raid

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RAID卡就是用来实现RAID功能的板卡，通常是由I/O处理器、SCSI控制器、SCSI连接器和缓存等一系列零组件构成的。不同的RAID卡支持的RAID功能不同。支持RADI0、RAID1、RAID3、RAID4、RAID5、RAID10不等。

RAID卡可以让很多磁盘驱动器同时传输数据，而这些磁盘驱动器在逻辑上又是一个磁盘驱动器，所以使用RAID可以达到单个的磁盘驱动器几倍、几十倍甚至上百倍的速率。这也是RAID卡最初想要解决的问题。可以提供容错功能，这是RAID卡的第二个重要功能。




RAID技术分为几种不同的等级，分别可以提供不同的速度，安全性和性价比。根据实际情况选择适当的RAID级别可以满足用户对存储系统可用性、性能和容量的要求。常用的RAID级别有以下几种：NRAID，JBOD，RAID0，RAID1，RAID0+1，RAID3，RAID5等。目前经常使用的是RAID5和RAID（0+1）。
NRAID
NRAID即Non-RAID，所有磁盘的容量组合成一个逻辑盘，没有数据块分条（no block stripping）。NRAID不提供数据冗余。要求至少一个磁盘。
JBOD
JBOD代表Just a Bunch of Drives，磁盘控制器把每个物理磁盘看作独立的磁盘，因此每个磁盘都是独立的逻辑盘。JBOD也不提供数据冗余。要求至少一个磁盘。
RAID 0
RAID 0即Data Stripping（数据分条技术）。整个逻辑盘的数据是被分条（stripped）分布在多个物理磁盘上，可以并行读/写，提供最快的速度，但没有冗余能力。要求至少两个磁盘。我们通过RAID 0可以获得更大的单个逻辑盘的容量，且通过对多个磁盘的同时读取获得更高的存取速度。RAID 0首先考虑的是磁盘的速度和容量，忽略了安全，只要其中一个磁盘出了问题，那么整个阵列的数据都会不保了。
RAID 1
RAID 1，又称镜像方式，也就是数据的冗余。在整个镜像过程中，只有一半的磁盘容量是有效的（另一半磁盘容量用来存放同样的数据）。同RAID 0相比，RAID 1首先考虑的是安全性，容量减半、速度不变。
RAID 0+1
为了达到既高速又安全，出现了RAID 10（或者叫RAID 0+1），可以把RAID 10简单地理解成由多个磁盘组成的RAID 0阵列再进行镜像。
RAID 3和RAID 5
RAID 3和RAID 5都是校验方式。RAID 3的工作方式是用一块磁盘存放校验数据。由于任何数据的改变都要修改相应的数据校验信息，存放数据的磁盘有好几个且并行工作，而存放校验数据的磁盘只有一个，这就带来了校验数据存放时的瓶颈。RAID 5的工作方式是将各个磁盘生成的数据校验切成块，分别存放到组成阵列的各个磁盘中去，这样就缓解了校验数据存放时所产生的瓶颈问题，但是分割数据及控制存放都要付出速度上的代价。
按照硬盘接口的不同，RAID分为SCSI RAID，IDE RAID和SATA RAID。其中，SCSI RAID主要用于要求高性能和高可靠性的服务器/工作站，而台式机中主要采用IDE RAID和SATA RAID。
以前RAID功能主要依靠在主板上插接RAID控制卡实现，而现在越来越多的主板都添加了板载RAID芯片直接实现RAID功能，目前主流的RAID芯片有HighPoint的HTP372和Promise的PDC20265R，而英特尔更进一步，直接在主板芯片组中支持RAID，其ICH5R南桥芯片中就内置了SATA RAID功能，这也代表着未来板载RAID的发展方向---芯片组集成RAID。
Matrix RAID：
Matrix RAID即所谓的“矩阵RAID”，是ICH6R南桥所支持的一种廉价的磁盘冗余技术，是一种经济性高的新颖RAID解决方案。Matrix RAID技术的原理相当简单，只需要两块硬盘就能实现了RAID 0和RAID 1磁盘阵列，并且不需要添加额外的RAID控制器，这正是我们普通用户所期望的。Matrix RAID需要硬件层和软件层同时支持才能实现，硬件方面目前就是ICH6R南桥以及更高阶的ICH6RW南桥，而Intel Application Acclerator软件和Windows操作系统均对软件层提供了支持。
Matrix RAID的原理就是将每个硬盘容量各分成两部分(即：将一个硬盘虚拟成两个子硬盘，这时子硬盘总数为4个)，其中用两个虚拟子硬盘来创建RAID0模式以提高效能，而其它两个虚拟子硬盘则透过镜像备份组成RAID 1用来备份数据。在Matrix RAID模式中数据存储模式如下：两个磁盘驱动器的第一部分被用来创建RAID 0阵列，主要用来存储操作系统、应用程序和交换文件，这是因为磁盘开始的区域拥有较高的存取速度，Matrix RAID将RAID 0逻辑分割区置于硬盘前端(外圈)的主因，是可以让需要效能的模块得到最好的效能表现；而两个磁盘驱动器的第二部分用来创建RAID1模式，主要用来存储用户个人的文件和数据。
例如，使用两块120GB的硬盘，可以将两块硬盘的前60GB组成120GB的逻辑分割区，然后剩下两个60GB区块组成一个60GB的数据备份分割区。像需要高效能、却不需要安全性的应用，就可以安装在RAID 0分割区，而需要安全性备分的数据，则可安装在RAID 1分割区。换言之，使用者得到的总硬盘空间是180GB，和传统的RAID 0+1相比，容量使用的效益非常的高，而且在容量配置上有着更高的弹性。如果发生硬盘损毁，RAID 0分割区数据自然无法复原，但是RAID 1分割区的数据却会得到保全。
可以说，利用Matrix RAID技术，我们只需要2个硬盘就可以在获取高效数据存取的同时又能确保数据安全性。这意味着普通用户也可以低成本享受到RAID 0+1应用模式。


