⑴ 磁碟陣列是什麼
轉自網路RAID磁碟陣列(Rendant Array of Independent Disks) 其特色是N台硬碟同時讀取速度加快及提供容錯性Fault Tolerant,所以RAID是當成平時主要訪問數據的存儲速度問題(Storage)不是備份問題(Backup Solution)。 簡單的說,RAID是一種把多塊獨立的硬碟(物理硬碟)按不同的方式組合起來形成一個硬碟組(邏輯硬碟),從而提供比單個硬碟更高的存儲性能和提供數據備份技術。組成磁碟陣列的不同方式稱為RAID級別(RAID Levels)。 磁碟陣列中針對不同的應用使用的不同技術,稱為RAID level, RAID是Rendant Array of Inexpensive Disks的縮寫,而每一level代表一種技術,目前業界公認的標準是RAID 0~RAID 5。 這個level並不代表技術的高低,level 5並不高於level 3,level 1也不低過level 4,至於要選擇那一種RAID level的產品,純視用戶的操作環境(operating environment)及應用(application)而定,與level的高低沒有必然的關系。 在RAID有一基本概念稱為EDAP(Extended Data Availability and Protection),其強調擴充性及容錯機制, 也是各家廠商如:Mylex,IBM,HP,Compaq,Adaptec,Infortrend等訴求的重點,包括在不須停機情況下可處理以下動作: RAID 磁碟陣列支援自動檢測故障硬碟; RAID 磁碟陣列支援重建硬碟壞軌的資料; RAID 磁碟陣列支援支持不須停機的硬碟備援 Hot Spare; 飛客數據恢復中心提供RAID 磁碟陣列支援支持不須停機的硬碟替換 Hot Swap; RAID 磁碟陣列支援擴充硬碟容量等。功能1、擴大了存儲能力 可由多個硬碟組成容量巨大的存儲空間。 2、降低了單位容量的成本 市場上最大容量的硬碟每兆容量的價格要大大高於普及型硬碟,因此採用多個普及型硬碟組成的陣列其單位價格要低得多。 3、提高了存儲速度 單個硬碟速度的提高均受到各個時期的技術條件限制,要更進一步往往是很困難的,而使用RAID,則可以讓多個硬碟同時分攤數據的讀或寫操作,因此整體速度有成倍地提高。 4、可靠性 RAID系統可以使用兩組硬碟同步完成鏡像存儲,這種安全措施對於網路伺服器來說是最重要不過的了。 5、容錯性 RAID控制器的一個關鍵功能就是容錯處理。容錯陣列中如有單塊硬碟出錯,不會影響到整體的繼續使用,高級RAID控制器還具有拯救數據功能。 6、對於IDE RAID來說,目前還有一個功能就是支持ATA/66/100。RAID也分為SCSI RAID和IDE RAID兩類,當然IDE RAID要廉價得多。如果主機主板不支持ATA/66/100硬碟,通過RAID卡,則能夠使用上新硬碟的ATA/66/100功能。編輯本段優點RAID的採用為存儲系統(或者伺服器的內置存儲)帶來巨大利益,其中提高傳輸速率和提供容錯功能是最大的優點。 RAID通過同時使用多個磁碟,提高了傳輸速率。RAID通過在多個磁碟上同時存儲和讀取數據來大幅提高存儲系統的數據吞吐量(Throughput)。在RAID中,可以讓很多磁碟驅動器同時傳輸數據,而這些磁碟驅動器在邏輯上又是一個磁碟驅動器,所以使用RAID可以達到單個磁碟驅動器幾倍、幾十倍甚至上百倍的速率。這也是RAID最初想要解決的問題。因為當時CPU的速度增長很快,而磁碟驅動器的數據傳輸速率無法大幅提高,所以需要有一種方案解決二者之間的矛盾。RAID最後成功了。 通過數據校驗,RAID可以提供容錯功能。這是使用RAID的第二個原因,因為普通磁碟驅動器無法提供容錯功能,如果不包括寫在磁碟上的CRC(循環冗餘校驗)碼的話。RAID容錯是建立在每個磁碟驅動器的硬體容錯功能之上的,所以它提供更高的安全性。在很多RAID模式中都有較為完備的相互校驗/恢復的措施,甚至是直接相互的鏡像備份,從而大大提高了RAID系統的容錯度,提高了系統的穩定冗餘性。</p>
RAID規范主要包含RAID 0~RAID 7等數個規范,它們的側重點各不相同,常見的規范有如下幾種:RAID 0:無差錯控制的帶區組要實現RAID0必須要有兩個以上硬碟驅動器,RAID0實現了帶區組,數據並不是保存在一個硬碟上,而是分成數據塊保存在不同驅動器上。因為將數據分布在不同驅動器上,所以數據吞吐率大大提高,驅動器的負載也比較平衡。如果剛好所需要的數據在不同的驅動器上效率最好。它不需要計算校驗碼,實現容易。它的缺點是它沒有數據差錯控制,如果一個驅動器中的數據發生錯誤,即使其它盤上的數據正確也無濟於事了。不應該將它用於對數據穩定性要求高的場合。如果用戶進行圖象(包括動畫)編輯和其它要求傳輸比較大的場合使用RAID0比較合適。同時,RAID可以提高數據傳輸速率,比如所需讀取的文件分布在兩個硬碟上,這兩個硬碟可以同時讀取。那麼原來讀取同樣文件的時間被縮短為1/2。在所有的級別中,RAID 0的速度是最快的。但是RAID 0沒有冗餘功能的,如果一個磁碟(物理)損壞,則所有的數據都無法使用。RAID 1:鏡象結構 raid1對於使用這種RAID1結構的設備來說,RAID控制器必須能夠同時對兩個盤進行讀操作和對兩個鏡象盤進行寫操作。通過下面的結構圖您也可以看到必須有兩個驅動器。因為是鏡象結構在一組盤出現問題時,可以使用鏡象,提高系統的容錯能力。它比較容易設計和實現。每讀一次盤只能讀出一塊數據,也就是說數據塊傳送速率與單獨的盤的讀取速率相同。因為RAID1的校驗十分完備,因此對系統的處理能力有很大的影響,通常的RAID功能由軟體實現,而這樣的實現方法在伺服器負載比較重的時候會大大影響伺服器效率。當您的系統需要極高的可靠性時,如進行數據統計,那麼使用RAID1比較合適。而且RAID1技術支持「熱替換」,即不斷電的情況下對故障磁碟進行更換,更換完畢只要從鏡像盤上恢復數據即可。當主硬碟損壞時,鏡像硬碟就可以代替主硬碟工作。鏡像硬碟相當於一個備份盤,可想而知,這種硬碟模式的安全性是非常高的,RAID 1的數據安全性在所有的RAID級別上來說是最好的。但是其磁碟的利用率卻只有50%,是所有RAID級別中最低的。RAID2:帶海明碼校驗從概念上講,RAID 2 同RAID 3類似, 兩者都是將數據條塊化分布於不同的硬碟上, 條塊單位為位或位元組。然而RAID 2 使用一定的編碼技術來提供錯誤檢查及恢復。這種編碼技術需要多個磁碟存放檢查及恢復信息,使得RAID 2技術實施更復雜。因此,在商業環境中很少使用。下圖左邊的各個磁碟上是數據的各個位,由一個數據不同的位運算得到的海明校驗碼可以保存另一組磁碟上,具體情況請見下圖。由於海明碼的特點,它可以在數據發生錯誤的情況下將錯誤校正,以保證輸出的正確。