第一章磁盘阵列产品基本知识
一. SCSI理论
⏹SCSI入门
SCSI(Small Computer System Interface，小型计算机系统接口)是由美国国家标准协会（ANSI）所订定的用来连接外围设备(Peripheral Device)的并行(Parallel)接口(Interface)，由于较其他标准接口的传输速率为快，所以在较好的高档电脑、工作站、服务器上常用来作为硬盘及其他储存装置的接口。

作为连结主机和外围设备的接口，它支持包括磁盘驱动器、磁带机、光驱、扫描仪在内的多种设备。

它由SCSI控制器进行数据操作，SCSI控制器相当于一块小型CPU，有自己的命令集和缓存。

⏹SCSI的几种规格
⏹几点说明：
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Single-Ended中每个信号都是通过总线中的一根电缆传送的。

DIFF通过总线传送时是靠两根电缆上的电压差传送的。

S.E与DIFF的信号最大传输距离也不同。

DIFF较S.E的有效电平高，信号衰减也较慢，所以传输距离也较远。

●HVD和LVD
DIFF又分为高压差分（HVD）和低压差分（LVD，Ultra 2 SCSI）。

LVD使用3.3V电压，2个线路传输数据（1路为传输数据1路为数据校验），大大降低信号的干扰，增强了稳定性。

●安装SCSI设备注意事项：
设置唯一ID：作为SCSI设备在SCSI总线的唯一识别符，绝对不允许重复，可选范围从0到15，SCSI主控制器通常占用ID 7。

总线终结器，SCSI设备是以菊花链形来连接的，在整条SCSI总线的最后一个物理SCSI设备上需要加终结器，防止反射信号给SCSI控制器。

终结的方式有三种：自终结设备、物理总线终结器和自终结电缆。

安装SCSI设备的驱动程序。

二.光纤通道（Fibre Channel）技术介绍
作为数据中心存储海量数据的磁盘阵列，最主要的就是它的容量和速度。

这方面从理论
上来讲，SCSI和光纤通道协议都可以支持这种TB级的存储容量、实时的数据传输。

但是SCSI这种老技术在某些方面受到了限制使它很难达到理论所限的一个可接受的程度。

高性能的光纤通道技术的出现为您的关键业务数据提供容灾和容错存储明智的决策；果断的决策。

它们对于您是否能够经受当今市场瞬息万变的考验至关重要。

⏹什么是FC通道？
1.结合通道技术和网络技术
2.从物理层到应用层的一系列协议
3.提供更高的带宽，更长的连接距离和更灵活的连接方式
⏹可扩展性
FC-AL(Fibre Channel Arbitrated-loops)光纤通道仲裁环结构可支持多达126个设备，SCSI只能在每个总线上支持15个设备。

每个主适配器板带有二个FC-AL插口，很容易建立万亿字节的大容量存储。

⏹性能
光纤通道有一个较高的性能基线，即其每个环路的最大传输速率为100Mbytes/sec，而Ultra 2 SCSI在每个总线上的最大传输速率为80Mbytes/sec。

光纤通道可以很容易地进行配置来增强系统的性能。

(具有较少的控制器，较少的电缆等。

)
⏹灵活性
每个总线上带有更多的设备，不需要象许多磁盘阵列那样要去匹配一个等同的SCSI系统。

光纤磁盘阵列比SCSI磁盘阵列更适宜于高清晰度电视和电影制作所需的高带宽。

通过较少的光纤磁盘阵列存储的分流数据将产生出理想的性能效果。

光纤维通道是通过最长可达24米的标准铜缆进行传输，光纤电缆最长可达10公里，而SCSI 电缆最长只能达到12米。

⏹FC—AL vs. SCSI
三. RAID技术介绍
RAID为Redundant Array of Inexpensive Disks的英文简称，中文为廉价的冗余磁盘阵列,简称磁盘阵列或阵列。

公认的有六种级别：RAID 0、1、2、3、4、5。

常用的有RAID 0、1、3、5、0+1。

，作为一种数据保存手段，它的作用是提供专用服务器中接入多个磁盘（专指硬盘）时，以磁盘阵列方式组成一个超大容量、响应速度快、可靠性高的存储子系统。

通过对数据分块和交叉存储两项技术的使用，使CPU实现通过硬件方式对数据的分块控制和对磁盘阵列中数据的并行调度等功能。

使用RAID可大大加快磁盘的访问速度,缩短磁盘读写的平均排队与等待时间。

⏹磁盘阵列的主要功能
大容量：智能的RAID控制器将多个较小容量的硬盘连在一起，增加存储容量
高可用：当系统的硬盘数量增加时，单个硬盘发生故障的可能性就越大。

RAID子系统将用户数据和应用有选择的分布在多个硬盘上，采用镜像、奇偶校验等措施，来提高系
统的容错能力，提高了数据的可用性；
提高了I/O传输：在主机写入数据，RAID控制器把主机要写入的数据分解为多个数据块，然后并行写入磁盘阵列；主机读取数据时，RAID控制器并行读取分散在磁盘阵列
中各个硬盘上的数据，把它们重新组合后提供给主机。

由于采用并行读写操作，从
而提高了存储系统的存取程度。

⏹ RAID 0模式磁盘分段（Disk Striping）
RAID 0以“段（Segment）”为数据单元分布在所有硬盘上，阵列中所有硬盘可以同步访问，在所有的级别中，RAID 0的速率是最快的。

RAID 0没有冗余的容量记录恢复用数据，所以没有容错功能。

RAID 0代表了RAID系统的高性能、低成本的方案，适用于低成本、低可靠性的台式系统，在这里，高速的数据吞吐比可靠性更重要。

（高性能、低成本、低可靠）
⏹RAID 1模式磁盘镜像（Disk Mirroring）
RAID 1采用镜像容错来提高可靠性，既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，读数据时只能从工作盘读出。

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，可靠性最高，但工作盘和镜像盘必须保持一一对应的关系。

RAID 1可靠性极高，但其有效容量减小到总容量的一半以下，常用于出错率要求极严格的应用场合。

（高可靠、高成本）
⏹RAID 3模式单盘容错并行传输阵列（Striping with Parity on dedicated
disk）
RAID 3为单盘容错并行传输阵列，特点：校验盘为一个，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上）。

优点：支持阵列中多硬盘的同步访问，整个阵列的带宽可以充分利用，在要求大块数据顺序传送时比较理想，如图形、图像、科学计算等应用。

缺点：每次读写要牵动整个组，每次只能完成一次I/O，所以作为文件服务器共享时性能不好。

RAID 5模式浮动校验盘并行传输阵列（Striping with floating Parity drive）
RAID 5是一种循环偶校验独立存取的阵列。

它和RAID 1、2、3、4的不同点，它没有固定的检验盘，而是按某种规则把其冗余的奇偶校验信息均匀分布在阵列所属的所有磁盘上。

于是在同一块磁盘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RAID 5内允许在同一组内并发进行多个写操作，所以RAID 5即适用大数据量的操作，也适用于各种事务处理。

它是一种快速、大容量和容错分布合理的磁盘阵列。

RAID级别定义。