RAID磁盘阵列基础

RAID磁存储基础RAIDRAID是“RedundantArrayofIndependentDisk”的缩写，中文意思是独立冗余磁盘阵列。冗余磁盘阵列技术诞生于1987年，由美国加州大学伯克利分校提出。简单地解释，就是将N台硬盘通过RAIDController（分Hardware,Software）结合成虚拟单台大容量的硬盘使用。RAID的采用为存储系统（或者服务器的内置存储）带来巨大利益，其中提高传输速率和提供容错功能是最大的优点。RAID技术就是用几台硬盘以不同的方式连接，以达到高速，高容错的数据存储系统。目前主流RAID方式有RAIDO、RAID1、RAID5、RAID10等几种。RAID（独立冗余磁盘阵列）是一种把多块独立的硬盘（物理硬盘）按不同的方式组合起来形成一个硬盘组（逻辑硬盘），从而提供比单个硬盘更高的存储性能与数据备份能力的技术。RAID特色是N块硬盘同时读取速度加快及提供容错性。冗余磁盘阵列技术诞生于1987年，由美国加州大学伯克利分校提出。根据磁盘陈列的不同组合方式,可以将RAID分为不同级别。级别并不代表技术高低，选择哪一种RAIDlevel的产品纯视用户的操作环境及应用而定，与级别高低没有必然关系。图1RAID结构图RAID扩大了存储能力可由多个硬盘组成容量巨大的存储空间，并且降低了单位容量的成本，市场上最大容量的硬盘每兆容量的价格要大大高于普及型硬盘，因此采用多个普及型硬盘组成的阵列其单位价格要低得多。提高了存储速度单个硬盘速度的提高均受到各个时期的技术存储基础RAID条件限制，要更进一步往往是很困难的，而使用RAID,则可以让多个硬盘同时分摊数据的读或写操作，因此整体速度有成倍地提高。可靠性方面，RAID系统可以使用两组硬盘同步完成镜像存储,这种安全措施对于网络服务器来说是最重要不过的了。RAID控制器的一个关键功能就是容错处理。容错阵列中如有单块硬盘出错，不会影响到整体的继续使用，高级RAID控制器还具有拯救数据功能。对于IDERAID来说,目前还有一个功能就是支持ATA/66/100。RAID也分为SCSIRAID和IDERAID两类，当然IDERAID要廉价得多。如果主机主板不支持ATA/66/100硬盘，通过RAID卡，则能够使用上新硬盘的ATA/66/100功能。RAID分类通常我们有5种常见的RAID级别，这些级别不是刻意分出来的，而是按功能分的。不同的RAID级别提供不同的性能，数据的有效性和完整性取决于特定的I/O环境。没有任何一种RAID级别可以完美的适合任何用户。RAID0：图2RAID0RAID0将数据分条，存储到多个磁盘中，不带任何冗余信息。数据被分割成块，继续分布到磁盘中。这一级别也被认为是纯粹的数据分条。创建RAID0需要一个或多个磁盘。也就是说，单独的一个磁盘可以被认为是一个RAID0阵列。在所有的级别中，RAID0的速度是最快的。但是RAID0没有冗余功能的，如果一个磁盘（物理）损坏，则所有的数据都无法使用。RAID1：存储基础RAID图3RAID1RAID1至少要有两个（只有两个）硬盘才能组成，因此也称为镜像（Mirroring）方式。所谓镜像就是每两个硬盘的内容一模一样，但是对操作系统而言只呈现一个硬盘，以便于管理。由此可见，RAID1对数据进行了完全的备份，其可靠性是最高的。当然，其数据的写入时间可能会稍长一点，但因为两个镜象硬盘可以同时读取数据，故读数据与RAID0一样。磁盘阵列的总容量为其中N/2块硬盘的容量在RAID级别中，RAID1通过数据镜像提供了最高的信息可用性。镜像硬盘相当于一个备份盘，可想而知，这种硬盘模式的安全性是非常高的，RAID1的数据安全性在所有的RAID级别上来说是最好的。但是其磁盘的利用率却只有50%，是所有RAID级别中最低的。RAID3：图4RAID3RAID3是最常使用的硬盘阵列技术。RAID3至少需要3个硬盘。RAID3的总容量为各个硬盘容量之和减去一块硬盘的容量。应用此技术，数据被分条存储在多个磁盘内。另外，会产生奇偶校验，并一并存储在磁盘内.使用RAID3，数据知识块会比平均I/O大小来的小的多，同时磁盘主轴会被同步，以便提高数据传送的带宽。由于使用奇偶校验，RAID3的数据条带可以抵抗其中的一个磁盘出错而不丢失任何信息。RAID3对于大量的连续数据可提供很好的传输率，但对于随机数据奇偶存储基础RAID盘会成为写操作的瓶颈。利用单独的校验盘来保护数据虽然没有镜像的安全性高，但是硬盘利用率得到了很大的提高，为（n-1）/n。RAID5：图5RAID5RAID5和RAID3极为相似，都是数据分条，奇偶校验产生冗余。