在并行情况下，同时使用几个磁盘可以提 高数据传输带宽几倍。这种将几个磁盘连 接到一个控制器上获得更高的数据传输带 宽和数据冗余容错能力的方法称为冗余磁 盘阵列RIAD（Redundant Arrays of Inexpensive Disks)
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RAID技术按照数据块大小来分类可以 分为细粒度RAID和粗粒度RAID
多控制器的体系结构，一般分为总线结构、交叉结构和 直连结构。总线结构效率低，交换结构和直接结构是比 较常用的结构。图8.4是多控制器的体系结构示意图。
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8.2.2 RAID技术
数据库服务器可以安装多个磁盘，多个磁 盘同时工作可以提高I/O系统的带宽。其 方法是将数据分布存储在各个磁盘中，应 用系统可以并行地从几个磁盘存取收据。
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8.2.1存储控制结构
2.多控制器结构
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在高端存储系统中（如EMC产品，EMC公司是外部存储 系统、整体存储软件和虚拟化软件主要提供商）， Cache是其中心。它们采用多控制器体系结构，OS以微 码的形式集成在前端卡与后端卡中；每个前端卡与后端 卡都有自己的CPU，可以认为是一个单独的控制器。在 双控制器体系结构中，如果损坏一个控制器，它们的性 能会降低50％以上，因为缺少了写Cache会导致写的速 度严重变慢。在多控制器结构中，Cache是作为存储的 核心而单独存在的，任何一个Cache硬件模块的损坏， 都可以由别的Cache替代，不会导致严重的性能下降问 题。
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SAN 和NAS的区别：
（1）SAN是一种网络，NAS产品是一 个专有文件服务器或一个文件管理设备。
（2）SAN是在服务器和存储器之间用 作为I/O的专用网络。
（3）SAN包括面向块（SCIS）和面向 文件（NAS）的存储产品。
（4）NAS产品可以通过SAN连接到存 储设备。
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8.2.1存储控制结构
1.双控制器体系结构
Cache CPU CPU
前端口 后端口
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Cache CPU CPU
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从图中可以看到，两个控制器通过交换连接方式点对点地连接 了四个磁盘。每个磁盘分别通过两个后端口连接至两个不同的 控制器上。这种结构提供了良好的容错性，其中某个控制器失 效后不会影响存储系统运行。端口的数目决定了控制器的级别， 存储级别越低，端口越少；端口越多，代表可以连接的主机或 者存储设备也就越多，所对应的存储设备的内部带宽也更大。
8.2.5 多级混合存储
目前，网络数据库应用已经成为主流，并且已
经形成众多不同的存储技术，如ISCSI、NAS 和SAN等。不同的存储技术各有优点和缺点， 如SAN具有高带宽、高速度的特点，其可以用 来构建海量数据存储中心，但其缺点是难以跨 大距离分布，所以只能用它构建局部存储中心。
再如，NAS通过通用网络的支持，适合构建远 程的、异构的存储中心，其有更好的分布支持 能力。所以，我们可以根据实际情况的需要构 建基于多个技术的混合的数据存储和管理中心， 来适合不同级别数据存储的需要，因而需要多 级混合存储。图8.6给出一个多级混合存储事 例。
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应用组1
应用组2
应用组3
ISCSI
TCP/IP网 络
数据库服 务器机群
NAS
前端光 纤口
前端光 纤口
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前端光 纤口
FC SAN
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图中集中展示了SAN、NAS、ISCSI、数据库服务器机群、应 用服务器集群之间的关系，在以上的结构中，我们可以看到如 下特点：
（1）FC SAN的FC协议与IP协议是独立运行的，所以服务器 机群能访问的SAN网络与服务器机群访问的TCP/IP网络也是 独立的。数据库服务器机群即可以访问FC SAN环境上的存储， 也可以防问ISCSI存储系统与NAS系统。应用服务器只可以访 问ISCSI存储系统与NAS系统。
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FC SAN示意结构
主机
HBA卡
前端光纤 口
前端光纤 口
HBA卡
FC SAN
前端光纤 口
前端光纤 口
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8.2.4 网络连接存储（NAS）
网络连接存储（NAS，Network Attached Storage），也称作“网络 存储器”，作为一个独立的连接在网上 的存储设备，是专用的数据服务器，可 通过网络接口与应用服务器连接，支持 通用数据传输协议，具备在异构服务器 间共享数据的能力。
（2）ISCSI是基于TCP/IP协议的，任何连接到TCP/IP网络 上的计算机，包括应用程序服务器，都可以访问它。但是它本 身不提供任何服务，只是简单地提供块存储空间，如果需要使 用ISCSI存储，则需要ISCSI提供逻辑设备，并在计算机上映 射具体的硬盘物理卷。
（3）NAS也是基于TCP/IP协议，任可连接到TCP/IP上的 计算机，都可以访问它的存储空间。但NAS本身具有操作系统 与文件系统，它的协议决定了它具有很强的跨平台性。任何访 问NAS的计算机，只需要简单地根据IP地址，登录指定的目录 即可直接使用。而且，不同的计算机可以同时使用一个NAS设 备。
RAID3是使用位间隔存储的奇偶校验。
RAID4解决了RAID3的存在的第一个缺 点。
RAID5通过将奇偶校验信息均匀分布到所 有磁盘上的方法解决了奇偶校验磁盘读浪 费的缺点，其他与RAID4类似。
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8.2.3 存储区域网络（SAN）
SAN主要有FC SAN与IP SAN之分， FC SAN主要是采用光纤通道（Fiber Channel）协议的存储子网，IP SAN 主要是通过TCP/IP协议组成的存储子 网，如ISCSI存储。本节主要介绍FC SAN。
8.2 数据库存储环境
8.2.1存储控制结构 8.2.2 RAID技术 8.2. 3 存储区域网络（SAN） 8.2.4 网络连接存储（NAS） 8.2.5 多级混合存储 8.2.6 存储缓冲区 8.2.7 存储设备的性能评价
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8.2 数据库存储环境
存储器涉及的一些主要部件 1. 前端口(卡) 2. 后端口(卡) 3. 控制器 4. Cache
实现冗余的方式和数据划分粒度是区分 五个级别RAID，分别称为RAID1、 RAID2、RAID3、RAID4、RAID5
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RAID 1使用阵列中的一半磁盘保存信息 而另外一半磁盘的作为备份存储。
RAID2通过Hamming码来实现冗余，这 些代码包含数据组件不同重叠子集的奇偶 校验信息。