raid控制器是什么_raid调试
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1.硬盘RAID是什么意思?有什么用?
2.硬盘RAID是什么意思,怎么搞?
3.什么是RAID
4.raid是干什么?有什么用?
5.什么是raid
硬盘RAID是什么意思?有什么用?
一.Raid定义
RAID(Redundant Array of Independent Disk 独立冗余磁盘阵列)技术是加州大学伯克利分校1987年
提出,最初是为了组合小的廉价磁盘来代替大的昂贵磁盘,同时希望磁盘失效时不会使对数据的访问受损
失而开发出一定水平的数据保护技术。RAID就是一种由多块廉价磁盘构成的冗余阵列,在操作系统下是作
为一个独立的大型存储设备出现。RAID可以充分发挥出多块硬盘的优势,可以提升硬盘速度,增大容量,
提供容错功能够确保数据安全性,易于管理的优点,在任何一块硬盘出现问题的情况下都可以继续工作,
不会受到损坏硬盘的影响。
二、RAID的几种工作模式
1、RAID0
即Data Stripping数据分条技术。RAID 0可以把多块硬盘连成一个容量更大的硬盘群,可以提高磁
盘的性能和吞吐量。RAID 0没有冗余或错误修复能力,成本低,要求至少两个磁盘,一般只是在那些对数
据安全性要求不高的情况下才被使用。
(1)、RAID 0最简单方式
就是把x块同样的硬盘用硬件的形式通过智能磁盘控制器或用操作系统中的磁盘驱动程序以软件的方
式串联在一起,形成一个独立的逻辑驱动器,容量是单独硬盘的x倍,在电脑数据写时被依次写入到各磁盘
中,当一块磁盘的空间用尽时,数据就会被自动写入到下一块磁盘中,它的好处是可以增加磁盘的容量。
速度与其中任何一块磁盘的速度相同,如果其中的任何一块磁盘出现故障,整个系统将会受到破坏,可靠
性是单独使用一块硬盘的1/n。
(2)、RAID 0的另一方式
是用n块硬盘选择合理的带区大小创建带区集,最好是为每一块硬盘都配备一个专门的磁盘控制器,在
电脑数据读写时同时向n块磁盘读写数据,速度提升n倍。提高系统的性能。
2、RAID 1
RAID 1称为磁盘镜像:把一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘上,在不影响性能情况下最大限度的保证
系统的可靠性和可修复性上,具有很高的数据冗余能力,但磁盘利用率为50%,故成本最高,多用在保存
关键性的重要数据的场合。RAID 1有以下特点:
(1)、RAID 1的每一个磁盘都具有一个对应的镜像盘,任何时候数据都同步镜像,系统可以从一组
镜像盘中的任何一个磁盘读取数据。
(2)、磁盘所能使用的空间只有磁盘容量总和的一半,系统成本高。
(3)、只要系统中任何一对镜像盘中至少有一块磁盘可以使用,甚至可以在一半数量的硬盘出现问
题时系统都可以正常运行。
(4)、出现硬盘故障的RAID系统不再可靠,应当及时的更换损坏的硬盘,否则剩余的镜像盘也出现
问题,那么整个系统就会崩溃。
(5)、更换新盘后原有数据会需要很长时间同步镜像,外界对数据的访问不会受到影响,只是这时
整个系统的性能有所下降。
(6)、RAID 1磁盘控制器的负载相当大,用多个磁盘控制器可以提高数据的安全性和可用性。
3、RAID0+1
把RAID0和RAID1技术结合起来,数据除分布在多个盘上外,每个盘都有其物理镜像盘,提供全冗余能
力,允许一个以下磁盘故障,而不影响数据可用性,并具有快速读/写能力。RAID0+1要在磁盘镜像中建立
带区集至少4个硬盘。
4、RAID2
电脑在写入数据时在一个磁盘上保存数据的各个位,同时把一个数据不同的位运算得到的海明校验码
