存儲是近年來(lái)的一個(gè)熱點(diǎn)，在整個(gè)存儲的發(fā)展進(jìn)程中，有一項技術(shù)功不可沒(méi)，它就是RAID。上個(gè)世紀80年代末RAID的出現，將存儲帶進(jìn)了一個(gè)新的時(shí)代。從此以后，RAID在不斷發(fā)展，漸漸被人們所熟悉，所采用，并漸漸的讓人們離不開(kāi)它。本文將對RAID技術(shù)進(jìn)行較為詳細的介紹，希望能夠對廣大讀者有所幫助。
RAID全攻略
計算機制造商們全面打起了提速戰。作為計算機最重要的外部存儲設備，硬盤(pán)當然也不甘落后，相繼推出速度更快的硬盤(pán)。即便如此，硬盤(pán)存儲仍然擺脫不了系統性能瓶頸的角色。不僅如此，硬盤(pán)存儲在數據安全上也是問(wèn)題多多?，F在人們的工作已無(wú)法擺脫計算機，這一方面使得人們的工作效率大大提高，但潛在的危險也是明擺著(zhù)的：一旦硬盤(pán)的數據損壞，人們長(cháng)時(shí)間的工作就可能毀于一旦。
那么，有沒(méi)有基于現在的硬盤(pán)提升存儲性能和數據安全的技術(shù)呢？有，它就是RAID技術(shù)。
RAID是由美國加州大學(xué)伯克利分校的D.A. Patterson教授在1988年提出的。RAID是Redundent Array of Inexpensive Disks的縮寫(xiě)，直譯為“廉價(jià)冗余磁盤(pán)陣列”，也簡(jiǎn)稱(chēng)為“磁盤(pán)陣列”。后來(lái)RAID中的字母I被改作了Independent，RAID就成了“獨立冗余磁盤(pán)陣列”，但這只是名稱(chēng)的變化，實(shí)質(zhì)性的內容并沒(méi)有改變。簡(jiǎn)單地講，RAID技術(shù)就是利用多個(gè)硬盤(pán)的組合提供高效率及冗余的功能。
RAID 的優(yōu)點(diǎn)
傳輸速率高。在RAID中，可以讓很多磁盤(pán)驅動(dòng)器同時(shí)傳輸數據，而這些磁盤(pán)驅動(dòng)器在邏輯上又是一個(gè)磁盤(pán)驅動(dòng)器，所以使用RAID可以達到單個(gè)磁盤(pán)驅動(dòng)器幾倍、幾十倍甚至上百倍的速率。這也是RAID最初想要解決的問(wèn)題。因為當時(shí)CPU的速度增長(cháng)很快，而磁盤(pán)驅動(dòng)器的數據傳輸速率無(wú)法大幅提高，所以需要有一種方案解決二者之間的矛盾。RAID最后成功了。
可以提供容錯功能。這是使用RAID的第二個(gè)原因，因為普通磁盤(pán)驅動(dòng)器無(wú)法提供容錯功能，如果不包括寫(xiě)在磁盤(pán)上的CRC(循環(huán)冗余校驗)碼的話(huà)。RAID容錯是建立在每個(gè)磁盤(pán)驅動(dòng)器的硬件容錯功能之上的，所以它提供更高的安全性。
RAID比起傳統的大直徑磁盤(pán)驅動(dòng)器來(lái)，在同樣的容量下，價(jià)格要低很多。
RAID 的級別
具體實(shí)現起來(lái)，RAID的級別很多，各級別有著(zhù)各自的優(yōu)缺點(diǎn)，用戶(hù)可以根據不同的需求來(lái)選擇合適的級別。
RAID 0
RAID 0需要至少兩個(gè)硬盤(pán)，是沒(méi)有任何保護的，它只是將兩個(gè)或多個(gè)相同型號及容量的硬盤(pán)組合起來(lái)，而當系統提取數據時(shí)，它可以同時(shí)由所有硬盤(pán)（同一個(gè)陣列里）讀出數據，速度會(huì )比一個(gè)硬盤(pán)快得多。而亦因為它沒(méi)有任何的數據保護，只要其中一只硬盤(pán)出事，所有數據便會(huì )被破壞。所以RAID 0通常應用在一些非重要資料上，如影像擷取。磁盤(pán)陣列的總容量為各個(gè)硬盤(pán)容量之和。
RAID 1
