存储必备基础知识:RAID是什么?

今天,我们要介绍的是应用越来越多、普及越来越广的RAID(Redundant Array of Independent Disks,独立磁盘冗余阵列)。

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的不同级别(RAID Levels)。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,用户对磁盘阵列的操作与对单个硬盘的操作并无二致。

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。RAID技术的两大特点:一是速度、二是安全。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。

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不同RAID级别的比较

  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RAID 3、RAID 5。

RAID实现方式

磁盘阵列有两种方式可以实现,即“软件阵列”与“硬件阵列”。

软件阵列是指通过网络操作系统自身提供的磁盘管理功能将连接的普通SCSI卡上的多块硬盘配置成逻辑盘,组成阵列。如微软的Windows NT/2000 Server/Server 2003和NetVoll的NetWare两种操作系统都可以提供软件阵列功能,其中Windows NT/2000  Server/Server 2003可以提供RAID 0、RAID 1、RAID 5;NetWare操作系统可以实现RAID 1功能。软件阵列可以提供数据冗余功能,但是磁盘子系统的性能会有所降低。

硬件阵列是使用专门的磁盘阵列卡来实现的。现在的非入门级服务器几乎都提供磁盘阵列卡,不管是集成在主板上或非集成的都能轻松实现阵列功能。

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常见RAID卡

  硬件阵列能够提供在线扩容、动态修改阵列级别、自动数据恢复、驱动器漫游、超高速缓冲等功能。它能提供性能、数据保护 、可靠性、可用性和可管理性的解决方案。磁盘阵列卡拥有一个专门的处理器,如Intel的I960芯片,HPT370A/372 、Silicon  Image SIL3112A等,还拥有专门的存贮器,用于高速缓冲数据。这样一来,服务器对磁盘的操作就直接通过磁盘阵列卡来进行 处理,因此不需要大量的CPU及系统内存资源,不会降低磁盘子系统的性能。

当硬盘连接到阵列卡(RAID)上时,操作系统不能直接看到物理硬盘,因此需要创建成一个一个被设置为RAID0、1或者5等逻辑磁盘(也叫容器),这样系统才能够正确识别它。磁盘阵列的配置通常是利用磁盘阵列卡的BIOS工具进行的,也有使用第三方 提供的配置工具软件去实现对阵列卡的管理。

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