NV RAID：
NV RAID是nVidia自行开发的RAID技术，随着nForce各系列芯片组的发展也不断推陈出新。相对于其它RAID技术而言，目前最新的nForce4系列芯片组的NV RAID具有自己的鲜明特点，主要是以下几点：

(1)交错式RAID(Cross-Controller RAID)：交错式RAID即俗称的混合式RAID，也就是将SATA接口的硬盘与IDE接口的硬盘联合起来组成一个RAID模式。交错式RAID在nForce3 250系列芯片组中便已经出现，在nForce 4系列芯片组身上该功能得到延续和增强。
(2)热冗余备份功能：在nForce 4系列芯片组中，因支持Serial ATA 2.0的热插拔功能，用户可以在使用过程中更换损坏的硬盘，并在运行状态下重新建立一个新的镜像，确保重要数据的安全性。更为可喜的是，nForce 4的nVIDIA RAID控制器还允许用户为运行中的RAID系统增加一个冗余备份特性，而不必理会系统采用哪一种RAID模式，用户可以在驱动程序提供的“管理工具”中指派任何一个多余的硬盘用作RAID系统的热备份。该热冗余硬盘可以让多个RAID系统(如一个RAID 0和一个RAID1)共享，也可以为其中一个RAID系统所独自占有，功能类似于时下的高端RAID系统。
(3)简易的RAID模式迁移：nForce 4系列芯片组的NV RAID模块新增了一个名为“Morphing”的新功能，用户只需要选择转换之后的RAID模式，而后执行“Morphing”操作，RAID删除和模式重设的工作可以自动完成，无需人为干预，易用性明显提高。


