数，故有：n=2r－1r=n－k因此按位交叉存取最有利于作汉明码检验。
这种盘适于大数据的读写。
但冗余信息开销还是太大，阻止了这类盘的广泛应用。
4.RAID3（3级盘阵列）bitsCN~comRAID3为单盘容错并行传输阵列盘。
它的特点是将检验盘减小为一个（RAID2校验盘为多个，DAID1检验盘为1比1），数据以位或字节的方式存于各盘（分散记录在组内相同扇区号的各个磁盘机上）。
它的优点是整个阵列的带宽可以充分利用，使批量数据传输时间减小；其缺点是每次读写要牵动整个组，每次只能完成一次5.RAID4（4级盘阵列）RAID4是一种可独立地对组内各盘进行读写的阵列。
其校验盘也只有一个。
RAID4和RAID3的区别是：RAID3是按位或按字节交叉存取，而RAID4是按块（扇区）存取，可以单独地对某个盘进行操作，它无需象RAID3那样，那怕每一次小I/O操作也要涉及全组，只需涉及组中两台磁盘机（一台数据盘，一台检验盘）即可。
从而提高了小量数据的I/O速率。
6.RAID5（5级盘阵列）RAID5是一种旋转奇偶校验独立存取的阵列。
它和RAID1、2、3、4各盘阵列的不同点，是它没有固定的校验盘，而是按某种规则把其冗余的奇偶校验信息均匀地分布在阵列所属的所有磁盘上。
于是在同一台磁盘机上既有数据信息也有校验信息。
这一改变解决了争用校验盘的问题，因此DAID5内允许在同一组内并发进行多个写操作。
所以RAID5即适于大数据量的操作，也适于各种事务处理。
它是一种快速，大容量和容错分布合理的磁盘阵列。
7.RAID6（6级盘阵列）bitsCN~comRAID6是一种双维奇偶校验独立存取的磁盘阵列。
它的冗余的检、纠错信息均匀分布在所有磁盘上，而数据仍以大小可变的块以交叉方式存于各盘。
这类盘阵列可容许双盘出错。
8.RAID7（7级盘阵列）RAID7是在RAID6的基础上，采用了cache技术，它使得传输率和响应速度都有较大的提高。
Cache是一种高速缓冲存储器，即数据在写入磁盘阵列以前，先写入cache中。
一般采用cache分块大小和磁盘阵列中数据分块大小相同，即一块cache分块对应一块磁盘分块。
在写入时将数据分别写入两个独立的cache，这样即使其中有一个cache出故障，数据也不会丢失。
写操作将直接在cache级响应，然后再转到磁盘阵列。
数据从cache写到磁盘阵列时，同一磁道的数据将在一次操作中完成，避免了不少块数据多次写的问题，提高了速度。
在读出时，主机也是直接从cache中读出，而不是从阵列盘上读取，减少与磁盘读操作次数，这样比较充分地利用了磁盘带宽。
这样cache和磁盘阵列技术的结合，弥补了磁盘阵列的不足（如分块写请求响应差等缺陷），从而使整个系统以高效、快速、大容量、高可靠以及灵活、方便的存储系统提供给用户，从而满足了当前的技术发展的需要，尤其是多媒体系统的需要。
硬盘数据跨盘（Spanning）数据跨盘技术使多个硬盘像一个硬盘那样工作，这使用户通过组合已有的资源或增加一些资源来廉价地突破现有的硬盘空间限制。
图2所示为4个300兆字节的硬盘驱动器连结在一起，构成一个SCSI系统。
用户只看到一个有1200兆字节的C盘，而不是看到C, D, E, F, 4个300兆字节的硬盘。
在这样的环境中，系统管理员不必担心某个硬盘上会发生硬盘安全检空间不够的情况。
因为现在1200兆字节的容量全在一个卷（V olume）上（例如硬盘C上）。
系统管理员可以安全地建立所需要的任何层次的文件系统，而不需要在多个单独硬盘环境的限制下，计划他的文件系统。
