磁盘阵列(DiscArray)是由许多台磁盘机或光盘机按一定的规则，如分条(Striping)、分块(Declustering)、交叉存取(Interleaving)等组成一个快速，超大容量的外存储器子系统。它在阵列控制器的控制和管理下，实现快速，并行或交叉存取，并有较强的容错能力。从用户观点看，磁盘阵列虽然是由几个、几十个甚至上百个盘组成，但仍可认为是一个单一磁盘，其容量可以高达几百～上千千兆字节，因此这一技术广泛为多媒体系统所欢迎。
盘阵列的全称是：
RedundanArrayofInexpensiveDisk，简称RAID技术。它是1988年由美国加州大学Berkeley分校的DavidPatterson教授等人提出来的磁盘冗余技术。从那时起，磁盘阵列技术发展得很快，并逐步走向成熟。现在已基本得到公认的有下面八种系列。
1RAID0(0级盘阵列)
RAID0又称数据分块，即把数据分布在多个盘上，没有容错措施。其容量和数据传输率是单机容量的N倍，N为构成盘阵列的磁盘机的总数，I/O传输速率高，但平均无故障时间MTTF(MeanTimeToFailure)只有单台磁盘机的N分之一，因此零级盘阵列的可靠性最差。
2RAID1(1级盘阵列)
RAID1又称镜像(Mirror)盘，采用镜像容错来提高可靠性。即每一个工作盘都有一个镜像盘，每次写数据时必须同时写入镜像盘，读数据时只从工作盘读出。一旦工作盘发生故障立即转入镜像盘，从镜像盘中读出数据，然后由系统再恢复工作盘正确数据。因此这种方式数据可以重构，但工作盘和镜像盘必须保持一一对应关系。这种盘阵列可靠性很高，但其有效容量减小到总容量一半以下。因此RAID1常用于对出错率要求极严的应用场合，如财政、金融等领域。
3RAID2(2级盘阵列)
RAID2又称位交叉，它采用汉明码作盘错检验，无需在每个扇区之后进行CRC(CyclicReDundancycheck)检验。汉明码是一种(n,k)线性分组码，n为码字的长度，k为数据的位数，r为用于检验的位数，故有：n=2r－1r=n－k
因此按位交叉存取最有利于作汉明码检验。这种盘适于大数据的读写。但冗余信息开销还是太大，阻止了这类盘的广泛应用。
4RAID3(3级盘阵列)
RAID3为单盘容错并行传输阵列盘。它的特点是将检验盘减小为一个(RAID2校验盘为多个，DAID1检验盘为1比1)，数据以位或字节的方式存于各盘(分散记录在组内相同扇区号的各个磁盘机上)。它的优点是整个阵列的带宽可以充分利用，使批量数据传输时间减小；其缺点是每次读写要牵动整个组，每次只能完成一次I/O。
5RAID4(4级盘阵列)
RAID4是一种可独立地对组内各盘进行读写的阵列。其校验盘也只有一个。
RAID4和RAID3的区别是：RAID3是按位或按字节交叉存取，而RAID4是按块(扇区)存取，可以单独地对某个盘进行 *** 作，它无需象RAID3那样，那怕每一次小I/O *** 作也要涉及全组，只需涉及组中两台磁盘机(一台数据盘，一台检验盘)即可。从而提高了小量数据的I/O速率。
6RAID5(5级盘阵列)
RAID5是一种旋转奇偶校验独立存取的阵列。它和RAID1、2、3、4各盘阵列的不同点，是它没有固定的校验盘，而是按某种规则把其冗余的奇偶校验信息均匀地分布在阵列所属的所有磁盘上。于是在同一台磁盘机上既有数据信息也有校验信息。这一改变解决了争用校验盘的问题，因此DAID5内允许在同一组内并发进行多个写 *** 作。所以RAID5即适于大数据量的 *** 作，也适于各种事务处理。它是一种快速，大容量和容错分布合理的磁盘阵列。
7RAID6(6级盘阵列)
RAID6是一种双维奇偶校验独立存取的磁盘阵列。它的冗余的检、纠错信息均匀分布在所有磁盘上，而数据仍以大小可变的块以交叉方式存于各盘。这类盘阵列可容许双盘出错。
8RAID7(7级盘阵列)
RAID7是在RAID6的基础上，采用了cache技术，它使得传输率和响应速度都有较大的提高。Cache是一种高速缓冲存储器，即数据在写入磁盘阵列以前，先写入cache中。一般采用cache分块大小和磁盘阵列中数据分块大小相同，即一块cache分块对应一块磁盘分块。在写入时将数据分别写入两个独立的cache，这样即使其中有一个cache出故障，数据也不会丢失。写 *** 作将直接在cache级响应，然后再转到磁盘阵列。数据从cache写到磁盘阵列时，同一磁道的数据将在一次 *** 作中完成，避免了不少块数据多次写的问题，提高了速度。在读出时，主机也是直接从cache中读出，而不是从阵列盘上读取，减少与磁盘读 *** 作次数，这样比较充分地利用了磁盘带宽。