這個(gè)級別由兩個(gè)（只有兩個(gè)）硬盤(pán)組成，亦可稱(chēng)為鏡像（Mirroring）。每一個(gè)資料均會(huì )相同的寫(xiě)在兩個(gè)硬盤(pán)上，鏡像就是因為兩個(gè)硬盤(pán)的內容將會(huì )一模一樣，但對于系統來(lái)說(shuō)都只會(huì )見(jiàn)到一個(gè)硬盤(pán)。當然，資料寫(xiě)入的時(shí)間可以會(huì )長(cháng)一點(diǎn)，但讀則沒(méi)有影響，因為兩個(gè)硬盤(pán)是可以同時(shí)讀取資料的。磁盤(pán)陣列的總容量為其中一塊硬盤(pán)的容量。
RAID 2
RAID 2又叫糾錯海明碼磁盤(pán)陣列。磁盤(pán)陣列中的第一個(gè)、第二個(gè)、第四個(gè)……第2n個(gè)硬盤(pán)是專(zhuān)門(mén)的校驗盤(pán)，用于校驗和糾錯，例如七個(gè)硬盤(pán)的RAID 2，第一、二、四個(gè)硬盤(pán)是校驗盤(pán)，其余的用于存放數據。使用的硬盤(pán)越多，校驗盤(pán)在其中占的百分比越少。RAID 2對大數據量的輸入輸出有很高的性能，但少量數據的輸入輸出時(shí)性能不好。RAID 2很少實(shí)際使用。
RAID 3
這個(gè)級別需要至少三個(gè)硬盤(pán)。數據會(huì )被分割成相同大小的基帶條（stripe）并存放于不同的硬盤(pán)上。其中的一個(gè)硬盤(pán)將會(huì )被指定為用來(lái)儲存校驗值，這個(gè)校驗值是RAID卡根據前面硬盤(pán)中存放的數據而運算出來(lái)，這樣當其中一個(gè)硬盤(pán)有問(wèn)題時(shí)，用戶(hù)可以更換硬盤(pán)，RAID卡便會(huì )根據其他數據重構并存放在新硬盤(pán)里。RAID 3可以提供高速數據讀取，但只針對單用戶(hù)模式；如果多人同時(shí)讀取資料，RAID 3不是理想選擇。它更適用于I/O傳輸，而不是大文件傳輸。 因為提供奇偶校驗的磁盤(pán)常成為瓶頸，所以在沒(méi)有相應技術(shù)的情況下，如回寫(xiě)高速緩存技術(shù)，不常使用。如果組成磁盤(pán)陣列的硬盤(pán)相同，磁盤(pán)陣列的總容量為各個(gè)硬盤(pán)容量之和減去一塊硬盤(pán)的容量。
RAID 5
這個(gè)級別也是需要至少三個(gè)硬盤(pán)。數據會(huì )分割跟RAID 3一樣，但并不會(huì )有一個(gè)特定的硬盤(pán)將來(lái)儲存校驗值，所有數據及校驗值都會(huì )分布在所有硬盤(pán)上。RAID 5消除了RAID 3在寫(xiě)數據上的瓶頸，可以提供高速數據讀取并針對多用戶(hù)模式，RAID 5所提供的功能及表現是有RAID級別之中最好的。RAID 5常使用緩沖技術(shù)來(lái)降低性能的不對稱(chēng)性。與RAID 3一樣，如果組成磁盤(pán)陣列的硬盤(pán)相同，磁盤(pán)陣列的總容量也為各個(gè)硬盤(pán)容量之和減去一塊硬盤(pán)的容量。RAID 5級以合理的價(jià)位提供了最佳的性能和數據安全性，因此目前它很受歡迎。
多層級別 RAID
除了以上的RAID級別外，也可以將多個(gè)RAID 級別結合成一個(gè)多層級別的RAID。在設定一個(gè)雙層級別（dual-level）的RAID時(shí)，卡的軟件（firmware）會(huì )負責將兩個(gè)或多個(gè)單層RAID組合成一個(gè)多層級別的RAID或數組。比較常見(jiàn)的多層級別RAID是RAID 0+1或稱(chēng) RAID 0/1 及 RAID 0+5 或稱(chēng) RAID 0/5。
RAID 的種類(lèi)及應用
IDE和SCSI是計算機的兩種不同的接口，前者普遍用于PC機，后者一般用于服務(wù)器?；谶@兩種接口，RAID分為兩種類(lèi)型：基于IDE接口的RAID應用，稱(chēng)為IDE RAID；而基于SCSI接口的RAID應用則相應稱(chēng)為SCSI RAID。
