### H3C 存储基础知识培训1 -- 磁盘阵列
#### 学习目标概览
在本次培训中，我们将深入探讨磁盘阵列的基础知识，包括其组成、分类以及控制器缓存的工作原理等内容。通过本次培训，学员们将会获得对磁盘阵列系统全面的理解，并能掌握其关键技术和应用场景。
#### 磁盘阵列的组成和分类
##### 磁盘阵列的基本构成
磁盘阵列主要由两个部分组成：控制器和磁盘柜。控制器扮演着“大脑”的角色，负责处理I/O操作、RAID管理和高级数据管理功能，如快照、镜像和远程复制等。而磁盘柜则主要负责存储实际的数据，它包含多块磁盘，但自身不具有处理能力或缓存。
##### 常见的磁盘阵列分类
根据不同的标准，磁盘阵列可以被划分为多种类型：
1. **按控制器数量分类**：
- **单控制器阵列**：适合小型环境，成本较低。
- **双控制器阵列**（如H3C的IX3000系列）：提供了更高的可用性和性能，适用于中大型企业环境。
2. **按对外接口分类**：
- **SCSI阵列**：早期的标准，现在已较少使用。
- **FC阵列**：使用光纤通道接口，适用于高性能需求的应用场景。
- **iSCSI阵列**：基于IP网络，易于部署和管理，成本相对较低。
3. **按是否具备控制器分类**：
- **JBOD（Just a Bunch Of Disks）**：不具备RAID功能，常作为扩展柜使用。
#### 阵列控制器缓存
##### 缓存的作用
控制器中的缓存是提高性能的关键因素之一。它可以分为读缓存和写缓存两部分，用于加快数据访问速度。
1. **读缓存**：提前加载可能需要访问的数据，减少磁盘寻道时间。
2. **写缓存**：暂时保存待写入磁盘的数据，以提高写入速度。
##### 缓存的工作模式
- **Write-back（回写）模式**：数据首先写入缓存，然后再异步写入磁盘。这种方式可以显著提高写性能。
- **Write-through（透写）模式**：数据同时写入缓存和磁盘，保证数据一致性的同时牺牲了一定的性能。
##### 缓存保护技术
为了防止因电源故障导致缓存中的数据丢失，磁盘阵列采用了多种缓存保护技术，包括：
- **电池保护Cache**：使用电池供电来保持断电期间缓存的数据不丢失。
- **内置UPS保护控制器**：利用内置的不间断电源(UPS)来确保控制器在断电时仍能正常运行一段时间，从而有足够的时间将缓存中的数据安全地写入磁盘。
- **外置UPS保护整机**：对于大型系统，可能会采用外置UPS来保护整个系统的运行，确保所有数据都能安全地写入磁盘。
#### 阵列扩展方式
随着数据量的增长，对存储的需求也随之增加，因此磁盘阵列的扩展性变得尤为重要。常见的扩展方式包括：
1. **FC典型中端磁盘阵列扩展**：通过共享环路增加硬盘数量来扩展容量。
2. **1000系列堆叠扩展**：利用Neocean统一存储管理平台进行扩展。这种设计允许通过增加更多的磁盘柜来轻松扩展存储容量，每个磁盘柜之间通过高速接口相连，例如10Gb/s SAS接口，从而实现高性能的数据传输。
#### 总结
通过对磁盘阵列的基础知识的学习，我们可以了解到磁盘阵列不仅在提高数据存储性能方面发挥着重要作用，而且在保障数据安全性方面也有着不可或缺的地位。通过合理的配置和扩展，磁盘阵列可以满足不同规模企业的存储需求。未来随着技术的发展，磁盘阵列还将不断演进，提供更多高效、可靠的数据管理解决方案。
