硬盘的基本知识(一)

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以四个磁盘组成的RAID 0+1为例，RAID 0+1是存储性能和数据安全兼顾的方案。它在提供与RAID 1一样的数据安全保障的同时，也提供了与RAID 0近似的存储性能。
由于RAID 0+1也通过数据的100%备份提供数据安全保障，因此RAID 0+1的磁盘空间利用率与RAID 1相同，存储成本高。
构建RAID 0+1阵列的成本投入大，数据空间利用率低。不是种经济高效的磁盘阵列解决方案。但特别适用于既有大量数据需要存取，同时又对数据安全性要求严格的领域，如银行、金融、商业超市、政府各种档案管理等。
　　
RAID 3
RAID 3 采用的是一种较为简单的校验实现方式。将数据做XOR 运算，产生Parity Data后，在将数据和Parity Data以并行存取模式写入一个专门的存放所有校验数据的磁盘中，而在剩余的磁盘中创建带区集分散数据的读写操作。因此具备并行存取模式的优点和缺点。RAID 3所存在的最大一个不足同时也是导致RAID 3很少被人们采用的原因就是校验盘很容易成为整个系统的瓶颈。我们已经知道RAID 3会把数据的写入操作分散到多个磁盘上进行，然而不管是向哪一个数据盘写入数据，都需要同时重写校验盘中的相关信息。因此，对于那些经常需要执行大量写入操作的应用来说，校验盘的负载将会很大，无法满足程序的运行速度，从而导致整个RAID系统性能的下降。RAID 3的并行存取模式，需要RAID 控制器特别功能的支持，才能达到磁盘驱动器同步控制，而且上述写入性能的优点，以目前的Caching 技术，都可以将其取而代之，因此一般认为RAID 3的应用，将逐渐淡出市场。　　
　　
RAID 4
RAID 4 是采取独立存取模式，它的每一笔传输﹝Strip﹞资料较长，而且可以执行Overlapped I/O，因此其读取的性能很好。但是由于使用单一专属的Parity Disk 来存放Parity Data，因此每次写操作都需要访问奇偶盘，就会造成系统很大的瓶颈。RAID 4在商业应用中很少使用.
　　
RAID 5
RAID 5 是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。
RAID 5也是目前应用最广泛的RAID技术。各块独立硬盘进行条带化分割，相同的条带区进行奇偶校验（异或运算），校验数据平均分布在每块硬盘上。以n块硬盘构建的RAID 5阵列可以有n－1块硬盘的容量，存储空间利用率非常高。RAID 5不对存储的数据进行备份，而是把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上，并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上。当RAID5的任何一块硬盘上的数据丢失，均可以通过校验数据推算出来它和RAI D 3最大的区别在于校验数据是否平均分布到各块硬盘上。RAID 5具有数据安全、读写速度快，空间利用率高等优点，应用非常广泛，但不足之处是如果1块硬盘出现故障以后，整个系统的性能将大大降低。RAID 5可以为系统提供数据安全保障，但保障程度要比Mirror低而磁盘空间利用率要比Mirror高。RAID 5具有和RAID 0相近似的数据读取速度，只是多了一个奇偶校验信息，写入数据的速度比对单个磁盘进行写入操作稍慢。同时由于多个数据对应一个奇偶校验信息，RAID 5的磁盘空间利用率要比RAID 1高，存储成本相对较低。
RAID 5模式适合多人多任务的存取频繁，数据量不是很大的环境，例如企业档案服务器、WEB 服务器、在线交易系统、电子商务等等。
　　
RAID 6
RAID 6 与RAID 5相比,增加了第二个独立的奇偶校验信息块. 两个独立的奇偶系统使用不同的算法, 数据的可靠性非常高. 即使两块磁盘同时失效,也不会影响数据的使用. 但需要分配给奇偶校验信息更大的磁盘空间, 相对于RAID 5有更大的"写损失". RAID 6 的写性能非常差, 较差的 www.5ijcw.com

镜（AFM-atomic force microscope）在内的高精度实验设备，它们在实验室中成功证明了探针存储的原理可行性。以区域发射探针作为数据的读写头，借助扫描隧道显微镜和原子力显微镜实现了原子尺度的寻址操作—如果要实现数据写入，只要给区域发射探针施加电压，探针尖就会发射出一束电子到指定的区域上，这束电子将对目标位置的原子群产生加热效应，使之从一种状态变成另外一种状态（如从无晶态到结晶态），这样就实现了二进制数据的写入操作。而如果要将数据读取出来，探针可通过检测目标原子群的一些电相关特征值（如电阻），由此产生对应的反激电流，数据就这样被成功读取。

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