这样cache和磁盘阵列技术的结合，弥补了磁盘阵列的不足(如分块写请求响应差等缺陷)，从而使整个系统以高效、快速、大容量、高可靠以及灵活、方便的存储系统提供给用户，从而满足了当前的技术发展的需要，尤其是多媒体系统的需要。
解析磁盘阵列的关键技术
存储技术在计算机技术中受到广泛关注，服务器存储技术更是业界关心的热点。一谈到服务器存储技术，人们几乎立刻与SCSI（Small Computer Systems Interface）技术联系在一起。尽管廉价的IDE硬盘在性能、容量等关键技术指标上已经大大地提高，可以满足甚至超过原有的服务器存储设备的需求。但由于Internet的普及与高速发展，网络服务器的规模也变得越来越大。同时，Internet不仅对网络服务器本身，也对服务器存储技术提出了苛刻要求。无止境的市场需求促使服务器存储技术飞速发展。而磁盘阵列是服务器存储技术中比较成熟的一种，也是在市场上比较多见的大容量外设之一。
在高端，传统的存储模式无论在规模上，还是安全上，或是性能上，都无法满足特殊应用日益膨胀的存储需求。诸如存储局域网（SAN）等新的技术或应用方案不断涌现，新的存储体系结构和解决方案层出不穷，服务器存储技术由直接连接存储（DAS）向存储网络技术（NAS）方面扩展。在中低端，随着硬件技术的不断发展，在强大市场需求的推动下，本地化的、基于直接连接的磁盘阵列存储技术，在速度、性能、存储能力等方面不断地迈上新台阶。并且，为了满足用户对存储数据的安全、存取速度和超大的存储容量的需求，磁盘阵列存储技术也从讲求技术创新、重视系统优化，以技术方案为主导的技术推动期逐渐进入了强调工业标准、着眼市场规模，以成熟产品为主导的产品普及期。
回顾磁盘阵列的发展历程，一直和SCSI技术的发展紧密关联，一些厂商推出的专有技术，如IBM的SSA（Serial Storage Architecture）技术等，由于兼容性和升级能力不尽如人意，在市场上的影响都远不及SCSI技术广泛。由于SCSI技术兼容性好，市场需求旺盛，使得SCSI技术发展很快。从最原始5MB/s传输速度的SCSI-1，一直发展到现在LVD接口的160MB/s传输速度的Ultra 160 SCSI，320MB/s传输速度的Ultra 320 SCSI接口也将在2001年出现（见表1）。从当前市场看，Ultra 3 SCSI技术和RAID（Redundant Array of Inexpensive Disks）技术还应是磁盘阵列存储的主流技术。
SCSI技术
SCSI本身是为小型机（区别于微机而言）定制的存储接口，SCSI协议的Version 1 版本也仅规定了5MB/s传输速度的SCSI-1的总线类型、接口定义、电缆规格等技术标准。随着技术的发展，SCSI协议的Version 2版本作了较大修订，遵循SCSI-2协议的16位数据带宽，高主频的SCSI存储设备陆续出现并成为市场的主流产品，也使得SCSI技术牢牢地占据了服务器的存储市场。SCSI-3协议则增加了能满足特殊设备协议所需要的命令集，使得SCSI协议既适应传统的并行传输设备，又能适应最新出现的一些串行设备的通讯需要，如光纤通道协议（FCP）、串行存储协议（SSP）、串行总线协议等。渐渐地，“小型机”的概念开始弱化，“高性能计算机”和“服务器”的概念在人们的心目中得到强化，SCSI一度成为用户从硬件上来区分“服务器”和PC机的一种标准。
通常情况下，用户对SCSI总线的关心放在硬件上，不同的SCSI的工作模式意味着有不同的最大传输速度。如40MB/s的Ultra SCSI、160MB/s的Ultra 3 SCSI等等。但最大传输速度并不代表设备正常工作时所能达到的平均访问速度，也不意味着不同SCSI工作模式之间的访问速度存在着必然的“倍数”关系。SCSI控制器的实际访问速度与SCSI硬盘型号、技术参数，以及传输电缆长度、抗干扰能力等因素关系密切。提高SCSI总线效率必须关注SCSI设备端的配置和传输线缆的规范和质量。可以看出，Ultra 3模式下获得的实际访问速度还不到Ultra Wide模式下实际访问速度的2倍。