保存另一组磁盘上,由于海明码可以在数据发生错误的情况下将错误校正,以保证输出的正确。但海明码
使用数据冗余技术,使得输出数据的速率取决于驱动器组中速度最慢的磁盘。RAID2控制器的设计简单。
5、RAID3:带奇偶校验码的并行传送
RAID 3使用一个专门的磁盘存放所有的校验数据,而在剩余的磁盘中创建带区集分散数据的读写操作
。当一个完好的RAID 3系统中读取数据,只需要在数据存储盘中找到相应的数据块进行读取操作即可。但
当向RAID 3写入数据时,必须计算与该数据块同处一个带区的所有数据块的校验值,并将新值重新写入到
校验块中,这样无形虽增加系统开销。当一块磁盘失效时,该磁盘上的所有数据块必须使用校验信息重新
建立,如果所要读取的数据块正好位于已经损坏的磁盘,则必须同时读取同一带区中的所有其它数据块,
并根据校验值重建丢失的数据,这使系统减慢。当更换了损坏的磁盘后,系统必须一个数据块一个数据块
的重建坏盘中的数据,整个系统的性能会受到严重的影响。RAID 3最大不足是校验盘很容易成为整个系统
的瓶颈,对于经常大量写入操作的应用会导致整个RAID系统性能的下降。RAID 3适合用于数据库和WEB服
务器等。
6、 RAID4
RAID4即带奇偶校验码的独立磁盘结构,RAID4和RAID3很象,它对数据的访问是按数据块进行的,也
就是按磁盘进行的,每次是一个盘,RAID4的特点和RAID3也挺象,不过在失败恢复时,它的难度可要比
RAID3大得多了,控制器的设计难度也要大许多,而且访问数据的效率不怎么好。
7、 RAID5
RAID 5把校验块分散到所有的数据盘中。RAID 5使用了一种特殊的算法,可以计算出任何一个带区校
验块的存放位置。这样就可以确保任何对校验块进行的读写操作都会在所有的RAID磁盘中进行均衡,从而
消除了产生瓶颈的可能。RAID5的读出效率很高,写入效率一般,块式的集体访问效率不错。RAID 5提高
了系统可靠性,但对数据传输的并行性解决不好,而且控制器的设计也相当困难。
8、RAID6
RAID6即带有两种分布存储的奇偶校验码的独立磁盘结构,它是对RAID5的扩展,主要是用于要求数据
绝对不能出错的场合,使用了二种奇偶校验值,所以需要N+2个磁盘,同时对控制器的设计变得十分复杂
,写入速度也不好,用于计算奇偶校验值和验证数据正确性所花费的时间比较多,造成了不必须的负载,
很少人用。
9、 RAID7
RAID7即优化的高速数据传送磁盘结构,它所有的I/O传送均是同步进行的,可以分别控制,这样提高
了系统的并行性和系统访问数据的速度;每个磁盘都带有高速缓冲存储器,实时操作系统可以使用任何实
时操作芯片,达到不同实时系统的需要。允许使用SNMP协议进行管理和监视,可以对校验区指定独立的传
送信道以提高效率。可以连接多台主机,当多用户访问系统时,访问时间几乎接近于0。但如果系统断电
,在高速缓冲存储器内的数据就会全部丢失,因此需要和UPS一起工作,RAID7系统成本很高。
10、 RAID10
RAID10即高可靠性与高效磁盘结构它是一个带区结构加一个镜象结构,可以达到既高效又高速的目的。这
种新结构的价格高,可扩充性不好。
11、 RAID53
RAID7即高效数据传送磁盘结构,是RAID3和带区结构的统一,因此它速度比较快,也有容错功能。但价格
十分高,不易于实现。
三、应用RAID技术
要使用磁盘RAID主要有两种方式,第一种就是RAID适配卡,通过RAID适配卡插入PCI插槽再接上硬盘
实现硬盘的RAID功能。第二种方式就是直接在主板上集成RAID控制芯片,让主板能直接实现磁盘RAID。这
种方式成本比专用的RAID适配卡低很多。
此外还可以用2k or xp or linux系统做成软raid.
