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RAID磁盘阵列的日常维护与技术扩展

watchstor.com  佚名丨2009-12-16 19:23 标签:HBA RAID 

RAID磁盘阵列是目前存储行业中广泛应用的存储介质。在长期的市场应用中已经具备了很高的用户呼声。但是要想熟练的操作这个技术还需要不断的了解他的相关知识。

RAID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。

RAID磁盘阵列控制器(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RAID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。

RAID磁盘阵列电源

电源为整个RAID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。

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