它的數據傳送速率相當高,如果希望達到比較理想的速度,那最好提高保存校驗碼ECC碼的硬碟,對於控制器的設計來說,它又比RAID3,4或5要簡單。沒有免費的午餐,這里也一樣,要利用海明碼,必須要付出數據冗餘的代價。輸出數據的速率與驅動器組中速度最慢的相等。RAID3:帶奇偶校驗碼的並行傳送 raid3這種校驗碼與RAID2不同,只能查錯不能糾錯。它訪問數據時一次處理一個帶區,這樣可以提高讀取和寫入速度,它像RAID 0一樣以並行的方式來存放數據,但速度沒有RAID 0快。校驗碼在寫入數據時產生並保存在另一個磁碟上。需要實現時用戶必須要有三個以上的驅動器,寫入速率與讀出速率都很高,因為校驗位比較少,因此計算時間相對而言比較少。用軟體實現RAID控制將是十分困難的,控制器的實現也不是很容易。它主要用於圖形(包括動畫)等要求吞吐率比較高的場合。不同於RAID 2,RAID 3使用單塊磁碟存放奇偶校驗信息。如果一塊磁碟失效,奇偶盤及其他數據盤可以重新產生數據。 如果奇偶盤失效,則不影響數據使用。RAID 3對於大量的連續數據可提供很好的傳輸率,但對於隨機數據,奇偶盤會成為寫操作的瓶頸。 利用單獨的校驗盤來保護數據雖然沒有鏡像的安全性高,但是硬碟利用率得到了很大的提高,為n-1。RAID4:帶奇偶校驗碼的獨立磁碟結構 raid4RAID4和RAID3很象,不同的是,它對數據的訪問是按數據塊進行的,也就是按磁碟進行的,每次是一個盤。在圖上可以這么看,RAID3是一次一橫條,而RAID4一次一豎條。它的特點的RAID3也挺象,不過在失敗恢復時,它的難度可要比RAID3大得多了,控制器的設計難度也要大許多,而且訪問數據的效率不怎麼好。RAID5:分布式奇偶校驗的獨立磁碟結構 RAID5清晰圖片從它的示意圖上可以看到,它的奇偶校驗碼存在於所有磁碟上,其中的p0代表第0帶區的奇偶校驗值,其它的意思也相同。RAID5的讀出效率很高,寫入效率一般,塊式的集體訪問效率不錯。因為奇偶校驗碼在不同的磁碟上,所以提高了可靠性,允許單個磁碟出錯。RAID 5也是以數據的校驗位來保證數據的安全,但它不是以單獨硬碟來存放數據的校驗位,而是將數據段的校驗位交互存放於各個硬碟上。這樣,任何一個硬碟損壞,都可以根據其它硬碟上的校驗位來重建損壞的數據。硬碟的利用率為n-1。 但是它對數據傳輸的並行性解決不好,而且控制器的設計也相當困難。RAID 3 與RAID 5相比,重要的區別在於RAID 3每進行一次數據傳輸,需涉及到所有的陣列盤。而對於RAID 5來說,大部分數據傳輸只對一塊磁碟操作,可進行並行操作。在RAID 5中有「寫損失」,即每一次寫操作,將產生四個實際的讀/寫操作,其中兩次讀舊的數據及奇偶信息,兩次寫新的數據及奇偶信息。 RAID-5的話,優點是提供了冗餘性(支持一塊盤掉線後仍然正常運行),磁碟空間利用率較高(N-1/N),讀寫速度較快(N-1倍)。RAID5最大的好處是在一塊盤掉線的情況下,RAID照常工作,相對於RAID0必須每一塊盤都正常才可以正常工作的狀況容錯性能好多了。因此RAID5是RAID級別中最常見的一個類型。RAID5校驗位即P位是通過其它條帶數據做異或(xor)求得的。計算公式為P=D0xorD1xorD2…xorDn,其中p代表校驗塊,Dn代表相應的數據塊,xor是數學運算符號異或。 RAID5校驗位演算法詳解 P=D1 xor D2 xor D3 … xor Dn (D1,D2,D3 … Dn為數據塊,P為校驗,xor為異或運算) XOR(Exclusive OR)的校驗原理如下表: A值B值Xor結果000101011110這里的A與B值就代表了兩個位,從中可以發現,A與B一樣時,XOR(非或又稱"非異或")結果為0,A與B不一樣時,XOR結果就是1,如果知道XOR結果,A和B中的任何兩個數值,就可以反推出剩下的一個數值。比如A為1,XOR結果為1,那麼B肯定為0,如果XOR結果為0,那麼B肯定為1。這就是XOR編碼與校驗的基本原理。RAID6:兩種存儲的奇偶校驗碼的磁碟結構 raid6名字很長,但是如果看到圖,大家立刻會明白是為什麼,請注意p0代表第0帶區的奇偶校驗值,而pA代表數據塊A的奇偶校驗值。它是對RAID5的擴展,主要是用於要求數據絕對不能出錯的場合。當然了,由於引入了第二種奇偶校驗值,所以需要N+2個磁碟,同時對控制器的設計變得十分復雜,寫入速度也不好,用於計算奇偶校驗值和驗證數據正確性所花費的時間比較多,造成了不必須的負載。我想除了軍隊沒有人用得起這種東西。 常見的RAID6組建類型 RAID 6(6D + 2P) 1 RAID 6(6D + 2P)原理 和RAID 5相似,RAID 6(6D + 2P)根據條帶化的數據生成校驗信息,條帶化數據和校驗數據一起分散存儲到RAID組的各個磁碟上。在圖1中,D0,D1,D2,D3,D4和D5是條帶化的數據,P代表校驗數據,Q是第二份校驗數據。 RAID 6(6D + 2P)根據條帶化的數據生成校驗信息,條帶化數據和校驗數據一起分散存儲到RAID組的各個磁碟上 RAID 6校驗數據生成公式(P和Q): P的生成用了異或 P = D0 XOR D1 XOR D2 XOR D3 XOR D4 XOR D5 Q的生成用了系數和異或 Q = A0*D0 XOR A1*D1 XOR A2*D2 XOR A3*D3 XOR A4*D4 XOR A5*D5 D0~D5:條帶化數據 A0~A5:系數 XOR:異或 *:乘 在RAID 6中,當有1塊磁碟出故障的時候,利用公式1恢復數據,這個過程是和RAID 5一樣的。而當有2塊磁碟同時出故障的時候,就需要同時用公式1和公式2來恢復數據了。 各系數A0~A5是線性無關的系數,在D0,D1,D2,D3,D4,D5,P,Q中有兩個未知數的情況下,也可以聯列求解兩個方程得出兩個未知數的值。這樣在一個RAID組中有兩塊磁碟同時壞的情況下,也可以恢復數據。 上面描述的是校驗數據生成的演算法。其實RAID 6的核心就是有兩份檢驗數據,以保證兩塊磁碟同時出故障的時候,也能保障數據的安全。RAID7:優化的高速數據傳送磁碟結構RAID7所有的I/O傳送均是同步進行的,可以分別控制,這樣提高了系統的並行性,提高系統訪問數據的速度;每個磁碟都帶有高速緩沖存儲器,實時操作系統可以使用任何實時操作晶元,達到不同實時系統的需要。允許使用SNMP協議進行管理和監視,可以對校驗區指定獨立的傳送信道以提高效率。可以連接多台主機,因為加入高速緩沖存儲器,當多用戶訪問系統時,訪問時間幾乎接近於0。由於採用並行結構,因此數據訪問效率大大提高。需要注意的是它引入了一個高速緩沖存儲器,這有利有弊,因為一旦系統斷電,在高速緩沖存儲器內的數據就會全部丟失,因此需要和UPS一起工作。當然了,這么快的東西,價格也非常昂貴。