个人使用磁盘RAID主要是用RAID0、 RAID1或RAID0+1工作模式。
四、以HP XW4200 Workstation为例详述如何配置RAID(企业用)
产品信息
HP XW4200 Workstation 使用了 Intel 925X Express北桥 + ICH6R南桥。
需要软件
配置RAID时需要先安装软件,即独立RAID卡驱动,该软件的下载方法为:
打开惠普中文网站首页 /;
点击“支持及驱动程序”;
选择“下载驱动程序和软件”并在搜索产品空行中输入产品名称“xw4200”,点击“>>”按钮;
选择Intel Application Accelerator 应用程序加速器,文件名 SP28501.EXE,文件大小 3.6MB。
使用方法:
下载驱动到本地硬盘。
运行下载的程序,按照屏幕提示安装驱动。
调试步骤
进入bios设置,选择storage menu—storage option---SATA Emulation---打开RAID,存盘退出;
在机器post之后会出现按Ctrl+I进入SATA RAID设置,XW4200集成的是ICH6R的SATA RAID;
安装系统需要加载RAID驱动程序,下载IAA软件,解压缩后有个Driver目录,把Driver里面的东西拷到一张软盘内;
安装系统时按F6加载,选择ICH6R第一项驱动程序之后就按正常安装了。
详细步骤
开机看到hp或COMPAQ标志时按F10,选择bios菜单中的Advanced 选项,打开Device Options,选择SATA RAID项,将Option ROM值设置为Enabled;
重新开机时按CTRL+I,即可进入RAID控制器配置选项,屏幕 会有如下显示:
create raid volume
delete raid voleme
reset disks to non-raid
exit
最下面一行会显示出“physical disks: SATA 0 硬盘型号 SATA 1 硬盘型号”,例如:“physical disks: SATA 0
st380012as SATA 1 WDC WD800JD-60J”。
选择第一项create raid volume后,在“NAME”处输入raid名称,比如“RAID 1”,确认后将“RAID LEVEL”改为“RAID 1(MERROR)”。下面“CAPACITY”处输入要用来做RAID 1的空间大小,这里采用默认的最大值。最后在“CREAT VOLUME”处确认后创建完毕。
从光盘启动安装XP。出现按F6加载驱动提示时,按F6—>“S”确认—>插入存有raid驱动的软盘—>选择第一项“Intel 82801 FR Sata Raid Controller(Desktop ICH6R)”,之后开始安装WINDOWS XP操作系统。
安装好主板芯片组和Intel Application Accelerator 应用程序加速器后可以看到 intel RAID Contrllers--intel (r)820801FR SATA RAID --Arrays Vlumes-raid1 为硬盘标为绿色符号。RAID Hard drivers看到两个硬盘 ,且在“磁盘管理”中只能看到50%的磁盘容量(即一块硬盘的容量)。
各种测试对已有系统的影响
做好RAID 1 后,拔下任意一个硬盘后,可以看到RAID 1没有变化,可以顺利进入系统,但系统会提示“a raid volume is degrader”(because of missing hard drives),且在INTEL 加速工具中可以看到变化,intel RAID Contrllers--intel(r)820801FR SATA RAID --Arrays 0 Vlumes-RAID1 为硬盘标为**符号。RAID Hard drivers里只看到一个硬盘。
按CTRL+I进入RAID控制器配置选项后选择第二项delete raid voleme(即删除建立的RAID 1) 后,对任意一块硬盘中的系统都没有影响,保存的数据也不会丢失。但在“磁盘管理”里面可以显示出两块硬盘。
做完上面的第2项测试后,在“磁盘管理”中删除第二块硬盘的分区,再重新启动 。做RAID 1后,机器提示没有操作系统,即删除RAID 1后再重做RAID 1会破坏硬盘的现有数据。
总结
做好RAID 1 后,拔下任意一个硬盘启动后,两块硬盘数据不会受到任何影响 ,在出现相关提示信息后,可以正常进入系统。
在做好RAID 1后删除RAID 1,对任意一块硬盘中的系统都没有影响。
删除RAID 1后再重做RAID 1会破坏硬盘的现有数据。
参考资料:
硬盘RAID是什么意思,怎么搞?
