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数据存储架构与技术：第三章

存储阵列

对容量和可靠性的要求催生了外置存储系统，存储阵列是其中一种，它由硬盘单元，控制器，接口卡等硬件模块和软件系统共同组成；以双控制器或多控制器共享硬盘框组成一个引擎的基本单位，通过硬盘框的扩展实现容量的纵向扩展(Scale-up)，通过控制器的扩展实现性能规格的横向扩展(Scale out),通过RAID等冗余技术实现硬盘容错和数据分布。

• 硬件： 控制器模块

1. 提供计算能力和管理能力，内部包含CPU，IO扩展单元，板载接口单元，BMC单元，CPLD单元，系统盘，NVRAM等

• 硬件： 接口模块

1. 用于存储阵列与其他硬件的对接
2. 按用途分类为前端接口(连接主机)，后端接口(连接扩展硬盘框)，交换接口(连接其他存储阵列); 按接口协议分类有FC，ETH，SAS等

• 硬件： 硬盘框

1. 硬盘框由硬盘单元，级联模块，框级芯片，框级散热模块等组成

• 硬件： 散热模块

1. 风扇

•  软件： RAID
• RAID0： 用于对访问性能要求高但没有容错需求的场合。将文件切分并进行条带化处理，多个存储设备并发访问，以充分利用总线和存储设备的带宽。
• RAID1：镜像
• RAID5：采用块级别条带化处理和分散检验
• RAID6：每个条带包含两个校验块，可容忍人一两个存储设备失效

•  软件： 缓存镜像

• 高性能与高可靠性设计：
• 典型场景：数据库，虚拟化平台
• 高可靠冗余切换子系统: 1.控制器故障快速感知 2.缓存镜像 3.控制器故障快速切换
• 高性能集群子系统：1.非均衡架构vs均衡架构
• 重定向写与垃圾回收技术
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