一般说来，选用高速的SCSI硬盘、适当增加SCSI通道上连接硬盘数、优化应用对磁盘数据的访问方式等，可以大幅度提高SCSI总线的实际传输速度。尤其需要说明的是，在同样条件下，不同的磁盘访问方式下获得的SCSI总线实际传输速度可以相差几十倍，对应用的优化是获得高速存储访问时必须关注的重点，而这却常常被一些用户所忽视。按4KB数据块随机访问6块SCSI硬盘时，SCSI总线的实际访问速度为274MB/s，SCSI总线的工作效率仅为总线带宽的17％；在完全不变的条件下，按256KB的数据块对硬盘进行顺序读写，SCSI总线的实际访问速度为1412MB/s，SCSI总线的工作效率高达总线带宽的88％。
随着传输速度的提高，信号传输过程中的信号衰减和干扰问题显得越来越突出，终结器在一定程度上可以起到降低信号波反射，改善信号质量的作用。同时，LVD（Low-Voltage Differential）技术的应用也越来越多。LVD工作模式是和SE（Single-Ended）模式相对应的，它可以很好地抵抗传输干扰，延长信号的传输距离。同时，Ultra 2 SCSI和Ultra 3 SCSI模式也通过采用专用的双绞型SCSI电缆来提高信号传输的质量。
在磁盘阵列的概念中，大容量硬盘并不是指单个硬盘容量大，而是指将单个硬盘通过RAID技术，按RAID 级别组合成更大容量的硬盘。所以在磁盘阵列技术中，RAID技术是比较关键的，同时，根据所选用的RAID级别的不同，得到的“大硬盘”的功能也有不同。
RAID是一项非常成熟的技术，但由于其价格比较昂贵，配置也不方便，缺少相对专业的技术人员，所以应用并不十分普及。据统计，全世界75％的服务器系统目前没有配置RAID。由于服务器存储需求对数据安全性、扩展性等方面的要求越来越高，RAID市场的开发潜力巨大。RAID技术是一种工业标准，各厂商对RAID级别的定义也不尽相同。目前对RAID级别的定义可以获得业界广泛认同的只有4种，RAID 0、RAID 1、RAID 0＋1和RAID 5。
RAID 0是无数据冗余的存储空间条带化，具有低成本、极高读写性能、高存储空间利用率的RAID级别，适用于Video / Audio信号存储、临时文件的转储等对速度要求极其严格的特殊应用。但由于没有数据冗余，其安全性大大降低，构成阵列的任何一块硬盘损坏都将带来数据灾难性的损失。所以，在RAID 0中配置4块以上的硬盘，对于一般应用来说是不明智的。
RAID 1是两块硬盘数据完全镜像，安全性好，技术简单，管理方便，读写性能均好。但其无法扩展（单块硬盘容量），数据空间浪费大，严格意义上说，不应称之为“阵列”。
RAID 0＋1综合了RAID 0和RAID 1的特点，独立磁盘配置成RAID 0，两套完整的RAID 0互相镜像。它的读写性能出色，安全性高，但构建阵列的成本投入大，数据空间利用率低，不能称之为经济高效的方案。
RAID 5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（见图6）。任何一块硬盘上数据丢失，均可以通过校验数据推算出来。它和RAID 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1块硬盘出现故障以后，整个系统的性能大大降低。
对于RAID 1、RAID 0＋1、RAID 5阵列，配合热插拔（也称热可替换）技术，可以实现数据的在线恢复，即当RAID阵列中的任何一块硬盘损坏时，不需要用户关机或停止应用服务，就可以更换故障硬盘，修复系统，恢复数据，对实现HA（High Availability）高可用系统具有重要意义。
各厂商还在不断推出各种RAID级别和标准。例如更高安全性的，从RAID控制器开始镜像的RAID；更快读写速度的，为构成RAID的每块硬盘配置CPU和Cache的RAID等等，但都不普及。用IDE硬盘构建RAID的技术是新出现的一个技术方向，对市场影响也较大，其突出优点就是构建RAID阵列非常廉价。目前IDE RAID可以支持RAID 0、RAID 1和RAID 0＋1三个级别，最多支持4块IDE硬盘。由于受IDE设备扩展性的限制，同时，也由于IDE设备也缺乏热可替换的技术支持的原因，IDE RAID的应用还不多。
总之，发展是永恒的主题，在服务器存储技术领域也不例外。一方面，一些巨头厂商尝试推出新的概念或标准，来领导服务器及存储技术的发展方向，较有代表性的如Intel力推的IA-64架构及存储概念；另一方面，致力于存储的专业厂商以现有技术和工业标准为基础，推动SCSI、RAID、Fibre Channel等基于现有存储技术和方案快速更新和发展。在市场经济条件下，检验技术发展的唯一标准是市场的认同。市场呼唤好的技术，而新的技术必须起到推动市场向前发展作用时才能被广泛接受和承认。随着高性能计算机市场的发展，高性能比、高可靠性、高安全性的存储新技术也会不断涌现。