以前，一提起RAID往往會(huì )聯(lián)想到SCSI硬盤(pán)，因為它的傳統接口一直使用的是SCSI，而具有SCSI接口的硬盤(pán)要比傳統的IDE硬盤(pán)昂貴得多，因此RAID技術(shù)自產(chǎn)生以來(lái)似乎就被定義在了高端“貴族家庭”。在較大的陣列系統中，隨著(zhù)硬盤(pán)的數量增多，SCSI RAID系統的整體造價(jià)就明顯地提高。與此相反，可以看到被視為低端產(chǎn)品的IDE硬盤(pán)卻具有明顯的價(jià)格優(yōu)勢，近年來(lái)隨著(zhù)IDE接口標準的升級， IDE的傳輸速度有了明顯的提高，串行ATA又可加大IDE硬盤(pán)連接數量，于是RAID產(chǎn)品逐步開(kāi)始滲透到了所謂低端的IDE硬盤(pán)領(lǐng)域。
與此同時(shí)，基于不同的架構，RAID 又可以分為:
● 軟件RAID (軟件 RAID)
● 硬件RAID (硬件 RAID)
● 外置RAID (External RAID)
軟件RAID很多情況下已經(jīng)包含在系統之中，并成為其中一個(gè)功能，如 Windows、Netware及Linux。軟件RAID中的所有*作皆由中央處理器負責，所以系統資源的利用率會(huì )很高，從而使系統性能降低。軟件RAID是不需要另外添加任何硬件設備，因為它是靠你的系統—主要是中央處理器的功能—提供所有現成的資源。
硬件RAID通常是一張PCI卡，你會(huì )看到在這卡上會(huì )有處理器及內存。因為這卡上的處理器已經(jīng)可以提供一切RAID所需要的資源，所以不會(huì )占用系統資源，從而令系統的表現可以大大提升。硬件RAID可以連接內置硬盤(pán)、熱插拔背板或外置存儲設備。無(wú)論連接何種硬盤(pán)，控制權都是在RAID卡上，亦即是由系統所*控。
在系統里，硬件RAID PCI卡通常都需要安驅動(dòng)程序，否則系統會(huì )拒絕支持。 磁盤(pán)陣列可以在安裝系統之前或之后產(chǎn)生，系統會(huì )視之為一個(gè)（大型）硬盤(pán)，而它具有容錯及冗余的功能。磁盤(pán)陣列不單只可以加入一個(gè)現成的系統，它更可以支持容量擴展，方法也很簡(jiǎn)單，只需要加入一個(gè)新的硬盤(pán)并執行一些簡(jiǎn)單的指令，系統便可以實(shí)時(shí)利用這新加的容量。
外置式RAID也是屬于硬件RAID的一種，區別在于RAID卡不會(huì )安裝在系統里，而是安裝在外置的存儲設備內。而這個(gè)外置的儲存設備則會(huì )連接到系統的SCSI卡上。系統沒(méi)有任何的RAID功能，因為它只有一張SCSI卡；所有的RAID功能將會(huì )移到這個(gè)外置存儲里。好處是外置的存儲往往可以連接更多的硬盤(pán)，不會(huì )受系統機箱的大小所影響。而一些高級的技術(shù)，如雙機容錯，是需要多個(gè)服務(wù)器外連到一個(gè)外置儲存上，以提供容錯能力。
外置式RAID可以安裝任何的*作系統，因此是與*作系統無(wú)關(guān)的。為什么呢?因為在系統里只存在一張SCSI卡，并不是RAID卡。而對于這個(gè)系統及這張SCSI卡來(lái)說(shuō)，這個(gè)外置式的RAID只是一個(gè)大型硬盤(pán)，并不是什么特別的設備，所以這個(gè)外置式的RAID可以安裝任何的*作系統。唯一的要求就是你用的這張SCSI卡在這個(gè)*作系統要安裝驅動(dòng)程序。
產(chǎn)品篇
Adaptec
由于RAID的種類(lèi)很多， Adaptec公司將眾多的RAID產(chǎn)品根據不同的服務(wù)方向分為三類(lèi)。
第一類(lèi)是為工作站設計的低成本的ATA RAID卡，IDE接口的擴展能力不強，所以基于IDE的RAID的種類(lèi)也相對少。
