可靠性和可用性

　　這二個名詞雖然相互關連，事實上卻代表了硬盤故障的二個不同的方面，可靠性指的是硬盤在給定條件下發生故障的概率。可用性指的是硬盤在某種用途中可能用的時間。利用這二個名詞，我們可以看到磁盤陣列是怎樣把我們的硬盤系統可靠性提高到接近百分之百的程度的。

磁盤陣列可以改善硬盤系統的可靠性。因為某一硬盤中的數據可以從其它硬盤的數據中重新產生出來（例如RAID 5），所以很少會有機會使整個硬盤系統失效。硬盤子系統的可靠性因而大大改善了。

圖表9是RAID硬盤子系統與單個硬盤子系統的可靠性比較：

　　

我們還必須考慮系統的可用性。單一硬盤系統的可用性比沒有數據冗余的磁盤陣列要好，而冗余磁盤陣列的可用性比單個硬盤的好得多。這是因為冗余磁盤陣列允許單個硬盤出錯，而繼續正常工作。此外，一個硬盤故障后的系統恢復時間也大大縮短（與從磁帶恢復數據相比）。最后，因為發生故障時，硬盤上的數據是故障當時的數據，替后的硬盤也將包含故障時的數據（舉例說，前天晚上的備份數據）。要得到完全的容錯性能，計算器硬盤子系統的其它部件也必須有冗余例如提供二個電源，或者配備雙份硬盤控制器。沒有其它部件的冗余，即使有非常可靠的硬盤子系統，還是不能完全防止計算機系統的失效。

最佳化的容錯系統

如先前所述，直接分段的子系統（RAID 0）可以大大提高讀寫速度（相對單個硬盤），因為數據分散在多個硬盤，硬盤操作可以同時進行。

把二個直接分段的硬盤子系統組成鏡像，可以有效地構成全冗余的快速硬盤子系統。這樣的子系統，其硬盤操作甚至比直接分段的硬盤子系統還快，因為該系統能同時執行二個讀操作（每個硬盤一個讀操作），而寫操作的速度則與非鏡像直接分段子系統幾乎一樣，因為把數據同時寫入二個硬盤只需花費很少的額外開銷。

通過我們前面所述的概念，例如雙工：（雙控制器，雙電源等），可以進一步改善有關冗余方面的問題。雙控制器還使我們得到更高的數據傳輸速度，因為控制器成為子系統性能瓶頸的可能性更小了。

磁盤陣列技術術語

　　硬盤鏡像（Disk Mirroring）：硬盤鏡像最簡單的形式是，一個主機控制器帶二個互為鏡像的硬盤。數據同時寫入二個硬盤，二個硬盤上的數據完全相同，因此一個硬盤故障時，另一個硬盤可提供數據。

硬盤數據跨盤（Disk Spanning）：利用這種技術，幾個硬盤看上去像是一個大硬盤；這個虛擬盤可以把數據跨盤存儲在不同的物理盤上，用戶不需關心哪個盤上存有他需要的數據。

硬盤數據分段（Disk Striping）：數據分散存儲在幾個盤上。數據的第一段放在盤0，第2段放在盤1，……直至達到硬盤鏈中的最后一個盤，然后下一個邏輯段將放在硬盤0，再下一個邏輯段放在盤1，如此循環直至完成寫操作。

雙控（Duplexing）：這里指的是用二個控制器來驅動一個硬盤子系統。一個控制器發生故障，另一個控制器馬上控制硬盤操作。此外，如果編寫恰當的控制器軟件，可實現不同的硬盤驅動器同時工作。

容錯（Fault Tolerant）：具有容錯功能的機器有抗故障的能力。例如RAID 1鏡像系統是容錯的，鏡像盤中的一個出故障，硬盤子系統仍能正常工作。

主機控制器（Host Adapter）：這里指的是使主機和外設進行數據交換的控制部件（如SCSI控制器）。

熱修復（Hot Fix）：指用一個硬盤熱備份來替換發生的故障的硬盤。要注意故障盤并不是真正地被物理替換了。用作熱備份的盤被加載上故障盤原來的數據，然后系統恢復工作。

熱補（Hot Patch）：具有硬盤熱備份，可隨時替換故障盤的系統。

熱備份（Hot Spare）：與CPU系統電連接的硬盤，它能替換下系統中的故障盤。與冷備份的區別是，冷備份盤平時與機器不相連接，硬盤故障時才換下故障盤。

平均數據丟失時間（MTBDL－Mean Time Between Data Loss）：發生數據丟失的事件間的平均時間。

平均無故障工作時間（MTBF－Mean Time Between Failure或MTIF）：設備平均無故障運行時間。

廉價冗余磁盤陣列（RAID－Redundant Array of Inexpensive Drives）：一種將多個廉價硬盤組合成快速，有容錯功能的硬盤子系統的技術。

系統重建（Reconstruction or Rebuild）：一個硬盤發生故障后，從其它正確的硬盤數據和奇偶信息恢復故障盤數據的過程。

恢復時間（Reconstruction Time）：為故障盤重建數據所需要的時間。

單個大容量硬盤（SLED－Singe Expensive Drive）。

傳輸速率（Transfer Rate）：指在不同條件下存取數據的速度。

虛擬盤（Virtual Disk）：與虛擬存儲器類似，虛擬盤是一個概念盤，用戶不必關心他的數據寫在哪個物理盤上。虛擬盤一般跨越幾個物理盤，但用戶看到的只是一個盤。