现在市场上的磁盘阵列产品有很多，用户在选择磁盘阵列产品的过程中，也要根据自己的需求来进行选择，现在列举几个磁盘阵列产品，同时也为需要磁盘阵列产品的用户提供一些选择。表2列出了几种磁盘阵列的主要技术指标。现在的技术发展实在太快，很多人还没弄清SATA到底有什么好，SATA II又来了。在传统的IDE、潮流的SATA与前卫的SATA II硬盘之间，到底有着什么样的区别？几种不同的硬盘各自价格等方面又是怎么样？相信很多朋友都想知道。
在深入了解新标准之前，有必要回顾一下原有的技术。长期以来，硬盘技术的进步，都着重于传输速度和容量两个方面。基本上认识电脑以来，大家就一直在使用Ultra ATA。这种延用已久的接口技术，有好些方面都显得过时而需要改进了：
大家都知道，数据线太粗，安装不方便，严重影响机箱内空气流通，不利于机箱散热，是传统IDE接口即Ultra ATA硬盘的至命缺点。不过，IDE硬盘还有很多其它方面的局限性，大概就不是很多人都清楚了。
主从盘相互影响
普遍情况下，一块主板只有两个IDE接口，每个接口可以挂两个IDE设备。但同一个接口的两个设备是共用带宽的，对速度的影响非常大。所以稍有常识的人，都会把硬盘和光驱分开两条IDE线连接到主板上
这样，IDE有个很大的问题，就是虽然一块主板可以连接4个设备，但事实上只要超过两个，速度就大大下降。
更大的问题是，同一条线上两个设备要严格按主/从设置才能正常运行。象图中这种西数WD400 JB，主硬盘还有两种不同设置，一条IDE线只接这块硬盘的时候按右边的设置，带从盘的时候则要按中间的设置方式。据亲身经验，如果没带从盘而按中间的方式设了，会出现五花八门百思不得其解的问题——有时可以启动，有时报告找不到硬盘，有时启动过程中报告硬盘错误之类——每次启动可能出现不同的问题。
不支持热拔插
并行ATA在支持设备热插拔方面能力有限，这一点对服务器方面的应用非常重要。因为服务器通常采用RAID的方式，任何一块硬盘坏了都可以热拔插更换，而不影响数据的完整性，确保服务器任何情况下都正常开着。具有热插拔支持功能的SCSI和光纤通道占据了企业级应用的几乎全部市场，并行ATA空有价格优势而不能获得一席之地，主要原因就是它不支持热拔插。
不够完善的错误检验技术
Ultra DMA引入了基于CRC的数据包出错检测，该技术是ATA-3标准的组成部分。但是，没有任何一种并行ATA标准提供命令和状态包的出错检测。尽管命令和状态包出错的范围和几率都小，但它们出错的可能性也不容忽略。
使用过时的5伏电压
处理器核心从几个方面要求向低电压过渡。较低电压允许更快的信号陡变，这对提高速度、降低热耗至关重要。现在的CPU核心电压基本上都小于2伏，为保持与系统主板上其它芯片的互 *** 作性，通常使用33伏的外部电压分离出来，5伏电压成为过时的标准。虽然大部分目前的 ATA/ATAPI-6标准为并行ATA设备指定的直流电压供应为33V （± 8%），但一些模式的接收器大于4伏，所以要使用过时的5伏电压。
接口速度的可升级性差
另外，Ultra ATA是受并行总线特性的限制，带宽容易受到限制，经过多次升级，目前最高传输率也只是133M字节/秒。
SATA比IDE优越在哪些地方？
SATA不再使用过时的并行总线接口，转用串行总线，整个风格完全改变。
SATA与原来的IDE相比有很多优越性，最明显的就是数据线从80 pin变成了7 pin，而且IDE线的长度不能超过04米，而SATA线可以长达1米，安装更方便，利于机箱散热。除此之外，它还有很多优点：
一对一连接，没有主从盘的烦恼
每个设备都直接与主板相连，独享150M字节/秒带宽，设备间的速度不会互相影响。
支持热拔插
热拔插对于普通家庭用户来说可能作用不大，但对于服务器却是至关重要。事实上，SATA在低端服务器应用上取得的成功，远比在普通家庭应用中的影响力大。
数据传输更加可靠
SATA提高了错误检查的能力，除了对CRC对数据检错之外，还会对命令和状态包进行检错，因此和并行ATA相比提高了接入的整体精确度，使串行ATA在企业RAID和外部存储应用中具有更大的吸引力。
低电压信号
SATA的信号电压最高只有05伏，低电压一方面能更好地适应新平台强调33伏的电源趋势，另一方面有利于速度的提高。