但是，它不采用一个固定的硬盘来存储奇偶校验值，所有数据和校验值都分布在所有硬盘上。RAID5最大的好处是在一块盘掉线的情况下，RAID照常工作，相对于RAID0必须每一块盘都正常才可以正常工作的状况容错性能好多了。因此RAID5是RAID级别中最常见的一个类型。RAID10：图6RAID10RAID10的容错功能和RAID1相同，分条使用RAID1段得到较高的I/O率oRAID10巧妙的利用了RAID0的速度以及RAID1的保护两种特性，不过它的缺点是需要的硬盘数较多，因为至少必须拥有四个以上的偶数硬盘才能使用。主流RAID卡的生产厂商存储基础RAID目前主流的生产商有Adaptec、LSILogic、HighPoint、Promise、欧迅特，另外IBM、HP也有自己的产品不过并没有针对零售市场。RAID的选购注意事项：我们在选购的时候既要注意公司升级需求，也要考虑产品价格，具体选择哪家的产品要看用户的实际应用、价格和售后等方面的考虑。可以根据下面产品介绍结合自己需要选购产品。Adaptec公司Adaptec公司1981年成立，总部位于加州Milpitas市，为全球各种规模的商业企业提供值得信赖的存储解决方案，帮助他们有效地移动、管理和保护其数据信息。Adaptec据守这样的信念：任何规模的企业都应能以简单、经济有效的存储技术来保护其商业数据，并能随时随地即时访问到这些数据。Adaptec同时坚信只有“随发展而投入”的模式才能真正使客户按其商业变化的需要不断将其存储解决方案提升至更新的技术、更大的容量和更具增值功能的软件。Adaptec拥有30年成功打造最新存储技术，并将这些技术转化为软硬件结合的解决方案，以适宜的成本、简单易用的方式为不同行业、不同规模的企业所应用的成功经验和良好声誉。如今，Adaptec成为业内能够提供最全面存储解决方案的企业之一，从芯片到内部主机总线适配器，从RAID控制器到外部存储局域网（SAN）、基于以太网的iSCSISAN（IPSAN）、网络连接存储（NAS），以及能够提升存储功能和价值的软件。Adaptec以自己独特的方式提供可靠、易用和经济实惠的存储解决方案，深受全球各OEM商、VAR、企业、中小型商业及消费者的信任和青睐。目前,该公司推出的SATARAID适配器主要有AdaptecRAID2610SATA、AdaptecSATARAID2410SA两款，从功能和外形上来看两者的功能几乎是相同的，是为了满足不同类型的主板因此推出了两款型号，主要区别是在于采用的通道方式不同。都是值得信赖的产品。存储基础RAID图7AdaptecRAID2610SATA两种产品都采用了IntelGC*****核心处理芯片，支持RAID5、0、1、10，采用SerialATA接口，6个SATA接口，数据传输率为1.5Gb/s，PCI插槽，总线速度66MHz,总线宽度为64bit。性能方面都有不错表现。LSI公司LSI成立于1981年，总部位于美国加州的跨国公司，1983年在美国NASDAQ上市，20XX年的营业额约为20亿美金。LSI在全球50多个国家和地区设有分公司或办事处，1998年在中国成立设计中心。LSI为市场上顶级的存储和消费电子产品提供领先的存储、消费电子产品技术。目前，LSI正在领导SAS控制器芯片和4Gb/s光纤通道OEM存储系统市场。针对OEM存储和SAN基础设施应用市场，LSI8.5Gb/s串行器/解串器(serializer/deserializer,SerDes)接收器内核，再次创下一个行业里程碑。LSILogic的SASRAID卡的产品线非常丰富，从产品线上可以分为入门型、经济型和功能型。分别是入门型。目前MegaRAIDSAS8708EM2、LSIMegaRAIDSAS9260-8i是市场的主流产品。存储基础RAID图8LSIMegaRAIDSAS8708EM2目前，LSIMegaRAIDSAS9260-8i是面向功能性市场的主要产品，其支持RAID级别：0、1、5和6,并可在线RAID级别升级（RLM），最多连接设备可连接多达32个SATA和/或SAS器件。2个迷你SASSFF-8087x4连接器8个PCIExpress2.0主机接口，512MBDDRII高速缓存（800MHz），可选电池备份单元（直接连接），重建时自动恢复，改建时自动恢复，在线容量扩展（OCE），SafeStore加密服务，借助SSDGuard提供SSD支持。具备可恢复热备件支持功能的全局和专用热备件，统一的控制器多路径（故障转移），I/O负载均衡，综合而全面的RAID管理套件。功能方面强悍。