RAID10:高可靠性與高效磁碟結構這種結構無非是一個帶區結構加一個鏡象結構,因為兩種結構各有優缺點,因此可以相互補充,達到既高效又高速還可以互為鏡像的目的。大家可以結合兩種結構的優點和缺點來理解這種新結構。這種新結構的價格高,可擴充性不好。主要用於容量不大,但要求速度和差錯控制的資料庫中。RAID 50:被稱為分布奇偶位陣列條帶同RAID 30相仿的,它具有RAID 5和RAID 0的共同特性。它由兩組RAID 5磁碟組成(每組最少3個),每一組都使用了分布式奇偶位,而兩組硬碟再組建成RAID 0,實驗跨磁碟抽取數據。RAID 50提供可靠的數據存儲和優秀的整體性能,並支持更大的捲尺寸。即使兩個物理磁碟發生故障(每個陣列中一個),數據也可以順利恢復過來。 RAID 50最少需要6個驅動器,它最適合需要高可靠性存儲、高讀取速度、高數據傳輸性能的應用。這些應用包括事務處理和有許多用戶存取小文件的辦公應用程序。RAID 53:稱為高效數據傳送磁碟結構結構的實施同Level 0數據條陣列,其中,每一段都是一個RAID 3陣列。它的冗餘與容錯能力同RAID 3。這對需要具有高數據傳輸率的RAID 3配置的系統有益,但是它價格昂貴、效率偏低。 RAID 1.5:是一個新生的磁碟陣列方式,它具有RAID 0+1的特性,而不同的是,它的實現只需要2個硬碟。 從表面上來看,組建RAID 1.5後的磁碟,兩個都具有相同的數據。當然,RAID 1.5也是一種不能完全利用磁碟空間的磁碟陣列模式,因此,兩個80GB的硬碟在組建RAID 1.5後,和RAID 1是一樣的,即只有80GB的實際使用空間,另外80GB是它的備份數據。如果把兩個硬碟分開,分別把他們運行在原系統,也是暢通無阻的。但通過實際應用,我們發現如果兩個硬碟在分開運行後,其數據的輕微改變都會引起再次重組後的磁碟陣列,沒法實現完全的數據恢復,而是以數據較少的磁碟為准。</p>——————————————————————————————
⑵ 請問什麼是磁碟陣列
簡單的說,RAID是一種把多塊獨立的硬碟(物理硬碟)按不同的方式組合起來形成一個硬碟組(邏輯硬碟),從而提供比單個硬碟更高的 存儲 性能和提供 數據備份 技術。組成 磁碟陣列 的不同方式成為RAID級別(RAID Levels)。 數據備份 的功能是在用戶數據一旦發生損壞後,利用備份信息可以使損壞數據得以恢復,從而保障了用戶數據的安全性。在用戶看起來,組成的磁碟組就像是一個硬碟,用戶可以對它進行分區,格式化等等。總之,對 磁碟陣列 的操作與單個硬碟一模一樣。不同的是, 磁碟陣列 的存儲速度要比單個硬碟高很多,而且可以提供自動 數據備份 。
雖然RAID包含多塊硬碟,但是在 操作系統 下是作為一個獨立的大型存儲設備出現。利用RAID技術於 存儲系統 的好處主要有以下三種:
通過把多個磁碟組織在一起作為一個邏輯卷提供磁碟跨越功能;
通過把數據分成多個 數據塊 (Block)並行寫入/讀出多個磁碟以提高訪問磁碟的速度;
通過 鏡像 或校驗操作提供容錯能力;
最初開發RAID的主要目的是節省成本,當時幾塊小容量硬碟的價格總和要低於大容量的硬碟。目前來看RAID在節省成本方面的作用並不明顯,但是 RAID可以充分發揮出多塊硬碟的優勢,實現遠遠超出任何一塊單獨硬碟的速度和吞吐量。除了性能上的提高之外,RAID還可以提供良好的容錯能力,在任何一塊硬碟出現問題的情況下都可以繼續工作,不會受到損壞硬碟的影響。
RAID技術分為幾種不同的等級,分別可以提供不同的速度,安全性和性價比。根據實際情況選擇適當的RAID級別可以滿足用戶對 存儲系統 可用性、性能和容量的要求。常用的RAID級別有以下幾種:NRAID,JBOD,RAID0,RAID1, RAID0+1 ,RAID3,RAID5等。目前經常使用的是RAID5和RAID(0+1)。
磁碟陣列 (Disk Array)是由一個 硬碟控制器 來控制多個硬碟的相互連接,使多個硬碟的讀寫同步,減少錯誤,增加效率和可靠度的技術。 磁碟陣列卡 則是實現這一技術的硬體產品,磁碟陣列卡擁有一個專門的處理器,還擁有專門的 存貯器 ,用於高速緩沖數據。使用 磁碟陣列卡 伺服器對磁碟的操作就直接通過陣列卡來進行處理,因此不需要大量的CPU及 系統內存 資源,不會降低磁碟子系統的性能。 陣列卡 專用的處理單元來進行操作,它的性能要遠遠高於常規非 陣列硬碟 ,並且更安全更穩定。
RAID技術的兩大特點:一是速度、二是安全,由於這兩項優點,RAID技術早期被應用於高級伺服器中的 SCSI介面 的硬碟系統中,隨著近年 計算機技術 的發展,PC機的CPU的速度已進入GHz 時代。IDE介面的硬碟也不甘落後,相繼推出了ATA66和ATA100硬碟。這就使得RAID技術被應用於中低檔甚至個人PC機上成為可能。RAID通常是由在硬碟陣列塔中的RAID控制器或電腦中的RAID卡來實現的。
⑶ 怎樣做磁碟陣列
賣塊RAID卡然後看你想怎麼做了
RAID技術主要包含RAID 0~RAID 7等數個規范,它們的側重點各不相同,常見的規范有如下幾種:
RAID 0:RAID 0連續以位或位元組為單位分割數據,並行讀/寫於多個磁碟上,因此具有很高的數據傳輸率,但它沒有數據冗餘,因此並不能算是真正的RAID結構。RAID 0隻是單純地提高性能,並沒有為數據的可靠性提供保證,而且其中的一個磁碟失效將影響到所有數據。因此,RAID 0不能應用於數據安全性要求高的場合。
RAID 1:它是通過磁碟數據鏡像實現數據冗餘,在成對的獨立磁碟上產生互 為備份的數據。當原始數據繁忙時,可直接從鏡像拷貝中讀取數據,因此RAID 1可以提高讀取性能。RAID 1是磁碟陣列中單位成本最高的,但提供了很高的數據安全性和可用性。當一個磁碟失效時,系統可以自動切換到鏡像磁碟上讀寫,而不需要重組失效的數據。
RAID 0+1: 也被稱為RAID 10標准,實際是將RAID 0和RAID 1標准結合的產物,在連續地以位或位元組為單位分割數據並且並行讀/寫多個磁碟的同時,為每一塊磁碟作磁碟鏡像進行冗餘。它的優點是同時擁有RAID 0的超凡速度和RAID 1的數據高可靠性,但是CPU佔用率同樣也更高,而且磁碟的利用率比較低。
RAID 2:將數據條塊化地分布於不同的硬碟上,條塊單位為位或位元組,並使用稱為「加重平均糾錯碼(海明碼)」的編碼技術來提供錯誤檢查及恢復。這種編碼技術需要多個磁碟存放檢查及恢復信息,使得RAID 2技術實施更復雜,因此在商業環境中很少使用。
RAID 3:它同RAID 2非常類似,都是將數據條塊化分布於不同的硬碟上,區別在於RAID 3使用簡單的奇偶校驗,並用單塊磁碟存放奇偶校驗信息。如果一塊磁碟失效,奇偶盤及其他數據盤可以重新產生數據;如果奇偶盤失效則不影響數據使用。RAID 3對於大量的連續數據可提供很好的傳輸率,但對於隨機數據來說,奇偶盤會成為寫操作的瓶頸。