带宽升级潜力大
SATA不依赖于系统总线的带宽，而是内置时钟。刚推出的这一代SATA内置1500MHz时钟，可以达到150M字节/秒的接口带宽。由于不再依赖系统总线频率，每一代SATA升级带宽的增加都是成倍的：下一代300M字节/秒，再下一代可以达到600M字节/秒
SATA仍然存在的几点不足
在国内，现在买IDE的人恐怕比买SATA的人多很多。主要有三个方面的原因：
首先，SATA的诸多先进性总体上对个人电脑用户意义不是太大，它最大的意义的反而是适应了入门级企业应用的需要。
其次，nForce4、915之前的那些主板使用SATA硬盘，在安装 *** 作系统的时候需要用到软盘，就象SCSI硬盘那样，增添了用户的麻烦。
另外，国内用户的电脑配置相对落后，很多人都是旧电脑升级大容量硬盘，稍老点的主板还不支持SATA硬盘。
所以，SATA最大的成功在于吸引了很多低端入门级服务器的用户。但在企业级应用方面，它又仍然在很多方面有待改进：
单线程的机械底盘
SATA毕竟只是ATA，它的机械底盘是为8x5线程设计的，而SCSI的机械底盘是24x7多线程设计，能更好地满足服务器多任务的需要。所以SATA虽然在单任务的测试中不比SCSI差，但面对大数据吞吐量的服务器，还是有差距的。除了速度之外，面对多任务数据读取，硬盘磁头频繁地来回摆动，使硬盘过热是SATA最大的问题。
形同虚设的热拔插功能
在实际应用中，RAID硬盘阵列是由多个硬盘组成的，必须知道具体哪一块硬盘坏了，热拔插更换才有意义。SATA硬盘虽然可以热拔插，但SATA组成的阵列在某块硬盘损坏的时候，不能象SCSI、FC和SAS那样，具有SAF-TE机制用指示灯显示，知道具体坏的是哪一块，热拔插替换的时候，如果取下的是好硬盘，就容易使数据出错。所以在实际应用中，SATA的热拔插功能有点形同虚设的味道。
速度慢
SATA相对于SCSI和FC速度慢，主要原因是机械底盘不同，不适应服务器应用程序大量非线性的读取请求。所以SATA硬盘用来做视频下载服务器还不错，用在网上交易平台则力不从心。
SATA 10控制器的传输速度效率不高，虽然标称具有150MB/s的峰值速度，事实上最快的SATA硬盘速度也只有60MB/s。
整个解决方案价格不
虽然SATA硬盘相对于SCSI硬盘来说很便宜，但整个的SATA方案并不便宜。主要原因是SATA 10控制器的每个接口只能连接一个硬盘，8个硬盘组成的阵列需要8个接口，把每个接口300多元的花费算进去，就不便宜了。
SATA II与准SATA II
很多人到现在都还不是太清楚SATA与Ultra ATA相比有什么区别与好处，这也难怪。因为连Intel刚推出SATA的时候，也没想到这个为个人用户而改进的方案，结果会在入门级服务器和工作站等企业应用的前前景更为广大——也正因为这样，2004年才专门成立了SATA IO（SATA国际组织）。
前面那么多介绍，是结合现实情况与SATA官方白皮书整理的，从中已经可以发现，说到SATA优缺点，更多的是从企业应用而不是个人与家庭应用的角度考虑的。
现在经常听到“NCQ硬盘”和“SATA II硬盘”这两个名词，它们是SATA向下一代——SATA II发展的两个不同阶段的产品：
第一阶段是在SATA的基础上加入NCQ原生指令排序、存储设备管理（Enclosure Management）、底板互连、数据分散/集中这四项新特性。
第二阶段是在第一阶段的基出上作进一步改进，加入了双宿主主动式故障替换、与多个硬盘高效连接、30Gb（即300MB/s）接口带宽等特性。
“NCQ硬盘”的改进：不仅仅是NCQ这么简单
由于SATA II的第一阶段几项改进中，NCQ原生指令排序技术对个人用户意义比较大，所以也只有这一项技术比较多人了解。其实SATA II第一阶段加入的技术包括如下几项：
NCQ原生指令排序
Native command queuing：什么是NCQ呢？这是SCSI早就使用的一种技术，只是最近才应用于SATA硬盘。
传统台式机硬盘都用线性形式处理请求，这种方式潜在很不好的方面，要理解其中原理，必须对硬盘物理结构有个基本了解。硬盘里面是圆盘状的，很象CD光盘。每一个圆盘由许多同心圆划分为一条条磁道，磁道又分出扇区。每个圆盘由一个或多个磁头负责读取。如果数据分布在同一磁道，寻找数据的速度是最快的。在不同磁道之间移动则消耗很多时间。假设要读取三块数据，其中一块在圆盘最外边的磁道上，一块在圆盘最里面的磁道上，还有一块在圆盘最外边的磁道上。传统的硬盘，会依次先读取圆盘最外面的数据，然后读取最里面的数据，最后再回头读取最外面的数据。这样一来，磁头移来移动消耗的寻道时间多，效率就低了。如果把磁头移动减到最少，寻道时间就会相应减少。这就是NCQ的目的所在——NCQ可以重新编排指令，不让磁头从外移到内再移到外，而是在移向圆盘内圈之前就读取外圈的两块数据。