HighPoint公司HighPoint公司1995年成立于美国加利福尼亚州米尔皮塔斯（Milpitas）市，主营业务包括设计并研发RAIDIC芯片研发，RAID主机适配卡，主机总线适配器和存储外设产品。于20XX年创造Rocket一火箭品牌，目前有遍布全球的庞大的代理和经销网络在销售Rocket系列产品。HighPoint将一如既往的致力于磁盘阵列存储产品的设计和研发，提供企业和个人最佳的存储方案，以满足日益增长的存储需求。HighPointSAS/SATA磁盘阵列产品，提供OEM/ODM用户，以及中小企业最经济优惠的价格，用最低的成本创造企业最大的利益。同时进军PC消费级领域，为个人用户提供更专业更丰富的产品应用需求解决方案。存储基础RAID图9HighPointRocket620目前，HighPoint在市场上的产品很多，HighPointRocketRAID2760，HighPointRocket620，HighPointRocketRAID4460在市场上都有不错的销量。我们简单介绍一下HighPointRocketRAID4460产品性能，其采用IntelIOP348,1.2GHz核心，RAID功能支持0，1，3，5，6，10，50andJBOD,PCI-E插槽类型，支持1GBSDRAMDDR-II533MHz内存，可支持24个硬盘,支持OBM和Expander,可连接128个硬盘，通过网口进行监控系统。Promise乔鼎资讯Promise创建于1988年，总部设在美国加州硅谷，1991年在台湾新竹科学园区设立生产制造基地，是ISO-9001：20XX年和ISO-*****：20XX年合格认证厂商；目前已建立包括美国、欧洲、中国及亚太地区四个分公司，遍布全球的营销网络。存储基础RAID为磁盘阵列储存解决方案之领导品牌，提供涵盖大型企业、中小企业、个人工作室及数字家庭等多样化之储存解决方案。乔鼎资讯备受赞誉的产品基于其在磁盘阵列技术上的深耕及持续投资，提供完整的解决方案，满足今日商业应用环境以及专业代工客户之需求。在乔鼎资讯进入储存领域之前，传统磁盘阵列系统主要使用的是昂贵的SCSI接口，可说是大型企业才负担得起的高端技术。乔鼎资讯成立的宗旨即在提供使用SAS及SATA硬盘的磁盘阵列，让一般家用及中小企业用户也可以享受磁盘阵列带来的数据保护。多年来，乔鼎资讯一直被认为是磁盘阵列领域技术领先的领导者。乔鼎的客户遍及全球，包括知名企业、一线品牌大厂及数据中心、监控系统、专业影音剪辑等垂直应用领域。而在储存产业，乔鼎资讯也持续和芯片、服务器、硬盘、软件等各领域的供货商保持策略联盟伙伴关系，使我们的技术发展可保持市场领先的地位。图10*****Ultra100TX2加速卡目前市场上销售比较好的有很多产品，*****Ultra10OTX2加速卡、*****FastTRAK66(box)都是其中的佼佼者。*****UltralOOTX2加速卡采用PromiseTXT2核心处理芯片，2个Ultral100通道最多支持4个IDE硬盘内置插口，ATA100数据传输率，支持DOS,Windows98/NT/20XX年/XP,Linux,Netware多种操作平台，BIOS特性：优化硬盘性能，可刷新BIOS用于升级，48bitLBA支持137GB以上硬盘：支持48位LBA，可识别超过137G的硬盘。Promise专利监控软件PAM支持，高级特性：减轻CPU负荷，支持CRC效验。性能方面有不错的表现。存储基础RAID欧迅特（OceanDat）公司欧迅特（OceanDat）公司是国内专业存储产品开发设计与生产的高科技企业。公司成立于20XX年。先后与Intel、Promise、Adaptec、Marveil、SiliconImage、ELPIDA等国际尖端技术公司建立良好的合作关系，并依靠自身强大的研发与技术服务团队，使得产品与技术保持了行业的领先水平。并不断的改进和开发新的满足客户需求的低成本高性能的存储设备。目前产品系列已经涵盖：USB、infiniband、eSATA、SAS、SCSI、FC等各种接口磁盘阵列，NAS、IPSAN网络存储系统，SATA/SAS内置硬盘模组、阵列模组、硬盘扩展柜，各类PCI阵列卡，以及为大型企业开发设计存储板、卡等等。产品广泛应用于个人视听图像、VOD视频点播、高清影视图像存储、非编存储、多媒体资料存储、安防监控图像存储、企业数据资料存储等方面。OceanDat公司一直坚持开拓创新，专业服务的企业精神，坚持产品的安全稳定与专业技术支持的双重质量标准，坚持客户满意诚信服务的经营理念，坚持培养和发展优秀的企业文化。Oceandat公司已成为以技术