类别工程技术类篇名磁碟阵列之研析作者温柏胜苗栗私立君毅.PDFVIP

類別：工程技術類 篇名 磁碟陣列之研析 作者 溫柏勝 。苗栗縣私立君毅高中。資訊科二年忠班 譚皓帆 。苗栗縣私立君毅高中。資訊科二年忠班 陳彥融。苗栗縣私立君毅高中。資訊科二年忠班 指導老師： 楊昇運老師 磁碟陣列之研析 壹●前言 一、研究動機 在現今的科技中，磁碟陣列RAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks)已 經很普遍，因為在家用的電腦中已將RAID 技術內建於硬碟中。但是普遍上，在 家用電腦是用不到的。在這個研究上要探討的是RAID 0 和RAID 1 的安全機制 跟速度測試上作研究分析。 二、研究目的 磁碟陣列具備各種模式，重點在於及資料容錯、備援、容量及速度上的的提 升。 「此技術早已普遍應用於伺服器產品上，而近年來因Software RAID 及硬碟 機價格的降低，已經成為一般人可以接受的磁碟應用技術」（虛擬機之家，2008 ）。 各個RAID 概念可讓各種不同需要的使用者挑選所愛的模式。本次研究將針對不 同的Software/Hardware RAID 產品及技術，以理論擬出實際效能測試各種模式或 產品的優劣，更可以藉由這次報告可以以最少的時間了解磁碟陣列的架構。 貳●正文 一 、磁碟陣列介紹 RAID 的技術源自於 1992 年於美國加州柏克萊大學 Patterson, Gibson 和 Katz 3 人所發表的論文 ：A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks 中所出 現 ，「Redundant 意旨多餘的 、重複的 ，在RAID 的磁碟系統上部分空間用來紀 錄多餘及重複的資料」（創見 Transcend ，2014 ）。 磁碟陣列簡稱RAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks) ，有「價格便宜且 多餘的磁碟陣列」之意。磁碟陣列原理主要是使用陣列方式來作磁碟組，配合資 料分散排列的方式，以提高資料的安全性。磁碟陣列主要針對硬碟在速度及容量 上，無法跟上 CPU 及記憶體的發展提出改善方法。 「磁碟陣列是由較多便宜、 容量甚小、穩定性較高、速度較慢磁碟，組合成一個大型的磁碟組」（黃煌翔， 2011 ），使用個別磁碟提供資料所產生的加成效果來提高整個磁碟系統的效能 。 同時，在儲存資料時，利用這項技術，將資料切割成許多區段，分別存放在各個 硬碟上 。 由圖1 與圖2 為例，可以了解RAID 0 與RAID 1 的結構上與實體運用跟工作 機能上有大大的不同。根據個人方便及喜好，使用不同需求的組合式磁碟，搭配 1 磁碟陣列之研析 自己所想要的磁碟陣列，或者針對自己對容量的需求度，都可依喜好作組裝，是 現代人常用的磁碟。 圖1 RAID 0 簡易解析圖 資料來源：維基百科 。 圖2 RAID 1 簡易解析圖 資料來源：維基百科 。 二、SAS 與. SATA SAS 與SATA 的硬碟中都含磁碟陣列的技術，但功能上還是有部份的差異。 圖3 為SAS 與SATA 實際的接腳圖。圖片上半部的接頭是SATA ，下面的是Seagate Savvio SAS 硬碟的接頭，外觀上的差別在於電源與資料線之間有無隙縫。 SAS 和SATA 皆是全雙工、交換序列式的點對點資料連線，這意味了我們不 需要手動指定裝置ID 或者親自結束資料傳輸連線，資料可以同時被傳送與接收。 SAS 和SATA 也支援熱插拔。像Ultra320 SCSI 這樣的平行加速協定需要很寬廣的 資料匯流排、更多線材或者更快的時脈，這樣會導致訊號延遲的問題。序