RAID 4:RAID 4同樣也將數據條塊化並分布於不同的磁碟上,但條塊單位為塊或記錄。RAID 4使用一塊磁碟作為奇偶校驗盤,每次寫操作都需要訪問奇偶盤,這時奇偶校驗盤會成為寫操作的瓶頸,因此RAID 4在商業環境中也很少使用。
RAID 5:RAID 5不單獨指定的奇偶盤,而是在所有磁碟上交叉地存取數據及奇偶校驗信息。在RAID 5上,讀/寫指針可同時對陣列設備進行操作,提供了更高的數據流量。RAID 5更適合於小數據塊和隨機讀寫的數據。RAID 3與RAID 5相比,最主要的區別在於RAID 3每進行一次數據傳輸就需涉及到所有的陣列盤;而對於RAID 5來說,大部分數據傳輸只對一塊磁碟操作,並可進行並行操作。在RAID 5中有「寫損失」,即每一次寫操作將產生四個實際的讀/寫操作,其中兩次讀舊的數據及奇偶信息,兩次寫新的數據及奇偶信息。
RAID 6:與RAID 5相比,RAID 6增加了第二個獨立的奇偶校驗信息塊。兩個獨立的奇偶系統使用不同的演算法,數據的可靠性非常高,即使兩塊磁碟同時失效也不會影響數據的使用。但RAID 6需要分配給奇偶校驗信息更大的磁碟空間,相對於RAID 5有更大的「寫損失」,因此「寫性能」非常差。較差的性能和復雜的實施方式使得RAID 6很少得到實際應用。
RAID 7:這是一種新的RAID標准,其自身帶有智能化實時操作系統和用於存儲管理的軟體工具,可完全獨立於主機運行,不佔用主機CPU資源。RAID 7可以看作是一種存儲計算機(Storage Computer),它與其他RAID標准有明顯區別。除了以上的各種標准(如表1),我們可以如RAID 0+1那樣結合多種RAID規范來構築所需的RAID陣列,例如RAID 5+3(RAID 53)就是一種應用較為廣泛的陣列形式。用戶一般可以通過靈活配置磁碟陣列來獲得更加符合其要求的磁碟存儲系統。
只要硬碟都是空盤沒有危險性,大不了直接格式化還能用
⑷ 磁碟陣列是什麼,主要做什麼用
1、磁碟陣列是由很多價格較低廉的磁碟,來組合成的一個容量巨大的磁碟組並利用個別磁碟提供數據所產生加成效果來提升整個磁碟系統效能。
2、作用是把相同的數據存儲在多個硬碟的不同的地方。通過把數據放在多個硬碟上,輸入輸出操作能以平衡的方式交疊,改良性能。因為多個硬碟增加了平均故障間隔時間(MTBF),儲存冗餘數據也增加了容錯。
拓展資料
1、分類
磁碟陣列其樣式有三種,一是外接式磁碟陣列櫃、二是內接式磁碟陣列卡,三是利用軟體來模擬。
2、原理
磁碟陣列作為獨立系統在主機外直連或通過網路與主機相連。磁碟陣列有多個埠可以被不同主機或不同埠連接。一個主機連接陣列的不同埠可提升傳輸速度。
和當時PC用單磁碟內部集成緩存一樣,在磁碟陣列內部為加快與主機交互速度,都帶有一定量的緩沖存儲器。主機與磁碟陣列的緩存交互,緩存與具體的磁碟交互數據。
⑸ 磁碟存儲陣列DAE的01燈是什麼意思
指RAID陣列01號。
根據相關資料顯示,DAE的01燈是指其指示燈不同顯示對應的狀態說明,一般在陣列後面都有2位的LED顯示燈,比如00,01等,表示這個陣列的ID或者trayID,同一個陣列集合中這個ID是不能重復的。一般級連時陣列會自動分配,我們也可以在管理界面手工修改。
DAE代表磁碟陣列存儲模塊。
⑹ 磁碟陣列技術的詳細操作!
RAID技術主要包含RAID 0~RAID 7等數個規范,它們的側重點各不相同,常見的規范有如下幾種: RAID 0:RAID 0連續以位或位元組為單位分割數據,並行讀/寫於多個磁碟上,因此具有很高的數據傳輸率,但它沒有數據冗餘,因此並不能算是真正的RAID結構。RAID 0隻是單純地提高性能,並沒有為數據的可靠性提供保證,而且其中的一個磁碟失效將影響到所有數據。因此,RAID 0不能應用於數據安全性要求高的場合。 RAID 1:它是通過磁碟數據鏡像實現數據冗餘,在成對的獨立磁碟上產生互為備份的數據。當原始數據繁忙時,可直接從鏡像拷貝中讀取數據,因此RAID 1可以提高讀取性能。RAID 1是磁碟陣列中單位成本最高的,但提供了很高的數據安全性和可用性。當一個磁碟失效時,系統可以自動切換到鏡像磁碟上讀寫,而不需要重組失效的數據。 RAID 0+1: 也被稱為RAID 10標准,實際是將RAID 0和RAID 1標准結合的產物,在連續地以位或位元組為單位分割數據並且並行讀/寫多個磁碟的同時,為每一塊磁碟作磁碟鏡像進行冗餘。它的優點是同時擁有RAID 0的超凡速度和RAID 1的數據高可靠性,但是CPU佔用率同樣也更高,而且磁碟的利用率比較低。 RAID 2:將數據條塊化地分布於不同的硬碟上,條塊單位為位或位元組,並使用稱為「加重平均糾錯碼(海明碼)」的編碼技術來提供錯誤檢查及恢復。這種編碼技術需要多個磁碟存放檢查及恢復信息,使得RAID 2技術實施更復雜,因此在商業環境中很少使用。 RAID 3:它同RAID 2非常類似,都是將數據條塊化分布於不同的硬碟上,區別在於RAID 3使用簡單的奇偶校驗,並用單塊磁碟存放奇偶校驗信息。如果一塊磁碟失效,奇偶盤及其他數據盤可以重新產生數據;如果奇偶盤失效則不影響數據使用。 RAID 3對於大量的連續數據可提供很好的傳輸率,但對於隨機數據來說,奇偶盤會成為寫操作的瓶頸。 RAID 4:RAID 4同樣也將數據條塊化並分布於不同的磁碟上,但條塊單位為塊或記錄。RAID 4使用一塊磁碟作為奇偶校驗盤,每次寫操作都需要訪問奇偶盤,這時奇偶校驗盤會成為寫操作的瓶頸,因此RAID 4在商業環境中也很少使用。 RAID 5:RAID 5不單獨指定的奇偶盤,而是在所有磁碟上交叉地存取數據及奇偶校驗信息。在RAID 5上,讀/寫指針可同時對陣列設備進行操作,提供了更高的數據流量。RAID 5更適合於小數據塊和隨機讀寫的數據。RAID 3與RAID 5相比,最主要的區別在於RAID 3每進行一次數據傳輸就需涉及到所有的陣列盤;而對於RAID 5來說,大部分數據傳輸只對一塊磁碟操作,並可進行並行操作。在RAID 5中有「寫損失」,即每一次寫操作將產生四個實際的讀/寫操作,其中兩次讀舊的數據及奇偶信息,兩次寫新的數據及奇偶信息。 RAID 6:與RAID 5相比,RAID 6增加了第二個獨立的奇偶校驗信息塊。兩個獨立的奇偶系統使用不同的演算法,數據的可靠性非常高,即使兩塊磁碟同時失效也不會影響數據的使用。但RAID 6需要分配給奇偶校驗信息更大的磁碟空間,相對於RAID 5有更大的「寫損失」,因此「寫性能」非常差。較差的性能和復雜的實施方式使得RAID 6很少得到實際應用。 RAID 7:這是一種新的RAID標准,其自身帶有智能化實時操作系統和用於存儲管理的軟體工具,可完全獨立於主機運行,不佔用主機CPU資源。RAID 7可以看作是一種存儲計算機(Storage Computer),它與其他RAID標准有明顯區別。除了以上的各種標准(如表1),我們可以如RAID 0+1那樣結合多種RAID規范來構築所需的RAID陣列,例如RAID 5+3(RAID 53)就是一種應用較為廣泛的陣列形式。