磁盘阵列术语汇编

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1、目前，除了网络服务器普遍使用 RAID 外，一些厂商生产的 PC 机主板也逐步提供 IDE RAID 功能，这使我们普通 PC 机用户也能实际接触到 RAID。了解以下这些磁盘阵列 的术语，将有助于我们更好的配置自己的 RAID 并发挥其最优的性能。Array：阵列：阵列磁盘阵列模式是把几个磁盘的存储空间整合起来，形成一个大的单一连续的存储 空间。NetRAID 控制器利用它的 SCSI 通道可以把多个磁盘组合成一个磁盘阵列。简 单的说，阵列就是由多个磁盘组成，并行工作的磁盘系统。需要注意的是作为热备用 的磁盘是不能添加到阵列中的。Array Spanning：阵列跨越：阵列跨越阵列跨越是把

2、2 个，3 个或 4 个磁盘阵列中的存储空间进行再次整合，形成一个 具有单一连续存储空间的逻辑驱动器的过程。NetRAID 控制器可以跨越连续的几个阵 列，但每个阵列必需由相同数量的磁盘组成，并且这几个阵列必需具有相同的 RAID 级别。就是说，跨越阵列是对已经形成了的几个阵列进行再一次的组合，RAID 1，RAID 3 和 RAID 5 跨越阵列后分别形成了 RAID 10，RAID 30 和 RAID 50。Cache Policy：高速缓存策略：高速缓存策略NetRAID 控制器具有两种高速缓存策略，分别为 Cached I/O（缓存 I/O）和 Direct I/O（直接 I/O） 。

3、缓存 I/O 总是采用读取和写入策略，读取的时候常常是随意的 进行缓存。直接 I/O 在读取新的数据时总是采用直接从磁盘读出的方法，如果一个数 据单元被反复地读取，那么将选择一种适中的读取策略，并且读取的数据将被缓存起 来。只有当读取的数据重复地被访问时，数据才会进入缓存，而在完全随机读取状态 下，是不会有数据进入缓存的。Capacity Expansion：容量扩展：容量扩展在微软的 Windows NT，2000 或 Novell 公司的 NetWare 4.2，5 操作系统下，可 以在线增加目前卷的容量。在 Windows 2000 或 NetWare 5 系统下，准备在线扩容时， 要禁

4、用虚拟容量选项。而在 Windows NT 或 NetWare 4.2 系统下，要使虚拟容量选项 可用才能进行在线扩容。在 NetRAID 控制器的快速配置工具中，设置虚拟容量选项为可用时，控制器将建 立虚拟磁盘空间，然后卷能通过重构把增加的物理磁盘扩展到虚拟空间中去。重构操 作只能在单一阵列中的唯一逻辑驱动器上才可以运行，你不能在跨越阵列中使用在线 扩容。Channel：通道：通道在两个磁盘控制器之间传送数据和控制信息的电通路。Format：格式化：格式化在物理驱动器（硬盘）的所有数据区上写零的操作过程，格式化是一种纯物理操 作，同时对硬盘介质做一致性检测，并且标记出不可读和坏的扇区。由于大

5、部分硬盘 在出厂时已经格式化过，所以只有在硬盘介质产生错误时才需要进行格式化。Hot Spare：热备用：热备用当一个正在使用的磁盘发生故障后，一个空闲、加电并待机的磁盘将马上代替此 故障盘，此方法就是热备用。热备用磁盘上不存储任何的用户数据，最多可以有 8 个 磁盘作为热备用磁盘。一个热备用磁盘可以专属于一个单一的冗余阵列或者它也可以 是整个阵列热备用磁盘池中的一部分。而在某个特定的阵列中，只能有一个热备用磁 盘。当磁盘发生故障时，控制器的固件能自动的用热备用磁盘代替故障磁盘，并通过 算法把原来储存在故障磁盘上的数据重建到热备用磁盘上。数据只能从带有冗余的逻 辑驱动器上进行重建（除了 RAI

