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磁盤陣列的原理及相關知識( 七 )

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備份盤又有熱備份與溫備份之分，熱備份盤和溫備份盤的不同在于熱備份盤和陣列一起運轉，一有故障時馬上備援，而溫備份盤雖然帶電但并運轉，需要備援時才啟動 。兩者分別在是否運轉及啟動的時間，但溫備份盤因不運轉，理論上有較長的壽命 。另一個額外的容錯功能是壞扇區(qū)轉移（bad sector reassignment） 。壞扇區(qū)是磁盤故障的主要原因，通常磁盤在讀寫時發(fā)生壞扇區(qū)的情況即表示此磁盤故障，不能再作讀寫，甚至有很多系統(tǒng)會因為不能完成讀寫的動作而死機，但若因為某一扇區(qū)的損壞而使工作不能完成或要更換磁盤，則使得系統(tǒng)性能大打折扣，而系統(tǒng)的維護成本也未免太高了 。壞扇區(qū)轉移是當磁盤陣列系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)磁盤有壞扇區(qū)時，以另一空白且無故障的扇區(qū)取代該扇區(qū)，以處長磁盤的使用壽命，減少壞磁盤的發(fā)生率以及系統(tǒng)的維護成本 。所以壞扇區(qū)轉移功能使磁盤陣列具有更好的容錯性，同時使整個系統(tǒng)有最好的成本效益比 。其他如可外接電池備援磁盤陣列的快取內存，以避免突然斷電時數(shù)據(jù)尚未寫回磁盤而丟失；或在RAID 1時作寫入一致性的檢查等，雖是小技術，但亦不可忽視 。
6． 硬件磁盤陣列還是軟件磁盤陣列
市面上有所謂硬件磁盤陣列與軟件磁盤陣列之分，因為軟件磁盤陣列是使用一塊SCSI卡與磁盤連接，一般用戶誤以為是硬件磁盤陣列 。以上所述主要是針對硬件磁盤陣列，其與軟件磁盤陣列有幾個最大的區(qū)別：
?; 一個完整的磁盤陣列硬件與系統(tǒng)相接 。
?; 內置CPU，與主機并行運作，所有的I/O都在磁盤陣列中完成，減輕主機的工作負載，增加系統(tǒng)整體性能 。
?; 有卓越的SCSI總線主控（bus mastering）及DMA（Direct Memory Access）能力，加速數(shù)據(jù)的存取及傳輸性能 。
?; 與快取內存結合在一起，不但增加數(shù)據(jù)的存取及傳輸性能，更因減少對磁盤的存取而增加磁盤的壽命 。
?; 能充分利用硬件的特性，反應快速 。
軟件磁盤陣列是一個程序，在主機執(zhí)行，通過一SCSI卡與磁盤相接形成陣列，它最大的優(yōu)點是便宜，因為沒有硬件成本（包括研發(fā)、生產、維護等），而SCSI卡很便宜（亦有的軟件磁盤陣列使用指定的很貴的SCSI卡）；它最大的缺點是使主機多了很多進程（process），增加了主機的負擔，尤其是輸入輸出需求量大的系統(tǒng) 。目前高面上的磁盤陣列系統(tǒng)大部分是硬件磁盤陣列，軟件磁盤陣列較少 。
7． IDE磁盤陣列還是SCSI磁盤陣列
目前使用在磁盤輸入輸出的界面主要有兩種：
（1） IDE（Integrated Drive Electronics）
是廣泛使用在PC上的磁盤驅動器界面，一般而言，其傳輸速度從磁盤到磁盤緩沖器（medium to drive buffer）是1.5~2.5MB/sec，從緩沖器到界面（drive buffer to drive interface）約4.0~6.0MB/sec，而且新的設計其速率有大幅的改進，如增強型IDE界面(mode 4)在PCI（Peripheral Component Interconnect）總線上的傳輸速率可達33MB/sec 。
（2） SCSI（Small Computer Standard Interface）
SCSI是較高級（high level）的界面，可用于主機、磁盤、磁帶、打印機等，因為是高級的界面，規(guī)格較為復雜，一般自帶控制器，也較為復雜，這就是SCSI磁盤為什么比IDE磁盤貴的原因 。但SCSI界面能較有效地利用硬件特性而提高其速度 ?？碧街破吩谶€能對主機發(fā)給SCSI磁盤的命令進行緩沖、排隊、重疊，并進行優(yōu)化處理（命令隊列）現(xiàn)在較滸的是標準SCSI-2和SCSI-3，F(xiàn)AST SCSI（SCSI-2）的同步傳輸速率為10MB/sec，數(shù)據(jù)傳輸寬度為8bit，WIDE SCSI的數(shù)據(jù)傳輸寬度可達16bit 。Ultra SCSI(SCSI-3)的同步傳輸速率為20MB/sec，Ultra Wide SCSI的同步傳輸速率為40MB/sec，數(shù)據(jù)傳輸寬度可達32bit 。SCSI磁盤雖有較高的傳輸速度，但受限于磁盤的存取速度及磁盤至SCSI界面的傳輸速度而不能充分發(fā)揮其性能（因為磁盤的機械動作難于有大幅度的改進）；其令分析程序（command phase）也較復雜 。對單機而言，磁盤數(shù)量越多，主機找到特定的數(shù)據(jù)的時間越長，但對磁盤陣列來言，由于是多個磁盤一起并行處理，則表現(xiàn)為磁盤數(shù)量越多，速度越快 。

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