用戶一般可以通過靈活配置磁碟陣列來獲得更加符合其要求的磁碟存儲系統。 開始時RAID方案主要針對 SCSI硬碟系統,系統成本比較昂貴。1993年,HighPoint公司推出了第一款IDE-RAID控制晶元,能夠利用相對廉價的IDE硬碟來組建 RAID系統,從而大大降低了RAID的「門檻」。從此,個人用戶也開始關注這項技術,因為硬碟是現代個人計算機中發展最為「緩慢」和最缺少安全性的設 備,而用戶存儲在其中的數據卻常常遠超計算機的本身價格。在花費相對較少的情況下,RAID技術可以使個人用戶也享受到成倍的磁碟速度提升和更高的數據安 全性,現在個人電腦市場上的IDE-RAID控制晶元主要出自HighPoint和Promise公司,此外還有一部分來自AMI公司(如表2)。 面向個人用戶的IDE-RAID晶元一般只提供了RAID 0、RAID 1和RAID 0+1(RAID 10)等RAID規范的支持,雖然它們在技術上無法與商用系統相提並論,但是對普通用戶來說其提供的速度提升和安全保證已經足夠了。隨著硬碟介面傳輸率的 不斷提高,IDE-RAID晶元也不斷地更新換代,晶元市場上的主流晶元已經全部支持ATA 100標准,而HighPoint公司新推出的HPT 372晶元和Promise最新的PDC20276晶元,甚至已經可以支持ATA 133標準的IDE硬碟。在主板廠商競爭加劇、個人電腦用戶要求逐漸提高的今天,在主板上板載RAID晶元的廠商已經不在少數,用戶完全可以不用購置 RAID卡,直接組建自己的磁碟陣列,感受磁碟狂飆的速度。
⑺ 什麼是磁碟陣列,常用的有哪些,各自優缺點是什麼
磁碟陣列簡稱RAID(Rendant Arrays of Inexpensive Disks,RAID),有「價格便宜且多餘的磁碟陣列」之意。其原理是利用數組方式來作磁碟組,配合數據分散排列的設計,提升數據的安全性。磁碟陣列主要針對硬碟,在容量及速度上,無法跟上CPU及內存的發展,提出改善方法。磁碟陣列是由很多便宜、容量較小、穩定性較高、速度較慢磁碟,組合成一個大型的磁碟組,利用個別磁碟提供數據所產生的加成效果來提升整個磁碟系統的效能。同時,在儲存數據時,利用這項技術,將數據切割成許多區段,分別存放在各個硬碟上。
磁碟陣列還能利用同位檢查(Parity Check)的觀念,在數組中任一顆硬碟故障時,仍可讀出數據,在數據重構時,將故障硬碟內的數據,經計算後重新置入新硬碟中。
磁碟陣列的由來: 由美國柏克萊大學(University of California-Berkeley)在1987年,發表的文章:「A Case for Rendant Arrays of Inexpensive Disks」。文章中,談到了RAID這個字匯,而且定義了RAID的5層級。柏克萊大學研究其研究目的為,反應當時CPU快速的性能。CPU效能每年大約成長30~50%,而硬磁機只能成長約7%。研究小組希望能找出一種新的技術,在短期內,立即提升效能來平衡計算機的運算能力。在當時,柏克萊研究小組的主要研究目的是效能與成本。 另外,研究小組也設計出容錯(fault-tolerance),邏輯數據備份(logical data rendancy),而產生了RAID理論。研究初期,便宜(Inexpensive)的磁碟也是主要的重點,但後來發現,大量便宜磁碟組合並不能適用於現實的生產環境,後來Inexpensive被改為independence,許多獨立的磁碟組。 磁碟陣列,時勢所趨: 自有PC以來,硬碟是最常使用的儲存裝置。但在整個計算機系統架構中,跟CPU與RAM來比,硬碟的速度是PC中最弱的設備之一。所以,為了加速計算機整體的數據流量,增加儲存的吞吐量,進階改進硬碟數據的安全,磁碟陣列的設計因應而生。 硬碟隨著科技的日新月異,現在其容量已達1500GB以上,轉速到了1萬轉,甚至15000轉,而且價格實在是很便宜,再加現在企業流行建造網路,企業資源計劃(Enterprise Resource Planning:ERP)是每個公司建構網路的主要目標。所以,利用區域網絡來傳遞數據,伺服器所使用的硬碟顯得非常重要,除了容量大、速度快之外,穩定更是基本要求。基於此因,磁碟陣列開始被廣泛的應用在個人計算機上。 磁碟陣列其樣式有三種,一是外接式磁碟陣列櫃、二是內接式磁碟陣列卡,三是利用軟體來模擬。外接式磁碟陣列櫃最常被使用大型伺服器上,具可熱抽換(Hot Swap)的特性,不過這類產品的價格都很貴。內接式磁碟陣列卡,因為價格便宜,但需要較高的安裝技術,適合技術人員使用操作。另外利用軟體模擬的方式,由於會拖累機器的速度,不適合大數據流量的伺服器。 由上述可知,現在IDE磁碟陣列大行其道的道理;IDE介面硬碟的穩定度與效能表現已有很大的提升,加上成本考量,所以採用IDE介面硬碟來作為磁碟陣列的解決方案,可說是最佳的方式 在網路存儲中,磁碟陣列是一種把若干硬磁碟驅動器按照一定要求組成一個整體,整個磁碟陣列由陣列控制器管理的系統。磁帶庫是像自動載入磁帶機一樣的基於磁帶的備份系統,磁帶庫由多個驅動器、多個槽、機械手臂組成,並可由機械手臂自動實現磁帶的拆卸和裝填。它能夠提供同樣的基本自動備份和數據恢復功能,同時具有更先進的技術特點。掌握網路存儲設備的安裝、操作使用也是網管員必須要學會的。在架構無線區域網時,對無線路由器、無線網路橋接器AP、無線網卡、天線等無線區域網產品進行安裝、調試和應用操作。 磁碟陣列的主流結構: 磁碟陣列作為獨立系統在主機外直連或通過網路與主機相連。磁碟陣列有多個埠可以被不同主機或不同埠連接。一個主機連接陣列的不同埠可提升傳輸速度。 和目前PC用單磁碟內部集成緩存一樣,在磁碟陣列內部為加快與主機交互速度,都帶有一定量的緩沖存儲器。主機與磁碟陣列的緩存交互,緩存與具體的磁碟交互數據。 在應用中,有部分常用的數據是需要經常讀取的,磁碟陣列根據內部的演算法,查找出這些經常讀取的數據,存儲在緩存中,加快主機讀取這些數據的速度,而對於其他緩存中沒有的數據,主機要讀取,則由陣列從磁碟上直接讀取傳輸給主機。對於主機寫入的數據,只寫在緩存中,主機可以立即完成寫操作。然後由緩存再慢慢寫入磁碟。
編輯本段磁碟陣列的優點
RAID的採用為存儲系統(或者伺服器的內置存儲)帶來巨大利益,其中提高傳輸速率和提供容錯功能是最大的優點。 RAID通過同時使用多個磁碟,提高了傳輸速率。RAID通過在多個磁碟上同時存儲和讀取數據來大幅提高存儲系統的數據吞吐量(Throughput)。在RAID中,可以讓很多磁碟驅動器同時傳輸數據,而這些磁碟驅動器在邏輯上又是一個磁碟驅動器,所以使用RAID可以達到單個磁碟驅動器幾倍、幾十倍甚至上百倍的速率。這也是RAID最初想要解決的問題。因為當時CPU的速度增長很快,而磁碟驅動器的數據傳輸速率無法大幅提高,所以需要有一種方案解決二者之間的矛盾。RAID最後成功了。 通過數據校驗,RAID可以提供容錯功能。這是使用RAID的第二個原因,因為普通磁碟驅動器無法提供容錯功能,如果不包括寫在磁碟上的CRC(循環冗餘校驗)碼的話。RAID容錯是建立在每個磁碟驅動器的硬體容錯功能之上的,所以它提供更高的安全性。在很多RAID模式中都有較為完備的相互校驗/恢復的措施,甚至是直接相互的鏡像備份,從而大大提高了RAID系統的容錯度,提高了系統的穩定冗餘性。