6、D 0 以外） ，并且热备用磁盘必须有足够多的容量。系 统管理员可以更换发生故障的磁盘，并把更换后的磁盘指定为新的热备用磁盘。Hot swap Disk Module：热交换磁盘模式：热交换磁盘模式热交换模式允许系统管理员在服务器不断电和不中止网络服务的情况下更换发生 故障的磁盘驱动器。由于所有的供电和电缆连线都集成在服务器的底板上，所以热交 换模式可以直接把磁盘从驱动器笼子的插槽中拔除，操作非常简单。然后把替换的热 交换磁盘插入到插槽中即可。热交换技术仅仅在 RAID 1，3，5，10，30 和 50 的配置 情况下才可以工作。I2O（Intelligent Input/Output）：智能

7、输入输出）：智能输入输出智能输入输出是一种工业标准，输入输出子系统的体系结构完全独立于网络操作 系统，并不需要外部设备的支持。I2O 使用的驱动程序可以分为操作系统服务模块 （operating system services module，OSMs）和硬件驱动模块（hardware device modules，HDMs） 。Initialization：初始化：初始化在逻辑驱动器的数据区上写零的操作过程，并且生成相应的奇偶位，使逻辑驱动 器处于就绪状态。初始化将删除以前的数据并产生奇偶校验，所以逻辑驱动器在此过 程中将一并进行一致性检测。没有经过初始化的阵列是不能使用的，因为还没有生成 奇

8、偶区，阵列会产生一致性检测错误。IOP（I/O Processor）：输入输出处理器）：输入输出处理器输入输出处理器是 NetRAID 控制器的指令中心，实现包括命令处理，PCI 和 SCSI 总线的数据传输，RAID 的处理，磁盘驱动器重建，高速缓存的管理和错误恢复 等功能。Logical Drive：逻辑驱动器：逻辑驱动器阵列中的虚拟驱动器，它可以占用一个以上的物理磁盘。逻辑驱动器把阵列或跨 越阵列中的磁盘分割成了连续的存储空间，而这些存储空间分布在阵列中的所有磁盘 上。NetRAID 控制器能设置最多 8 个不同容量大小的逻辑驱动器，而每个阵列中至少 要设置一个逻辑驱动器。输入输出操作只

9、能在逻辑驱动器处于在线的状态下才运行。Logical Volume：逻辑卷：逻辑卷由逻辑磁盘形成的虚拟盘，也可称为磁盘分区。Mirroring：镜像：镜像冗余的一种类型，一个磁盘上的数据在另一个磁盘上存在一个完全相同的副本即 为镜像。RAID 1 和 RAID 10 使用的就是镜像。Parity：奇偶校验位：奇偶校验位在数据存储和传输中，字节中额外增加一个比特位，用来检验错误。它常常是从 两个或更多的原始数据中产生一个冗余数据，冗余数据可以从一个原始数据中进行重 建。不过，奇偶校验数据并不是对原始数据的完全复制。在 RAID 中，这种方法可以应用到阵列中的所有磁盘驱动器上。奇偶校验位还可 以组

10、成专用的奇偶校验方式，在专用奇偶校验中，奇偶校验数据可分布在系统中所有 的磁盘上。如果一个磁盘发生故障，可以通过其它磁盘上的数据和奇偶校验数据重建 出这个故障磁盘上的数据。Power Fail Safeguard：掉电保护：掉电保护当此项设置为可用时，在重构过程中（非重建） ，所有的数据将一直保存在磁盘上， 直到重构完成后才删除。这样如果在重构过程中发生掉电，将不会发生数据丢失的危 险情况。RAID：独立冗余磁盘阵列：独立冗余磁盘阵列独立冗余磁盘阵列最初叫做廉价冗余磁盘阵列（Redundant Array of Inexpensive Disks） ，它是由多个小容量、独立的硬盘组成的阵列，而

11、阵列综合的性能可以超过单 一昂贵大容量硬盘（SLED）的性能。由于是对多个磁盘并行操作，所以 RAID 磁盘子 系统与单一磁盘相比它的输入输出性能得到了提高。服务器会把 RAID 阵列看成一个单一的存储单元，并对几个磁盘同时访问，所以提高了输入输出的速率。RAID Levels：RAID 级别级别RAID 级别为不同冗余类型在逻辑驱动器上的应用。它可以提高逻辑驱动器的故障 容许度和性能，但也会减少逻辑驱动器的可用容量，每个逻辑驱动器都必须指定一个 RAID 级别。RAID 1，3 和 5 的逻辑驱动器使用了单一的阵列，附表 1 描述了它们的具体情况。 简单地说，RAID 0 是没有冗余，它可由

