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什么是RAID?

发布时间:2012-12-03

RAID卡简介
RAID卡是一种磁盘阵列卡,它的核心技术当然就是RAID(Redundant Array of Independent Disks,物理磁盘冗余阵列)。它是一种工业标准,它的主要作用就是为了提高服务器的磁盘读写性能和镜像备份,以提高服务器磁盘系统的安全级别。当然要实现冗余,则至少需要两个以上的物理磁盘,所以在RAID卡上则必须提供一个以上的磁盘接口,当然这里的磁盘接口不仅限于SCSI接口,目前还有IDE (ATA)和SATA接口。
目前对RAID级别的定义可以获得业界广泛认同的有4种,RAID 0、RAID 1、RAID 0+1和RAID 5。

 
RAID

RAID 0是无数据冗余的存储空间条带化,具有成本低、读写性能极高、存储空间利用率高等特点,适用于音、视频信号存储、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的损坏都将带来灾难性的数据损失。这种方式其实没有冗余功能,没有安全保护,只是提高了磁盘读写性能和整个服务器的磁盘容量。一般只适用磁盘数较少、磁盘容易比较紧缺的应用环境中,如果在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。因为它是一一对应的,所以它无法单块硬盘扩展,要扩展,必须同时对镜像的双方进行同容量的扩展。因为这种冗余方式为了安全起见,实际上只利用了一半的磁盘容量,数据空间浪费大。
RAID 0+1综合了RAID 0和RAID 1的特点,独立磁盘配置成RAID 10,两套完整的RAID1 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。

 
RAID

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。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 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,对实现高可用系统具有重要的意义。有个惊叹号说明驱动有问题,你重新装一下。主板驱动光盘有的,如果你的 电脑是SATA硬盘,也有驱动盘的,重新装一下。
 
RAID 卡有自己的CPU、Cache Memory,通过集成或借用主板上的 SCSI 控制器来管理硬盘,可以称之为一个智能化的设备。
 
RAID 卡的分类:
一般根据集成的 SCSI 控制器来划分。如果没有集成 SCSI 控制器,而是借用主板上的 SCSI 控制器来管理硬盘,则为零通道 RAID 卡。根据 RAID 卡集成的 SCSI 控制器的通道数量,可以分为单通道、双通道、三通道 RAID 卡。还可以按照 SCSI 控制器的标准来划分 RAID 卡的种类,如 Ultra Wide 、 Ultra2 Wide 、 Ultra160 Wide 。
 
RAID

RAID 处理器:
是一个PCI从设备,接受并执行来自系统的命令。 同时占用 PCI 中断,代表 SCSI 磁盘子系统向系统 提出中断请求,请求占用 PCI 总线,返回对系统命令的响应,如输送 SCSI 硬盘上的数据。
作为 RAID 卡的 CPU ,通过执行闪存中的 Firmware ,控制 SCSI 控制器、 Cache Memory 以及指示报警电路,来实现 RAID 卡的功能,运作流程如下:
• 初始化 RAID 卡寄存器
• 读取 NVRAM 的上次 RAID 参数,与硬盘实际信息进行比较,显示结果
• 发送配置提示、响应 HOST 命令进入配置界面
• 提供配置菜单、将用户提供的 RAID 卡参数、 RAID 参数存入 NVRAM
• 根据 RAID 参数,通过 SCSI 控制器对硬盘进行初始化写操作
• 完成配置
• 等待 Host 发出读写操作命令
RAID 卡提高磁盘读写性能的另一手段是:磁盘CACHE。
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