大容量存储设备.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：第2章大容量存储设备-磁盘阵列2.1大容量存储设备的概念所谓大容量硬盘在磁盘阵列的概念中并不是指市场上所卖的9GB18GB36GB90GB180GB的单个硬盘容量较大叫大容量。而是指将这些单个硬盘透过RAID的技术按RAIDLEVEL组合成更大容量的硬盘。例如从100GB.800GB或到更大的5000GB(5TB)依单个硬盘的个数容量可组合成不同超大容量的磁盘阵列系统从主机端来看磁盘阵列是一个超大硬盘同样的与单个盘一样的可以分不同的区域(LUN)。此超大硬盘的功能则要视你所选择的RAIDLevel的级别有着不同的功能(可参考AppendixA的章节)。然而未来市场对容量的需求由目前的Gigabytes(GB)到Terabytes(TB1TB=1000GB)进而到Petabytes(PB1PB=1000TB)相当于1000000000000000个位也就是10的15次方位元。这种大容量存储已经撑爆SCSI硬盘所能支持的程度针对存取速度和硬盘数量的提高显而易见的取代方案只有光纤通道仲裁回路也就是所谓的FC-AL(FibreChannelArbitratedLoop)在此我们要强调的Ultra2Ultra3(Ultra160)FibreChannel的磁盘阵列所用的CPU不能用以586CPU为主了因为速度是一大问题必须是以Inteli960RISCCPU为主(主要的理由在前言及第4章都有说明)。硬盘的存储方式就是所谓的动态存储而磁带机不同则是有顺序的由前向后或由后向前存取因而速度较慢另外CD-ROM或MO虽是属动态存储但速度仍然较硬盘慢另外一点由CD-ROM组合成的CD-ROMServerorMOServer只是由一个管理程序所控制决定读取某一光盘的数据此种产品的设计概念仍是以“各别”的观点来看的也就是说由主机端来看是由多个CD-ROM或MO所组成而磁盘阵列系统是以“单一整体”的观点来看的所以从主机端来看是一超大容量硬盘速度是远超过CD-ROM及MO从操作难易度来看操作磁盘阵列就如同操作单个硬盘同样的简单。数据的“安全”对“数据永不丢失”是最重要的因素。在AppendixA中我们提到RAIDLevel的原理及优缺点：如RAIDLevel0：数据不能容错但速度最快RAIDLevel1：(即镜像)数据可以容错但容量需要2倍成本高速度一般。RAIDLevel3-5：数据可容错速度快成本较Level0高比Level1低所以选择RAIDLevel的不同级别可提供不同的安全保障(RAIDLevel除了0135外还有所谓的RAIDLevel103050详述可参考AppendixA的章节并有图解)。我们曾经碰过一个案例：某一用户将所有的计费帐单存在一个9GBSCSI硬盘中而此硬盘内存的计帐单总金额将近1千万人民币有一天此客户的9GB硬盘损坏他所损失的就不是一个9GB硬盘。他所面临的问题是如何将数据修复回来将总金额近1千万人民币的应收帐收回。如果他用的是磁盘阵列RAID级别是Level5当硬盘损坏故障的话他就不用担心数据会丢失因为当时硬盘损坏RAID控制器会最先发现控制器会继续对主机提供存储数据的动作并同时发出硬盘损坏信号通知机房更换硬盘如果当时磁盘阵列上就已经放置一块热备份硬盘(HotSpare)RAID控制器会自动将备份盘取代损坏盘并自动Rebuild(数据重新建立回Spare盘上)损坏盘上的资料。如没有Spare的备份盘只要将新的盘插回原来的位置RAID控制器会自动侦测再将数据重新建立回新盘上这种方式客户就不需担心盘损坏数据丢失的问题。2.2如何计算存储的容量我们知道从主机端来看磁盘阵列是一个大容量硬盘您可以依据需求将磁盘阵列分区成不同大小的逻辑盘如图所示从图中可以清楚了解磁盘阵列实际上与使用单一硬盘一样的简单易懂。从Host端来看磁盘阵列是看到逻辑的Array1Array2Array3Array4在Array中又可将Array分成数个逻辑区(LUN)就如在SCSI盘上分LUN一样(PC上IDE盘分区相同Partition)每个Array可由几个硬盘组成是有限制的不同品牌有不同的限制。同样的不同品牌对Array的数目也不相同。不过在这些不同的Array可建立不同的RAIDLevel确是相同的例如：Array1可建立RAID0Array2可建立RAID5Array3可建立RAID1Array4可空白不用。当我们了解这些基本概念后我们再来说明容量如何计算：例如