SCSI是电脑上的一种数据传输接口的标准,一般用在服务器上,用来连接硬盘、磁盘柜、磁带机等。RAID是一种磁盘阵列,就是用许多块硬盘构成一个大的存储器,以实现数据的高速存取,同时具有一定的存储安全冗余。
SCSI和RAID一般是配套的,在硬件上,可能是一块整体的卡。
如果你的电脑上有这个控制器和接口,但你并没有使用它,也就是没有用到SCSI接口的硬盘或是SCSI接口的其它设备(比如一些老的扫描仪),那就完全可以禁用这个设备。
如果有SCSI接口的设备,那需要重新安装接口卡或控制器的驱动程序。
什么是RAID
RAID就是一种由多块廉价磁盘构成的冗余阵列,在操作系统下是作为一个独立的大型存储设备出现。RAID可以充分发挥出多块硬盘的优势,可以提升硬盘速度,增大容量,提供容错功能够确保数据安全性,易于管理的优点,在任何一块硬盘出现问题的情况下都可以继续工作,不会受到损坏硬盘的影响。
扩展资料
优点
提高传输速率。RAID通过在多个磁盘上同时存储和读取数据来大幅提高存储系统的数据吞吐量(Throughput)。
在RAID中,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可以达到单个磁盘驱动器几倍、几十倍甚至上百倍的速率。
这也是RAID最初想要解决的问题。因为当时CPU的速度增长很快,而磁盘驱动器的数据传输速率无法大幅提高,所以需要有一种方案解决二者之间的矛盾。RAID最后成功了。
通过数据校验提供容错功能。普通磁盘驱动器无法提供容错功能,如果不包括写在磁盘上的CRC(循环冗余校验)码的话。RAID容错是建立在每个磁盘驱动器的硬件容错功能之上的,所以它提供更高的安全性。
在很多RAID模式中都有较为完备的相互校验/恢复的措施,甚至是直接相互的镜像备份,从而大大提高了RAID系统的容错度,提高了系统的稳定冗余性。
磁盘阵列其样式有三种,一是外接式磁盘阵列柜、二是内接式磁盘阵列卡,三是利用软件来仿真。
外接式磁盘阵列柜最常被使用大型服务器上,具可热交换(Hot Swap)的特性,不过这类产品的价格都很贵。
内接式磁盘阵列卡,因为价格便宜,但需要较高的安装技术,适合技术人员使用操作。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。阵列卡专用的处理单元来进行操作。
利用软件仿真的方式,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。
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,有的降低幅度还比较大,达30%左右。因此会拖累机器的速度,不适合大数据流量的服务器。
由加利福尼亚大学伯克利分校(University of California-Berkeley)在1988年,发表的文章:“A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks”。
文章中,谈到了RAID这个词汇,而且定义了RAID的5层级。伯克利大学研究目的是反映当时CPU快速的性能。CPU效能每年大约成长30~50%,而硬磁机只能成长约7%。
研究小组希望能找出一种新的技术,在短期内,立即提升效能来平衡计算机的运算能力。在当时,柏克莱研究小组的主要研究目的是效能与成本。
另外,研究小组也设计出容错(fault-tolerance),逻辑数据备份(logical data redundancy),而产生了RAID理论。
研究初期,便宜(Inexpensive)的磁盘也是主要的重点,但后来发现,大量便宜磁盘组合并不能适用于现实的生产环境,后来Inexpensive被改为independent,许多独立的磁盘组。
独立磁盘冗余阵列(RAID,redundant array of independent disks)是把相同的数据存储在多个硬盘的不同的地方(因此,冗余地)的方法。
通过把数据放在多个硬盘上,输入输出操作能以平衡的方式交叠,改良性能。因为多个硬盘增加了平均故障间隔时间(MTBF),储存冗余数据也增加了容错。
参考资料:
raid是干什么?有什么用?