最大存储容量
最存储大存储容量是指磁盘阵列设备所能存储数据容量的极限，通俗的讲，就是磁盘阵列设备能够支持的最大硬盘数量乘以单个硬盘容量就是最大存储容量，其实这是个理论值。实际上这个数值还取决于所使用RAID（独立冗余磁盘整理）的级别，采用不同的RAID级别，有效的存储容量也就有所差别。通常，一般小型的磁盘阵列设备会支持几百GB的存储容量，适合中小型公司作为存储设备共享数据使用，而中高档的磁盘阵列设备应该支持T级别的容量（1T=1000G）。  
平均传输率
平均传输率是指数据从磁盘阵列的硬盘里读出送到外部主机或其他地方的稳定速度，而不是突发速率，单位通常是Mb/s（兆位/秒）。这个数值取决于磁盘阵列所使用的外部主机通道和所用磁盘类型，通常使用SCSI硬盘作为阵列和FC（Fiber Channel）光纤主机通道的速率为最高，一般可达1000Mb/s以上。而采用IDE硬盘作为阵列的产品的速率就相对于较低，适合规模不大的用户群使用。
硬盘转速
硬盘转速是指硬盘内电机主轴的转动速度，单位是RPM（每分钟旋转次数）。其转速越高内部传输速率就越大。目前常见的IDE接口硬盘转速为5400RPM和7200RPM,而SCSI接口的硬盘的转速可达到10000RPM以上。如果是小型公司没有大量数据存储的话，用5400RPM或7200RPM的硬盘即可，而对于有大量数据要求的部门则最好选用高速SCSI硬盘，且具有热插拔的优点。
高速缓存
每台磁盘阵列设备都配备了一定数量的内存作为高速缓存使用，而且大多用户以后可以扩充。在磁盘阵列设备中，常见的内存类型由SDRAM（同步内存）、FLASH（闪存）等。不同的磁盘阵列产品出厂时配备的内存容量不同，一般为几十兆到数GB（1GB=1000MB）容量不等，这取决于磁盘阵列产品的应用范围，一般来讲，应用在小规模的局域网当中的磁盘阵列，如果只是应付几台设备的访问，64M以下内存容量即可。如果是上百个节点以上的访问，就得需要上G容量的内存。当然，这不是绝对的因素，磁盘阵列产品的综合性能发挥还取决于它的处理器能力、硬盘速度及其网络实际环境等因素的制约。总之，选购磁盘阵列产品时，应该综合考虑各个方面的性能参数。  
MTBF
MTBF,即平均无故障时间，英文全称是“Mean Time Between Failure”。是衡量一个产品（尤其是电器产品）的可靠性指标。单位为“小时”。它反映了产品的时间质量，是体现产品在规定时间内保持功能的一种能力。具体来说，是指相邻两次故障之间的平均工作时间，也称为平均故障间隔。它仅适用于可维修产品。同时也规定产品在总的使用阶段累计工作时间与故障次数的比值为MTBF。磁盘阵列产品一般MTBF不能低于50000小时。
认证
认证的官方含义是：由可以充分信任的第三方证实某一经鉴定的产品或服务符合特定标准或规范性文件的活动。NAS产品的认证通常是指是否通过国际上通用的安全标准。
常见的认证有以下几个：
1. FCC认证  
FCC （ Federal Communications Commission ， 美国联邦通信委员会）通过控制无线电广播、电视、电信、卫星和电缆来协调国内和国际的通信。  
2.CSA认证  
CSA（Canadian Standards Association）提供对机械、建材、电器、电脑设备、办公设备、环保、医疗防火安全、运动及娱乐等方面的所有类型的产品提供安全认证。
3. CE认证   
CE(CONFORMITE EUROPEENNE) 提供产品是否符合有关欧洲指令规定的主要要求（Essential Requirements）。
4.TUV认证  
TUV提供对无线电及通讯类产品认证的咨询服务。
5.UL认证   
UL（Underwriter Laboratories Inc.）采用科学的测试方法来研究确定各种材料、装置、产品、设备、建筑等对生命、财产有无危害和危害的程度；确定、编写、发行相应的标准和有助于减少及防止造成生命财产受到损失的资料，同时开展实情调研业务。
单机磁盘数量
单机磁盘数量是指磁盘一个磁盘阵列产品所能容纳的SCSI硬盘或IDE硬盘的数量。
一般低端的产品具有几个到几十个不等，而高端的产品则可能支持上百个硬盘，这类产品一般都为模块化，适合大型公司的海量数据传输和存储。需要注意的是，最次的产品也得具有支持两块硬盘的能力，否则便够不成阵列了。
内置硬盘接口
通俗的讲，磁盘阵列产品就是多个硬盘的“集装箱”，所以其内部也就集成了许多硬盘的接口。常见的接口又IDE接口和SCSI接口。规格如下：
IDE接口
IDE（集成磁盘电子接口，Integrated Drive Electronics）接口就是台式机最为常用的硬盘接口，通常为40针接口规格。这种接口优点是安装方便，缺点是不支持热插拔，速度较慢。
SCSI接口
SCSI（Small Computer System Interface，小型计算机系统接口）接口主要面向网络市场，这种接口速度快，支持热插拔。SCSI规格如下：