編輯本段磁碟陣列問答
1. 什麼是磁碟陣列(Disk Array)? 磁碟陣列(Disk Array)是由一個硬碟控制器來控制多個硬碟的相互連接,使多個硬碟的讀寫同步,減少錯誤,增加效率和可靠度的技術。 2.什麼是RAID? RAID是Rendant Array of Inexpensive Disk的縮寫,意為廉價冗餘磁碟陣列,是磁碟陣列在技術上實現的理論標准,其目的在於減少錯誤、提高存儲系統的性能與可靠度。常用的等級有1、3、5級等。 3.什麼是RAID Level 0? RAID Level 0是Data Striping(數據分割)技術的實現,它將所有硬碟構成一個磁碟陣列,可以同時對多個硬碟做讀寫動作,但是不具備備份及容錯能力,它價格便宜,硬碟使用效率最佳,但是可靠度是最差的。 以一個由兩個硬碟組成的RAID Level 0磁碟陣列為例,它把數據的第1和2位寫入第一個硬碟,第三和第四位寫入第二個硬碟……以此類推,所以叫「數據分割",因為各盤數據的寫入動作是同時做的,所以它的存儲速度可以比單個硬碟快幾倍。 但是,這樣一來,萬一磁碟陣列上有一個硬碟壞了,由於它把數據拆開分別存到了不同的硬碟上,壞了一顆等於中斷了數據的完整性,如果沒有整個磁碟陣列的備份磁帶的話,所有的數據是無法挽回的。因此,盡管它的效率很高,但是很少有人冒著數據丟失的危險採用這項技術。 4.什麼是RAID Level 1? RAID Level 1使用的是Disk Mirror(磁碟映射)技術,就是把一個硬碟的內容同步備份復制到另一個硬碟里,所以具備了備份和容錯能力,這樣做的使用效率不高,但是可靠性高。 5.什麼是RAID Level 3? RAID Level 3採用Byte-interleaving(數據交錯存儲)技術,硬碟在SCSI控制卡下同時動作,並將用於奇偶校驗的數據儲存到特定硬碟機中,它具備了容錯能力,硬碟的使用效率是安裝幾個就減掉一個,它的可靠度較佳。 6.什麼是RAID Level 5? RAID Level 5使用的是Disk Striping(硬碟分割)技術,與Level 3的不同之處在於它把奇偶校驗數據存放到各個硬碟里,各個硬碟在SCSI控制卡的控制下平行動作,有容錯能力,跟Level 3一樣,它的使用效率也是安裝幾個再減掉一個。 7.什麼是熱插拔硬碟? 熱插拔硬碟英文名為Hot-Swappable Disk,在磁碟陣列中,如果使用支持熱插拔技術的硬碟,在有一個硬碟壞掉的情況下,伺服器可以不用關機,直接抽出壞掉的硬碟,換上新的硬碟。一般的商用磁碟陣列在硬碟壞掉的時候,會自動鳴叫提示管理員更換硬碟。
編輯本段RAID技術規范簡介
在計算機發展的初期,「大容量」硬碟的價格還相當高,解決數據存儲安全性問題的主要方法是使用磁帶機等設備進行備份,這種方法雖然可以保證數據的安全,但查閱和備份工作都相當繁瑣。1987年, Patterson、Gibson和Katz這三位工程師在加州大學伯克利分校發表了題為《A Case of Rendant Array of Inexpensive Disks(廉價磁碟冗餘陣列方案)》的論文,其基本思想就是將多隻容量較小的、相對廉價的硬碟驅動器進行有機組合,使其性能超過一隻昂貴的大硬碟。這一設計思想很快被接受,從此RAID技術得到了廣泛應用,數據存儲進入了更快速、更安全、更廉價的新時代。 磁碟陣列對於個人電腦用戶,還是比較陌生和神秘的。印象中的磁碟陣列似乎還停留在這樣的場景中:在寬闊的大廳里,林立的磁碟櫃,數名表情陰郁、早早謝頂的工程師徘徊在其中,不斷從中抽出一塊塊沉重的硬碟,再插入一塊塊似乎更加沉重的硬碟……終於,隨著大容量硬碟的價格不斷降低,個人電腦的性能不斷提升,IDE-RAID作為磁碟性能改善的最廉價解決方案,開始走入一般用戶的計算機系統。 RAID技術主要包含RAID 0~RAID 7等數個規范,它們的側重點各不相同,常見的規范有如下幾種: RAID 0:RAID 0連續以位或位元組為單位分割數據,並行讀/寫於多個磁碟上,因此具有很高的數據傳輸率,但它沒有數據冗餘,因此並不能算是真正的RAID結構。RAID 0隻是單純地提高性能,並沒有為數據的可靠性提供保證,而且其中的一個磁碟失效將影響到所有數據。因此,RAID 0不能應用於數據安全性要求高的場合。 RAID 1:它是通過磁碟數據鏡像實現數據冗餘,在成對的獨立磁碟上產生互 為備份的數據。當原始數據繁忙時,可直接從鏡像拷貝中讀取數據,因此RAID 1可以提高讀取性能。RAID 1是磁碟陣列中單位成本最高的,但提供了很高的數據安全性和可用性。當一個磁碟失效時,系統可以自動切換到鏡像磁碟上讀寫,而不需要重組失效的數據。 RAID 0+1: 也被稱為RAID 10標准,實際是將RAID 0和RAID 1標准結合的產物,在連續地以位或位元組為單位分割數據並且並行讀/寫多個磁碟的同時,為每一塊磁碟作磁碟鏡像進行冗餘。它的優點是同時擁有RAID 0的超凡速度和RAID 1的數據高可靠性,但是CPU佔用率同樣也更高,而且磁碟的利用率比較低。 RAID 2:將數據條塊化地分布於不同的硬碟上,條塊單位為位或位元組,並使用稱為「加重平均糾錯碼(海明碼)」的編碼技術來提供錯誤檢查及恢復。這種編碼技術需要多個磁碟存放檢查及恢復信息,使得RAID 2技術實施更復雜,因此在商業環境中很少使用。 RAID 3:它同RAID 2非常類似,都是將數據條塊化分布於不同的硬碟上,區別在於RAID 3使用簡單的奇偶校驗,並用單塊磁碟存放奇偶校驗信息。如果一塊磁碟失效,奇偶盤及其他數據盤可以重新產生數據;如果奇偶盤失效則不影響數據使用。RAID 3對於大量的連續數據可提供很好的傳輸率,但對於隨機數據來說,奇偶盤會成為寫操作的瓶頸。 RAID 4:RAID 4同樣也將數據條塊化並分布於不同的磁碟上,但條塊單位為塊或記錄。RAID 4使用一塊磁碟作為奇偶校驗盤,每次寫操作都需要訪問奇偶盤,這時奇偶校驗盤會成為寫操作的瓶頸,因此RAID 4在商業環境中也很少使用。 RAID 5:RAID 5不單獨指定的奇偶盤,而是在所有磁碟上交叉地存取數據及奇偶校驗信息。在RAID 5上,讀/寫指針可同時對陣列設備進行操作,提供了更高的數據流量。RAID 5更適合於小數據塊和隨機讀寫的數據。RAID 3與RAID 5相比,最主要的區別在於RAID 3每進行一次數據傳輸就需涉及到所有的陣列盤;而對於RAID 5來說,大部分數據傳輸只對一塊磁碟操作,並可進行並行操作。