现在大家应该明白了，CPU的速度对硬盘性能影响微乎其微，但NCQ技术则可以明显改善硬盘性能，特别是对前面提到的SATA多线程性能差、容易磁头频繁来回摆动、硬盘容易过热这些方面有很大改善。
机架管理（Enclosure Management）
前面提到SATA的热拔插技术，由于阵列中有一块硬盘出现故障的时候，不知道具体坏的是哪一块而形同虚设。SATA II第一阶段即拥有NCQ技术的SATA硬盘，加入了机架管理技术，正是用来解决这一问题的。
背板互连(Backplane Interconnect)
SATA用于数据发送的导线数量很小，因而出现了为外部RAID使用而部署的底板。
该底板是一块物理线路板，通常集成到机架的后面板上，上面嵌入了通过刻在线路板上的导线连接到中心控制器插件的多个设备接头。值得注意的是，中心控制器与主机的接口可以按任意一种协议来设计，可以是SCSI、光纤通道或iSCSI。底板的使用可使设备咬住接头并紧密结合。
当然，受到FR4材质信号衰减的限制，中心控制器和SATA设备接头之间蚀刻线路的最大长度必须限制在18英寸以内。虽然这种限制表面上局限了底板端子和SATA机架的设计，而事实上，标准机架为19英寸宽，因此，在一个1U到3U的机架内，为SATA而蚀刻的最大导线长度足以从一个位置适中的中心控制器连接到所有设备接头。
SATA II不等于300MB/s
首先，是接口带宽从原来的150MB/s扩展到了300MB/s。但SATA II不能与300MB/s划等号，因为它包含了SATA II第一阶段的NCQ等技术，以及更多的其它技术：
其次，SATA II可以通过Port Multiplier，让每一个SATA接口可以连接4-8个硬盘，即主板有4个SATA接口，可以连接最多32个硬盘。
另外，还有一个非常有趣的技术，叫Dual host active fail over。它可以通过Port Selector接口选择器，让两台主机同时接一个硬盘。这样，当一台主机出现故障的时候，另一台备用机可以接管尚为完好的硬盘阵列和数据，这就确保服务器不管在某块硬盘损坏，或是某坏CPU之类的其它配件损坏的情况下，仍能正常运作。
结语：给个人电脑用户的特别提示
最后，相信大家对IDE、SATA、NCQ、SATA II已经有了比较整体的认识。或许很多关于服务器方面的技术还不太明白，其实这没关系，最重要的是获得这样一个概念：SATA、SATA II的改进，大多数不是为个人电脑用户而设的。
SATA对个人电脑用户真正有意义的地方，也就是让机箱散热更加良好。但与此同时，如果你的主板不支持SATA II，在获得这样一个好处的同时，安装windows *** 作系统会比较麻烦——需要插入SATA的驱动软盘。所以IDE用户千万别以为SATA更先进，改用更先进的SATA硬盘会有多大的性能提升。
使用支持NCQ技术的硬盘，对喜欢同时运行很多个程序的用户可能会有速度上的改进，而且由于磁头比较少来回摆动，硬盘会比较长寿，温度也会比较低。但前面没有提到的一个必要前提是，必须主板和硬盘都支持NCQ技术才起作用。
至于SATA II，唯一对个人电脑用户有意义的就是300MB/s的带宽——当然，SATA II全都是支持NCQ的。不过千万别指望带宽比原来增加了一倍，就可以获得接近于SATA两倍的速度，因为目前硬盘的速度主要是受硬盘内部数据传输率的限制，而不在于接口带宽，接口带宽的增加对个人用户带来的速度改善，是微乎其微的。同样，SATA II的好处——支持NCQ和300MB/s的带宽，必须要主板支持，在只支持SATA I的主板上使用SATA II硬盘，就连“微乎其微”的改善也不会有。
总体来说，SATA、NCQ以至完整的SATA II，对一般个人电脑用户的意义不是非常大，它们最大的意义在于为企业应用提供了SCSI、FC之外的廉价存储解决方案——当然如果几种硬盘的价格相差很小的话，尽可能选最先进的SATA II是没错的。如果担心新技术会不成熟存在某些未知缺陷，继续选择SATA I硬盘甚至是IDE硬盘，也是相当不错的方案。
RAID!!!