第二類(lèi)是提供高性能的RAID卡—Ultra320 SCSI RAID等。Ultra320解決方案的數據傳輸速率可達到320MB/s，是Ultra160產(chǎn)品的兩倍，同時(shí)還具有信息封包及其他一些關(guān)鍵特性以實(shí)現整個(gè)系統的高性能、高可靠性和數據完整性。Ultra320解決方案為主線(xiàn)存儲、視頻音頻流、視頻編輯以及其他對帶寬要求很高的應用所設計。
第三類(lèi)為外部RAID子系統。Adaptec DuraStor 7320SS是一個(gè)從光纖通道到SCSI的子系統，它有一個(gè)LUN分區技術(shù)，這種技術(shù)為SAN領(lǐng)域提供了最高級別的安全和可管理性能。LUN分區技術(shù)允許網(wǎng)絡(luò )存儲很方便地給特定的服務(wù)或者應用分配適當的存儲容量，同時(shí)還能預防存儲空間的不足，可以擴展到7TB容量左右。Adaptec DuraStor 7320SS附加了Adaptec‘s Storage Manager Pro管理軟件，它基于Java語(yǔ)言的設計，圖形用戶(hù)界面簡(jiǎn)化了對遠程和本地存儲管理，能讓用戶(hù)建立和管理RAID陣列，管理軟件可以建立用戶(hù)和管理員不同安全級別，能夠檢測故障磁盤(pán)。
HDS
雷電9980V系列內置的虛擬化幫助功能，專(zhuān)門(mén)用于幫助您搭建信息平臺而設計。這些獨特的系統有助于存儲資源智能緩沖池的設置和復雜信息平臺突破性的簡(jiǎn)化。主要的功能是實(shí)現大量數據系統的合并，靈活的容量配置，頂級的帶寬和多連接方式/協(xié)議的選擇。同時(shí)降低總擁有成本，帶來(lái)更快的投資回報。
雷電9980V系列以高速的日立第二代Hi-Star交換架構為基礎，消除了通常由于存儲系統合并而帶來(lái)的停機和瓶頸的風(fēng)險。多機架的雷電9980V系列的性能和可擴展性將引起大量的開(kāi)放系統、主機系統存儲方案的合并，您可以用一個(gè)雷電9980V系統替換先前所有的存儲系統，大大地降低IT成本并通過(guò)合并存儲資源和不同平臺間信息的共享讓您的投資最大化。
雷電9980V系列存儲數據的容量可以達到70TB, 同時(shí)允許UNIX、Windows NT/Windows 2000、Linux、Novell Netware、OpenVMS、TPF 和OS/390互連，對內部的業(yè)務(wù)運行和您的客戶(hù)提供高可用性，能夠實(shí)現多數據系統的合并和存儲資源緩沖池，通過(guò)虛擬策略實(shí)現單一的系統化管理，具有超過(guò)15GB/秒的內部系統總帶寬，支持導向器、SAN、NAS或iSCSI附件，方便集中管理SAN和NAS，減少維護費用。
IBM
依靠存儲保持快速發(fā)展是因為日常的業(yè)務(wù)流程越來(lái)越依靠數據，各公司開(kāi)始大力發(fā)展自己的存儲基礎設施。但是，如今的公司必須在存儲需求和緊張的預算之間作權衡。因此，所采用的解決方案必須經(jīng)濟高效、可擴展，并且能夠滿(mǎn)足各種存儲需求。IBM TotalStorage FAStT500存儲服務(wù)器是一種全光纖的SAN解決方案，能夠以最合適的價(jià)格提供您所需要的性能。
依靠多達8個(gè)光纖通道直接主機或SAN連接，FAStT500存儲服務(wù)器提供了快速數據訪(fǎng)問(wèn)能力（高達383MBps），特別適合于那些實(shí)時(shí)性能是關(guān)鍵因素的計算環(huán)境。除了高帶寬外，FAStT500還支持各種*作系統，包括IBM AIX、Linux和Windows NT等。