在RAID 5中有「寫損失」,即每一次寫操作將產生四個實際的讀/寫操作,其中兩次讀舊的數據及奇偶信息,兩次寫新的數據及奇偶信息。 RAID 6:與RAID 5相比,RAID 6增加了第二個獨立的奇偶校驗信息塊。兩個獨立的奇偶系統使用不同的演算法,數據的可靠性非常高,即使兩塊磁碟同時失效也不會影響數據的使用。但RAID 6需要分配給奇偶校驗信息更大的磁碟空間,相對於RAID 5有更大的「寫損失」,因此「寫性能」非常差。較差的性能和復雜的實施方式使得RAID 6很少得到實際應用。 RAID 7:這是一種新的RAID標准,其自身帶有智能化實時操作系統和用於存儲管理的軟體工具,可完全獨立於主機運行,不佔用主機CPU資源。RAID 7可以看作是一種存儲計算機(Storage Computer),它與其他RAID標准有明顯區別。除了以上的各種標准(如表1),我們可以如RAID 0+1那樣結合多種RAID規范來構築所需的RAID陣列,例如RAID 5+3(RAID 53)就是一種應用較為廣泛的陣列形式。用戶一般可以通過靈活配置磁碟陣列來獲得更加符合其要求的磁碟存儲系統。 RAID 5E RAID 5E(RAID 5 Enhencement): RAID 5E是在 RAID 5級別基礎上的改進,與RAID 5類似,數據的校驗信息均勻分布在各硬碟上,但是,在每個硬碟上都保留了一部分未使用的空間,這部分空間沒有進行條帶化,最多允許兩塊物理硬碟出現故障。看起來,RAID 5E和RAID 5加一塊熱備盤好象差不多,其實由於RAID 5E是把數據分布在所有的硬碟上,性能會與RAID5 加一塊熱備盤要好。當一塊硬碟出現故障時,有故障硬碟上的數據會被壓縮到其它硬碟上未使用的空間,邏輯盤保持RAID 5級別。 RAID 5EE RAID 5EE: 與RAID 5E相比,RAID 5EE的數據分布更有效率,每個硬碟的一部分空間被用作分布的熱備盤,它們是陣列的一部分,當陣列中一個物理硬碟出現故障時,數據重建的速度會更快。 開始時RAID方案主要針對SCSI硬碟系統,系統成本比較昂貴。1993年,HighPoint公司推出了第一款IDE-RAID控制晶元,能夠利用相對廉價的IDE硬碟來組建RAID系統,從而大大降低了RAID的「門檻」。從此,個人用戶也開始關注這項技術,因為硬碟是現代個人計算機中發展最為「緩慢」和最缺少安全性的設備,而用戶存儲在其中的數據卻常常遠超計算機的本身價格。在花費相對較少的情況下,RAID技術可以使個人用戶也享受到成倍的磁碟速度提升和更高的數據安全性,現在個人電腦市場上的IDE-RAID控制晶元主要出自HighPoint和Promise公司,此外還有一部分來自AMI公司。 面向個人用戶的IDE-RAID晶元一般只提供了RAID 0、RAID 1和RAID 0+1(RAID 10)等RAID規范的支持,雖然它們在技術上無法與商用系統相提並論,但是對普通用戶來說其提供的速度提升和安全保證已經足夠了。隨著硬碟介面傳輸率的不斷提高,IDE-RAID晶元也不斷地更新換代,晶元市場上的主流晶元已經全部支持ATA 100標准,而HighPoint公司新推出的HPT 372晶元和Promise最新的PDC20276晶元,甚至已經可以支持ATA 133標準的IDE硬碟。在主板廠商競爭加劇、個人電腦用戶要求逐漸提高的今天,在主板上板載RAID晶元的廠商已經不在少數,用戶完全可以不用購置RAID卡,直接組建自己的磁碟陣列,感受磁碟狂飆的速度。 RAID 50 RAID 50:RAID50是RAID5與RAID0的結合。此配置在RAID5的子磁碟組的每個磁碟上進行包括奇偶信息在內的數據的剝離。每個RAID5子磁碟組要求三個硬碟。RAID50具備更高的容錯能力,因為它允許某個組內有一個磁碟出現故障,而不會造成數據丟失。而且因為奇偶位分部於RAID5子磁碟組上,故重建速度有很大提高。優勢:更高的容錯能力,具備更快數據讀取速率的潛力。需要注意的是:磁碟故障會影響吞吐量。故障後重建信息的時間比鏡像配置情況下要長。
編輯本段實現IDE RAID0/RAID1的方法
在RAID家族裡,RAID 0和RAID 1在個人電腦上應用最廣泛,畢竟願意使用4塊甚至更多的硬碟來構築RAID 0+1或其他硬碟陣列的個人用戶少之又少,因此我們在這里僅就這兩種RAID方式進行講解。我們選擇支持IDE-RAID功能的升技KT7A-R AID主板,一步一步向大家介紹IDE-RAID的安裝。升技KT7A-RAID集成的是HighPoint 370晶元,支持RAID 0、1、0+1。 做RAID自然少不了硬碟,RAID 0和RAID 1對磁碟的要求不一樣,RAID 1(Mirror)磁碟鏡像一般要求兩塊(或多塊)硬碟容量一致,而RAID 0(Striping)磁碟一般沒有這個要求,當然,選用容量相似性能相近甚至完全一樣的硬碟比較理想。為了方便測試,我們選用兩塊60GB的希捷酷魚Ⅳ硬碟(Barracuda ATA Ⅳ、編號ST360021A)。系統選用Duron 750MHz的CPU,2×128MB樵風金條SDRAM,耕升GeForce2 Pro顯卡,應該說是比較普通的配置,我們也希望藉此了解構建RAID所需的系統要求。 1.RAID 0的創建 第一步 首先要備份好硬碟中的數據。很多用戶都沒有重視備份這一工作,特別是一些比較粗心的個人用戶。創建RAID對數據而言是一項比較危險的操作,稍不留神就有可能毀掉整塊硬碟的數據,我們首先介紹的RAID 0更是這種情況,在創建RAID 0時,所有陣列中磁碟上的數據都將被抹去,包括硬碟分區表在內。因此要先准備好一張帶Fdisk與format命令的Windows 98啟動盤,這也是這一步要注意的重要事項。 第二步 將兩塊硬碟的跳線設置為Master,分別接上升技KT7A-RAID的IDE3、IDE4口(它們由主板上的HighPoint370晶元控制)。由於RAID 0會重建兩塊硬碟的分區表,我們就無需考慮硬碟連接的順序(下文中我們會看到在創建RAID 1時這個順序很重要)。 第三步 對BIOS進行設置,打開ATA RAID CONTROLLER。我們在升技KT7A-RAID主板的BIOS中進入INTEGRATED PERIPHERALS選項並開啟ATA100 RAID IDE CONTROLLER。升技建議將開機順序全部改為ATA 100 RAID,實際我們發現這在系統安裝過程中並不可行,難道沒有分區的硬碟可以啟動嗎?因此我們仍然設置軟碟機作為首選項。 第四步 接下來的設置步驟是創建RAID 0的核心內容,我們以圖解方式向大家詳細介紹: 1.系統BIOS設置完成以後重啟電腦,開機檢測時將不會再報告發現硬碟。 2.磁碟的管理將由HighPoint 370晶元接管。 3.