一．Raid定义
RAID(Redundant Array of Independent Disk 独立冗余磁盘阵列)技术是加州大学伯克利分校1987年
提出，最初是为了组合小的廉价磁盘来代替大的昂贵磁盘，同时希望磁盘失效时不会使对数据的访问受损
失而开发出一定水平的数据保护技术。RAID就是一种由多块廉价磁盘构成的冗余阵列，在 *** 作系统下是作
为一个独立的大型存储设备出现。RAID可以充分发挥出多块硬盘的优势，可以提升硬盘速度，增大容量,
提供容错功能够确保数据安全性，易于管理的优点，在任何一块硬盘出现问题的情况下都可以继续工作，
不会受到损坏硬盘的影响。
二、RAID的几种工作模式
1、RAID0
即Data Stripping数据分条技术。RAID 0可以把多块硬盘连成一个容量更大的硬盘群，可以提高磁
盘的性能和吞吐量。RAID 0没有冗余或错误修复能力，成本低，要求至少两个磁盘，一般只是在那些对数
据安全性要求不高的情况下才被使用。
（1）、RAID 0最简单方式
就是把x块同样的硬盘用硬件的形式通过智能磁盘控制器或用 *** 作系统中的磁盘驱动程序以软件的方
式串联在一起，形成一个独立的逻辑驱动器，容量是单独硬盘的x倍,在电脑数据写时被依次写入到各磁盘
中，当一块磁盘的空间用尽时，数据就会被自动写入到下一块磁盘中，它的好处是可以增加磁盘的容量。
速度与其中任何一块磁盘的速度相同，如果其中的任何一块磁盘出现故障，整个系统将会受到破坏，可靠
性是单独使用一块硬盘的1/n。
（2）、RAID 0的另一方式
是用n块硬盘选择合理的带区大小创建带区集，最好是为每一块硬盘都配备一个专门的磁盘控制器,在
电脑数据读写时同时向n块磁盘读写数据,速度提升n倍。提高系统的性能。
2、RAID 1
RAID 1称为磁盘镜像：把一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘上，在不影响性能情况下最大限度的保证
系统的可靠性和可修复性上，具有很高的数据冗余能力，但磁盘利用率为50%，故成本最高，多用在保存
关键性的重要数据的场合。RAID 1有以下特点：
（1）、RAID 1的每一个磁盘都具有一个对应的镜像盘，任何时候数据都同步镜像，系统可以从一组
镜像盘中的任何一个磁盘读取数据。
（2）、磁盘所能使用的空间只有磁盘容量总和的一半，系统成本高。
（3）、只要系统中任何一对镜像盘中至少有一块磁盘可以使用，甚至可以在一半数量的硬盘出现问
题时系统都可以正常运行。
（4）、出现硬盘故障的RAID系统不再可靠，应当及时的更换损坏的硬盘，否则剩余的镜像盘也出现
问题，那么整个系统就会崩溃。
（5）、更换新盘后原有数据会需要很长时间同步镜像，外界对数据的访问不会受到影响，只是这时
整个系统的性能有所下降。
（6）、RAID 1磁盘控制器的负载相当大，用多个磁盘控制器可以提高数据的安全性和可用性。
3、RAID0+1
把RAID0和RAID1技术结合起来，数据除分布在多个盘上外，每个盘都有其物理镜像盘，提供全冗余能
力，允许一个以下磁盘故障，而不影响数据可用性，并具有快速读/写能力。RAID0+1要在磁盘镜像中建立
带区集至少4个硬盘。
4、RAID2
电脑在写入数据时在一个磁盘上保存数据的各个位，同时把一个数据不同的位运算得到的海明校验码
保存另一组磁盘上，由于海明码可以在数据发生错误的情况下将错误校正，以保证输出的正确。但海明码
使用数据冗余技术，使得输出数据的速率取决于驱动器组中速度最慢的磁盘。RAID2控制器的设计简单。
5、RAID3：带奇偶校验码的并行传送
RAID 3使用一个专门的磁盘存放所有的校验数据，而在剩余的磁盘中创建带区集分散数据的读写 *** 作
。当一个完好的RAID 3系统中读取数据，只需要在数据存储盘中找到相应的数据块进行读取 *** 作即可。但
当向RAID 3写入数据时，必须计算与该数据块同处一个带区的所有数据块的校验值，并将新值重新写入到
校验块中，这样无形虽增加系统开销。当一块磁盘失效时，该磁盘上的所有数据块必须使用校验信息重新
建立，如果所要读取的数据块正好位于已经损坏的磁盘，则必须同时读取同一带区中的所有其它数据块，
并根据校验值重建丢失的数据，这使系统减慢。当更换了损坏的磁盘后，系统必须一个数据块一个数据块
的重建坏盘中的数据，整个系统的性能会受到严重的影响。RAID 3最大不足是校验盘很容易成为整个系统
的瓶颈，对于经常大量写入 *** 作的应用会导致整个RAID系统性能的下降。RAID 3适合用于数据库和WEB服
务器等。
6、 RAID4
RAID4即带奇偶校验码的独立磁盘结构，RAID4和RAID3很象，它对数据的访问是按数据块进行的，也
就是按磁盘进行的，每次是一个盘，RAID4的特点和RAID3也挺象，不过在失败恢复时，它的难度可要比
RAID3大得多了，控制器的设计难度也要大许多，而且访问数据的效率不怎么好。
7、 RAID5
RAID 5把校验块分散到所有的数据盘中。RAID 5使用了一种特殊的算法，可以计算出任何一个带区校