RAID技术经过不断的发展，现在已拥有了从 RAID 0 到 6 七种基本的RAID 级别。另外，还有一些基本RAID级别的组合形式，如RAID 10（RAID 0与RAID 1的组合），RAID 50（RAID 0与RAID 5的组合）等。不同RAID 级别代表着不同的存储性能、数据安全性和存储成本。但我们最为常用的是下面的几种RAID形式。
(1) RAID 0
(2) RAID 1
(3) RAID 0+1
(4) RAID 3
(5) RAID 5

RAID级别的选择有三个主要因素：可用性（数据冗余）、性能和成本。如果不要求可用性，选择RAID0以获得最佳性能。如果可用性和性能是重要的而成本不是一个主要因素，则根据硬盘数量选择RAID 1。如果可用性、成本和性能都同样重要，则根据一般的数据传输和硬盘的数量选择RAID３、RAID５。
外接主机通道
磁盘阵列作为数据的存储设备，供网络用户使用，那么就需要磁盘阵列提供接口，和服务器主机或其他网络设备相连接，这个接口我们把它叫做主机通道或外接主机通道。现在大多数外接主机通道为Ultra2 SCSI和Ultra3 SCSI，部分产品由于和SAN（存储区域网络）连接具有FC（Fiber Channel光纤通道）接口。
通常，磁盘阵列有单主机通道磁盘阵列和多主机通道磁盘阵列之别: 单主机通道磁盘阵列只能接一台主机，多主机通道磁盘阵列可接多个主机系统，并同时使用,有很大的灵活扩充能力，可以群集(Cluster)的方式共用磁盘阵列。且大多数的阵列都支持73GB、36GB和18GB的硬盘，也有部分的阵列可以支持180GB的硬盘，并支持热插拔，其可支持的RAID级别有0、1(0+1)、3和5等。  
RAID
RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的缩写，翻译成中文意思是“独立磁盘冗余阵列”，有时也简称磁盘阵列（Disk Array）。
简单的说，RAID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和提供数据备份技术。组成磁盘阵列的不同方式成为RAID级别（RAID Levels）。数据备份的功能是在用户数据一旦发生损坏后，利用备份信息可以使损坏数据得以恢复，从而保障了用户数据的安全性。在用户看起来，组成的磁盘组就像是一个硬盘，用户可以对它进行分区，格式化等等。总之，对磁盘阵列的操作与单个硬盘一模一样。不同的是，磁盘阵列的存储速度要比单个硬盘高很多，而且可以提供自动数据备份。
RAID技术的两大特点：一是速度、二是安全，由于这两项优点，RAID技术早期被应用于高级服务器中的SCSI接口的硬盘系统中，随着近年计算机技术的发展，ＰＣ机的CPU的速度已进入GHz 时代。IDE接口的硬盘也不甘落后，相继推出了ATA66和ATA100硬盘。这就使得RAID技术被应用于中低档甚至个人ＰＣ机上成为可能。RAID通常是由在硬盘阵列塔中的RAID控制器或电脑中的RAID卡来实现的。


本文来自ChinaUnix博客，如果查看原文请点：http://blog.chinaunix.net/u1/44757/showart_440776.html