下面是非常關鍵的HighPoint 370 BIOS設置,在HighPoint 370磁碟掃描界面同時按下「Ctrl」和「H」。 4.進入HighPoint 370 BIOS設置界面後第一個要做的工作就是選擇「Create RAID」創建RAID。 5.在「Array Mode(陣列模式)」中進行RAID模式選擇,這里能夠看到RAID 0、RAID 1、RAID 0+1和Span的選項,在此我們選擇了RAID 0項。 6.RAID模式選擇完成會自動退出到上一級菜單進行「Disk Drives(磁碟驅動器)」選擇,一般來說直接回車就行了。 7.下一項設置是條帶單位大小,預設值為64kB,沒有特殊要求可以不予理睬。8.接著是「Start Create(開始創建)」的選項,在你按下「Y」之前,請認真想想是否還有重要的數據留在硬碟上,這是你最後的機會!一旦開始創建RAID,硬碟上的所有數據都會被清除。 9.創建完成以後是指定BOOT啟動盤,任選一個吧。 按「Esc」鍵退出,當然少不了按下「Y」來確認一下。 HighPoint 370 BIOS沒有提供類似「Exit Without Save」的功能,修改設置後是不可逆轉的。 第五步 再次重啟電腦以後,我們就可以在屏幕上看到「Striping(RAID 0)for Array #0」字樣了。插入先前製作的啟動盤,啟動DOS。打開Fdisk程序,咦?怎麼就一個硬碟可見?是的,RAID陣列已經整個被看作了一塊硬碟,對於操作系統而言,RAID完全透明,我們大可不必費心RAID磁碟的管理,這些都由控制晶元完成。接下來按照普通單硬碟方法進行分區,你會發現「這個」硬碟的容量「變」大了,仔細算算,對,總容量就是兩塊硬碟相加的容量!我們可以把RAID 0的讀寫比喻成拉鏈,它把數據分開在兩個硬碟上,讀取數據會變得更快,而且不會浪費磁碟空間。在分區和格式化後千萬別忘了激活主分區。 第六步 選擇操作系統讓我們頗費周折,HighPoint370晶元提供對Windows 98/NT/2000/XP的驅動支持,考慮到使RAID功能面向的是相對高級的用戶,所以我們選擇了對新硬體支持更好的Windows XP Professional英文版(採用英文版系統主要是為了方便後面的Winbench測試,大家自己使用RAID完全可以用中文版的操作系統),Windows 2000也是一個不錯的選擇,但是硬體支持方面顯然不如Windows XP Professional。 第七步 對於採用RAID的電腦,操作系統的安裝和普通情況下不一樣,讓我們看看圖示,這是在Windows XP完成第一步「文件復制」重啟以後出現的畫面,安裝程序會以英文提示「按下F6安裝SCSI設備或RAID磁碟」,這一過程很短,而且用戶往往會忽視屏幕下方的提示。 按下F6後出現安裝選擇,選擇「S」將安裝RAID控制晶元驅動,選擇「Enter」則不安裝。 按下「S」鍵會提示插入RAID晶元驅動盤。 鍵入回車,安裝程序自動搜索驅動盤上的程序,選擇「WinXP」那一個並回車。 如果所提供的版本和Windows XP Profesional內置的驅動版本不一致,安裝程序會給出提示讓用戶進行選擇。 按下「S」會安裝軟盤所提供的而按下「Enter」則安裝Windows XP Professional自帶的驅動。按下「S」後又需要確認,這次是按「Enter」(這個……確認太多了,呵呵)。接下來是正常的系統安裝,和普通安裝沒有任何區別。 RAID 0的安裝設置我們就介紹到這里,下面我們會談談RAID 1的安裝。與RAID 0相比,RAID 1的安裝過程要簡單許多,在正確操作的情況下不具破壞性。 2.RAID 1的創建 雖然在原理上和RAID 0完全不一樣,但RAID 1的安裝設置過程卻與RAID 0相差不多,主要區別在於HighPoint 370 BIOS里的設置。為了避免重復,我們只向大家重點介紹這部分設置: 進入HighPoint 370 BIOS後選擇「Create RAID」進行創建: 1.在「Array Mode」上點擊回車,在RAID模式選擇中選擇第二項「Mirror(RAID 1)for Data Security(為數據源盤創建鏡像)」。 2.接著是源盤的選擇,我們再次提醒用戶:務必小心,不要選錯。 3.然後是目標盤的選擇,也就是我們所說的鏡像盤或備份盤。 4.然後開始創建。 5.創建完成以後BIOS會提示進行鏡像的製作,這一過程相當漫長。 6.我們用了大約45分鍾才完成60GB的鏡像製作,至此RAID 1創建完成。 RAID 1會將主盤的數據復制到鏡像盤,因此在構建RAID 1時需要特別小心,千萬不要把主盤和鏡像盤弄混,否則結果將是悲劇性的。RAID 1既可在兩塊無數據的硬碟上創建,也能夠在一塊已經安裝操作系統的硬碟上添加,比RAID 0方便多了(除了漫長的鏡像製作過程)。創建完成以後我們試著將其中一塊硬碟拔下,HighPoint370 BIOS給出了警告,按下「Esc」,另一塊硬碟承擔起了源盤的重任,所有數據完好無損。 對於在一塊已經安裝操作系統的硬碟上添加RAID 1,我們建議的步驟是:打開BIOS中的控制晶元→啟動操作系統安裝HighPoint 370驅動→關機將源盤和鏡像盤接在IDE3、4口→進入HighPoint 370 BIOS設置RAID 1(步驟見上文介紹)→重啟系統完成創建。 我們對兩種RAID進行了簡單的測試,雖然RAID 0的測試成績讓人有些不解,但是實際使用中仍然感覺比單硬碟快了很多,特別是Windows XP Professional的啟動異常迅速,進度條一閃而過。至於傳輸率曲線出現不穩定的情況,我們估計和平台選擇有一些關系,畢竟集成晶元在進行這種高數據吞吐量的工作時非常容易被干擾。不過即使是這樣,我們也看到RAID 0系統的數據傳輸率達到了非常高的水平,一度接近60MB/s。與RAID 0相比,RAID 1系統的性能雖然相對單磁碟系統沒有什麼明顯的改善,但測試中我們發現RAID 1的工作曲線顯得非常穩定,很少出現波動的情況。 再看看Winbench99 2.0中的磁碟測試成績,一目瞭然。 對用戶和操作系統而言,RAID 0和1是透明不影響任何操作的,我們就像使用一塊硬碟一樣。
編輯本段磁碟陣列實現方式
磁碟陣列有兩種方式可以實現,那就是「軟體陣列」與「硬體陣列」。 軟體陣列是指通過網路操作系統自身提供的磁碟管理功能將連接的普通SCSI卡上的多塊硬碟配置成邏輯盤,組成陣列。如微軟的Windows NT/2000 Server/Server 2003和NetVoll的NetWare兩種操作系統都可以提供軟體陣列功能,其中Windows NT/2000 Server/Server 2003可以提供RAID 0、RAID 1、RAID 5;NetWare操作系統可以實現RAID 1功能。軟體陣列可以提供數據冗餘功能,但是磁碟子系統的性能會有所降低,有的降代還比較大,達30%左右。