验块的存放位置。这样就可以确保任何对校验块进行的读写 *** 作都会在所有的RAID磁盘中进行均衡，从而
消除了产生瓶颈的可能。RAID5的读出效率很高，写入效率一般，块式的集体访问效率不错。RAID 5提高
了系统可靠性，但对数据传输的并行性解决不好，而且控制器的设计也相当困难。
8、RAID6
RAID6即带有两种分布存储的奇偶校验码的独立磁盘结构，它是对RAID5的扩展，主要是用于要求数据
绝对不能出错的场合，使用了二种奇偶校验值，所以需要N+2个磁盘，同时对控制器的设计变得十分复杂
，写入速度也不好，用于计算奇偶校验值和验证数据正确性所花费的时间比较多，造成了不必须的负载，
很少人用。
9、 RAID7
RAID7即优化的高速数据传送磁盘结构，它所有的I/O传送均是同步进行的，可以分别控制，这样提高
了系统的并行性和系统访问数据的速度；每个磁盘都带有高速缓冲存储器，实时 *** 作系统可以使用任何实
时 *** 作芯片，达到不同实时系统的需要。允许使用SNMP协议进行管理和监视，可以对校验区指定独立的传
送信道以提高效率。可以连接多台主机，当多用户访问系统时，访问时间几乎接近于0。但如果系统断电
，在高速缓冲存储器内的数据就会全部丢失，因此需要和UPS一起工作，RAID7系统成本很高。
10、 RAID10
RAID10即高可靠性与高效磁盘结构它是一个带区结构加一个镜象结构，可以达到既高效又高速的目的。这
种新结构的价格高，可扩充性不好。
11、 RAID53
RAID7即高效数据传送磁盘结构，是RAID3和带区结构的统一，因此它速度比较快，也有容错功能。但价格
十分高，不易于实现。
三、应用RAID技术
要使用磁盘RAID主要有两种方式，第一种就是RAID适配卡，通过RAID适配卡插入PCI插槽再接上硬盘
实现硬盘的RAID功能。第二种方式就是直接在主板上集成RAID控制芯片，让主板能直接实现磁盘RAID。这
种方式成本比专用的RAID适配卡低很多。
此外还可以用2k or xp or linux系统做成软raid
个人使用磁盘RAID主要是用RAID0、 RAID1或RAID0＋1工作模式。
四、以HP XW4200 Workstation为例详述如何配置RAID（企业用）
产品信息
HP XW4200 Workstation 使用了 Intel 925X Express北桥 ＋ ICH6R南桥。
需要软件
配置RAID时需要先安装软件，即独立RAID卡驱动，该软件的下载方法为：
打开惠普中文网站首页 >scsi硬盘能读到smart信息。
SCSI硬盘是采用SCSI接口的硬盘，SCSI是Small Computer System
Interface（小型计算机系统接口）的缩写，使用50针接口，外观和普通硬盘接口有些相似。SCSI硬盘和普通IDE硬盘相比有很多优点：接口速度快，并且由于主要用于服务器，因此硬盘本身的性能也比较高，硬盘转速快，缓存容量大，CPU占用率低，扩展性远优于IDE硬盘，并且支持热插拔。
硬盘的工作原理
现在的硬盘,无论是IDE还是SCSI,采用的都是温彻思特“技术,都有以下特点：
1。磁头，盘片及运动机构密封。
2。固定并高速旋转的镀磁盘片表面平整光滑。
3。磁头沿盘片径向移动。
4。磁头对盘片接触式启停，但工作时呈飞行状态不与盘片直接接触。
盘片：硬盘盘片是将磁粉附着在铝合金（新材料也有用玻璃）圆盘片的表面上这些磁粉
被划分成称为磁道的若干个同心圆，在每个同心圆的磁道上就好像有无数的任意排列的小
磁铁，它们分别代表着0和1的状态。当这些小磁铁受到来自磁头的磁力影响时，其排列的
方向会随之改变。利用磁头的磁力控制指定的一些小磁铁方向，使每个小磁铁都可以用来
储存信息。
盘体：硬盘的盘体由多个盘片组成，这些盘片重叠在一起放在一个密封的盒中，它们在主
轴电机的带动下以很高的速度旋转，其每分钟转速达3600，4500，5400，7200甚至以上。
磁头：硬盘的磁头用来读取或者修改盘片上磁性物质的状态，一般说来，每一个磁面都会
有一个磁头，从最上面开始，从0开始编号。磁头在停止工作时，与磁盘是接触的，但是
在工作时呈飞行状态。磁头采取在盘片的着陆区接触式启停的方式，着陆区不存放任何数
据，磁头在此区域启停，不存在损伤任何数据的问题。读取数据时，盘片高速旋转，由于
对磁头运动采取了精巧的空气动力学设计，此时磁头处于离盘面数据区02---05微米高
度的”飞行状态“。既不与盘面接触造成磨损，又能可的读取数据。
电机：硬盘内的电机都为无刷电机，在高速轴承支撑下机械磨损很小，可以长时间连续工
作。高速旋转的盘体产生了明显的陀螺效应，所以工作中的硬盘不宜运动，否则将加重轴
承的工作负荷。硬盘磁头的寻道饲服电机多采用音圈式旋转或者直线运动步进电机，在饲
服跟踪的调节下精确地跟踪盘片的磁道，所以在硬盘工作时不要有冲击碰撞，搬动时要小
心轻放。
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