FAStT500 模塊化設計使您可以按照需要來(lái)購買(mǎi)部件，它可以從18GB擴展到使用22個(gè)擴展柜的16TB。每一個(gè)FAStT EXP500最多支持10個(gè)光纖通道硬盤(pán)驅動(dòng)器。另外，您還可以采用和選擇合適的RAID級別，從0、1、3、5到10，這樣做的目的是為了與應用相匹配或滿(mǎn)足用戶(hù)的特殊經(jīng)費需要，從而使用戶(hù)能夠擴展和充分利用現有和將來(lái)的投資。
TotalStorage FAStT500解決方案是高度可用的解決方案，能夠提供部件發(fā)生故障時(shí)的安全性。雙熱插拔RAID控制器提供了高吞吐量和冗余度，并且每個(gè)控制器支持高達512MB的電池備份高速緩存。
FAStT存儲管理器軟件使您能夠在單個(gè)控制臺上管理多個(gè)FAStT500系統。
惠普
高性能Ultra3陣列控制器的智能陣列5300系列產(chǎn)品能夠為惠普ProLiant服務(wù)器提供可靠的數據保護，同時(shí)由于創(chuàng )新的模塊化設計和最新的高級數據保護（RAID ADG）技術(shù)，該系列產(chǎn)品把靈活性提高到了一個(gè)新的水準。智能陣列5300控制器通過(guò)使用全新的內存體系結構和RAID引擎等幾項增強型技術(shù)，把產(chǎn)品標準提升到更高的性能等級。
RAID ADG（Advance Data Guarding），可譯為先進(jìn)的數據保護技術(shù)，是惠普RAID容錯方案，將能解決企業(yè)所有的數據損失的問(wèn)題。RAID ADG技術(shù)最大特點(diǎn)是部署了兩個(gè)奇偶校驗集，并提供了2個(gè)硬盤(pán)（但不是獨立的2個(gè)校驗硬盤(pán)）的容量存儲這些奇偶校驗信息，能同時(shí)容忍兩塊硬盤(pán)出現故障，這突破了以往RAID級別只允許在同一時(shí)刻出現一塊硬盤(pán)故障的限制，大大提高了企業(yè)數據的可靠性。在RAID容量超過(guò)2TB和單個(gè)RAID卷的總磁盤(pán)驅動(dòng)器達56個(gè)的時(shí)候，該技術(shù)實(shí)現了錯誤保護等級的突破。
智能陣列5300控制器便于升級的設計允許您根據需要來(lái)優(yōu)化性能并增加容量，信道可以從2個(gè)增加到4個(gè)，自備電池的高速緩存可以選擇32MB、64MB、128MB或者256MB，能夠有效保護ROM的失敗或錯誤，Ultra3 SCSI技術(shù)可實(shí)現更高的性能，每信道的數據帶寬最多達160 MB/s。同時(shí)自備電池的高速緩存，在突然斷電、服務(wù)器或控制器出現錯誤時(shí)，能夠保護緩存內的數據，而且，冗余的、可插拔的電池也實(shí)現了更深層的數據保護。最大的緩存配置是256MB，備有電池。66MHz PCI接口，使帶寬的總傳輸率最高可達533 MB/s。
研宇
RAID-500 U3是一個(gè)獨立的磁盤(pán)陣列子系統，用戶(hù)能方便快捷地將普通SCSI硬盤(pán)應用到RAID 500系列產(chǎn)品中，可以使用獨立的存儲子系統提高數據高可用性，在雙機熱備份的應用中，無(wú)論任意一臺主機宕機，存儲系統均能照常工作。
RAID-500系列提供幾種不同配置，以提高數據可靠性，失效硬盤(pán)被新硬盤(pán)熱插拔,系統會(huì )動(dòng)態(tài)重新配置并自動(dòng)重建丟失的數據，而無(wú)需重新啟動(dòng)。用戶(hù)可預先指定空硬盤(pán)，RAID-500能用備用硬盤(pán)自動(dòng)恢復數據熱備份。
RAID-500會(huì )自動(dòng)檢測并報告機箱狀態(tài)，包括電源、風(fēng)扇失效和機箱過(guò)熱狀態(tài)。用戶(hù)可進(jìn)行系統設置，使報警通過(guò)Modem傳輸到遠程主機或呼機上，也可提供服務(wù)系統的實(shí)時(shí)和智能管理。
本站僅提供存儲服務(wù)，所有內容均由用戶(hù)發(fā)布，如發(fā)現有害或侵權內容，請
點(diǎn)擊舉報。
