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从系统架构分析光纤磁盘阵列技术
来源:  作者:本站


当今世界信息爆炸式的增长,除了给科技与技术的发展带来更大的发展动力外,也给企业的数据存储带来了巨大的挑战。然而,作为企业信息存储系统中的最关键部分――磁盘阵列,很多人未必能说得清楚。

磁盘阵列技术诞生于1987年,由美国加州大学伯克利分校提出。这项技术的核心设计理念是RAID技术。原来的名称是“Redundant Array of Inexpensive Disk”,最初的研制它的目的是为了组合小型的廉价磁盘来代替大的昂贵磁盘,以降低大批量数据存储的费用。同时也希望通过冗余信息的方式,使得单一磁盘失效时不会丢失数据,因此开发出不同级别的RAID数据保护技术,并在此基础上逐渐致力于提升数据访问速度。这个名字后来改为“Redundant Array of Independent Disk”,但仍然称作“RAID”。

经过多年的发展,企业中数据的价值越来越高,而承载这些数据的磁盘阵列也越发受到用户的重视。从市场分布可以看出,存储与服务器所占比例呈逐年上升趋势。用户的强大需求同时也给存储系统供应商创造了巨大的商机。目前市场上不但有老牌厂商提供的各种产品,也有初创公司新推的各种系统。自然,当前市场上的磁盘阵列也是一番花团锦簇的景象。在用户有了众多选择的同时,也有了选择上的困惑。因此,我们就从体系结构的角度,简要分析目前磁盘阵列的差异性,希望可以给用户在选择磁盘阵列时参考。

目前的磁盘接口有IDE、SATA、SCSI、SAS、FC等几种。其中IDE接口磁盘正在被SATA接口硬盘取代,将逐渐退出历史舞台,两者主要多用于桌面;SAS接口磁盘也正在逐渐淘汰SCSI接口,很快将占领企业应用的低端市场;而FC(Fibre Channel,光纤)接口硬盘一出生就是专门针对高可靠、高可用、高性能的企业存储应用的,不但接口速度快,而且支持双端口访问,又经过严格的生产工艺控制,可靠性很好。由于这些天生优势,FC接口硬盘在企业用户中尤其是关键数据存储应用中占据着绝对优势,也是高端存储应用的首选磁盘。

基于SATA、SCSI接口的磁盘阵列大家见过很多了,这里就不再赘述,重点说是所光纤接口磁盘阵列。光纤磁盘阵列又可进一步从体系结构细分成三大类:JBOD磁盘阵列、双控制器磁盘阵列和多控制器磁盘阵列。

严格意义上讲,JBOD还不能称之为“阵列”。JBOD是Just Bundle of Disk的缩写,意即只是一串磁盘的组合。这样的“磁盘阵列”也被称为傻盘阵列,因为JBOD内部既没有控制器,也没有缓存,磁盘之间也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。如果需要实现RAID级别的保护,主机不但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,严重影响系统整体性能。
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