12、一个或多个物理驱动器组成；RAID 1 是镜像 冗余，它在一个阵列中需要两个物理驱动器；RAID 3 为专用奇偶校验冗余，即所有的 冗余数据都存储在一个专用的磁盘上，一个阵列至少由三个物理驱动器组成；RAID 5 为分散奇偶校验冗余，即阵列中的冗余数据分散存储在阵列中所有磁盘上，它的一个 阵列中至少需要三个物理驱动器。RAID 10，30 和 50 是逻辑驱动器跨越阵列而组成的。附表 2 描述了跨越磁盘阵 列的情况。Read Policy：读取策略：读取策略NetRAID 控制器提供了三种读取策略，分别为 Read-Ahead（预读） ， Normal（标准）和 Adaptive（适中） 。预

13、读是在运行中，控制器不断的提前读取未被请求的数据，把它存储在内存中， 并期望这些数据能被使用。预读可以更快的提供连续数据，当访问的是随机数据时效 果就不佳了。标准策略不使用预读的方法，当读取的数据大部分为随机数据时，这个策略是最 有效的。适中策略是当访问的最后两个磁盘上的数据存储在连续扇区上时，将采用预读的 方法。Ready State：就绪状态：就绪状态就绪状态是一个可用的硬盘，它即不在线也不是热备用盘，并可以添加到任一个 阵列中或者指定为热备用盘的这种硬盘状态。Rebuild：重建：重建在 RAID 1，3，5，10，30 或 50 阵列中把一个故障盘上的所有数据再生到替换磁 盘上的过程。

14、磁盘重建过程中逻辑驱动器通常不会中断对其数据的访问请求。Rebuild Rate：重建率：重建率重建操作过程的速度。每个控制器都分配了重建率，它反映的是在重建操作中 IOP 资源使用的百分比。Reconstruct：重构：重构在改变 RAID 级别后，对逻辑驱动器上的数据重新整理的过程。SCSI Disk Status：SCSI 磁盘状态磁盘状态SCSI 磁盘（物理驱动器）可以有以下五种状态，分别为 Ready（就绪） ，未配置 的加电可操作磁盘；Online（在线） ，配置过的加电可操作磁盘；Hot Spare（热备用） ， 当一个磁盘出现故障时，准备使用的加电待用磁盘；Failed（故障）

15、 ，磁盘发生错误导 致失效或用户利用 NetRAID 控制器实用程序使驱动器脱机的状态；Rebuilding（重建） ， 磁盘正处于从一个或几个关键性逻辑驱动器上恢复数据的过程中。Stripe Size：条带容量：条带容量在每个磁盘上连续写入数据的总量，也称作“条带深度” 。你可以指定每个逻辑驱 动器的条带容量从 2KB，4KB，8KB 一直到 128KB。为了获得更高的性能，要选择条 带的容量等于或小于操作系统的簇的大小。大容量的条带会产生更高的读取性能，尤 其在读取连续数据的时候。而读取随机数据的时候，最好设定条带的容量小一点。如 果指定 128KB 的条带将需要 8MB 内存。Strip

16、ing：条带化：条带化条带化是把连续的数据分割成相同大小的数据块，把每段数据分别写入到阵列中 不同磁盘上的方法。此技术非常有用，它比单个磁盘所能提供的读写速度要快的多， 当数据从第一个磁盘上传输完后，第二个磁盘就能确定下一段数据。数据条带化正在 一些现代数据库和某些 RAID 硬件设备中得到广泛应用。Virtual Sizing：虚拟容量：虚拟容量当此设置生效后，对一个逻辑驱动器来说，控制器将报告逻辑驱动器的容量比实 际的物理容量要大的多。 “虚拟”空间可以允许在线扩容。Write policy：写入策略：写入策略当处理器向磁盘上写入数据的时候，数据先被写入高速缓存中，并认为处理器有 可能马上再次读取它。NetRAID 有两种如下的写入策略：Write Back（回写） ，在回写状态下，数据只有在要被从高速缓存中清除时才写到 磁盘上。随着主存读取的数据增加，回写需要开始从高速缓存中向磁盘上写数据，并 把更新的数据写入高速缓存中。由于一个数据可能会被写入高速缓存中许多次，而没有进行磁盘存取，所以回写的效率非常高。Write Through（完全写入） ，在完全写入状态下，