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RAID带来的性能增长(1)

RAID带来的性能增长
 
4章讨论了镜像技术,镜像所提供的冗余建立了极好的数据可靠性,特别在多个镜像的情况下,更是如此。假如可靠性是R A I D的唯一优越性,那么,大部分I T专业人员可能并不购买它。因此,要想R A I D成为更为实用的工具,就必须赋予超过单个和镜像磁盘驱动器的性能优势。一般而言,需要解决的主要性能问题是转动延迟和寻道时间,它们都是由磁盘驱动器的机电部分引起的。
 
通过分块提高性能
 
R A I D一个最重要的概念即磁盘分块。磁盘分块的基本思想是:通过将操作分散到各个不同的磁盘驱动器中,使主机I / O控制器能够处理更多的操作,这是在单个磁盘驱动器下所不能达到的。
 
目前,用于R A I D机柜中的分块阵列基本上有两种:
              并行访问分块阵列。
              独立访问分块阵列。
 
虽然这两种分块阵列都提供性能优势,但对于不同的数据和应用,需要加以选择和优化。我们现在将探讨这两种技术,并对它们进行比较。
 
1.     并行访问分块阵列
 
并行访问分块阵列的工作原理是:同步成员磁盘驱动器中的转动介质,取得单个的I / O请求,在每一个成员磁盘驱动器上执行相等的、短时的I / O操作。使用这个方式,每个I / O请求都被立即发往多个成员磁盘的盘片。
 
为了并行分块能够正常工作,阵列中的每一个驱动器必须精确地工作:磁盘臂要以同样的速度转动,且阵列中的所有驱动器的转动速度要保持一致,驱动器的电子学部分必须能够处理命令,并以同样的速度读/写缓冲区。一般而言,并行访问的分块阵列相对昂贵,且难于设计和管理。
 
6 - 5给出了并行分块在成员驱动器上的写过程,图中的阵列有4个成员驱动器,即驱动器1 到驱动器4,图中给出了5个不同时间的各驱动器的状态,从t = 0t = 4,它们都以同样的转动频率转动。
 
1) 在时间t = 0,所传输的第一块数据被写入驱动器1的缓冲区,其他的驱动器的缓冲区处于准备好状态。
 
2) 在时间t = 1,所传输的第二块数据被写入驱动器2的缓冲区,驱动器1开始对磁盘执行写操作,所有其他缓冲区准备好。
 
3) 在时间t = 2,所传输的第三块数据被写入驱动器3的缓冲区,驱动器1已经结束磁盘写操作,驱动器2开始磁盘写操作,驱动器4缓冲区就绪。
 
4) 在时间t = 3,所传输的第四块数据被写入驱动器4的缓冲区,驱动器1就绪,驱动器2结束写操作,驱动器3缓冲开始磁盘写操作。
 
5) 在时间t = 4,驱动器1再次接收写操作,驱动器2准备就绪,驱动器3缓冲区结束写操作,驱动器4缓冲开始执行写操作。依照上述步骤,数据传输继续进行,直到不再有数据传输为止,然后,接受下一个操作。

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