RAID的工作原理 RAID如何实现数据存储的高稳定性呢?我们不妨来看一下它的工作原理。RAID按照实现原理的不同分为不同的级别,不同的级别之间工作模式是有区别的。整个的RAID结构是一些磁盘结构,通过对磁盘进行组合达到提高效率,减少错误的目的,不要因为这么多名词而被吓坏了,它们的原理实际上十分简单。问了便于说明,下面示意图中的每个方块代表一个磁盘,竖的叫块或磁盘阵列,横称之为带区。
RAID技术主要包含RAID 0~RAID 7等数个规范,它们的侧重点各不相同,常见的规范有如下几种:
RAID 0:无差错控制的带区组
要实现RAID0必须要有两个以上硬盘驱动器,RAID0实现了带区组,数据并不是保存在一个硬盘上,而是分成数据块保存在不同驱动器上。因为将数据分布在不同驱动器上,所以数据吞吐率大大提高,驱动器的负载也比较平衡。如果刚好所需要的数据在不同的驱动器上效率最好。它不需要计算校验码,实现容易。它的缺点是它没有数据差错控制,如果一个驱动器中的数据发生错误,即使其它盘上的数据正确也无济于事了。不应该将它用于对数据稳定性要求高的场合。如果用户进行图象(包括动画)编辑和其它要求传输比较大的场合使用RAID0比较合适。同时,RAID可以提高数据传输速率,比如所需读取的文件分布在两个硬盘上,这两个硬盘可以同时读取。那么原来读取同样文件的时间被缩短为1/2。
RAID 1:镜象结构
对于使用这种RAID1结构的设备来说,RAID控制器必须能够同时对两个盘进行读操作和对两个镜象盘进行写操作。通过下面的结构图您也可以看到必须有两个驱动器。因为是镜象结构在一组盘出现问题时,可以使用镜象,提高系统的容错能力。它比较容易设计和实现。每读一次盘只能读出一块数据,也就是说数据块传送速率与单独的盘的读取速率相同。因为RAID1的校验十分完备,因此对系统的处理能力有很大的影响,通常的RAID功能由软件实现,而这样的实现方法在服务器负载比较重的时候会大大影响服务器效率。当您的系统需要极高的可靠性时,如进行数据统计,那么使用RAID1比较合适。而且RAID1技术支持“热替换”,即不断电的情况下对故障磁盘进行更换,更换完毕只要从镜像盘上恢复数据即可。当主硬盘损坏时,镜像硬盘就可以代替主硬盘工作。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,但带来的后果是硬盘容量利用率很低,只有50%,是所有RAID级别中最低的。
RAID2:带海明码校验
从概念上讲,RAID 2 同RAID 3类似, 两者都是将数据条块化分布于不同的硬盘上, 条块单位为位或字节。然而RAID 2 使用一定的编码技术来提供错误检查及恢复。这种编码技术需要多个磁盘存放检查及恢复信息,使得RAID 2技术实施更复杂。因此,在商业环境中很少使用。下图左边的各个磁盘上是数据的各个位,由一个数据不同的位运算得到的海明校验码可以保存另一组磁盘上,具体情况请见下图。由于海明码的特点,它可以在数据发生错误的情况下将错误校正,以保证输出的正确。它的数据传送速率相当高,如果希望达到比较理想的速度,那最好提高保存校验码ECC码的硬盘,对于控制器的设计来说,它又比RAID3,4或5要简单。没有免费的午餐,这里也一样,要利用海明码,必须要付出数据冗余的代价。输出数据的速率与驱动器组中速度最慢的相等。
RAID3:带奇偶校验码的并行传送
这种校验码与RAID2不同,只能查错不能纠错。它访问数据时一次处理一个带区,这样可以提高读取和写入速度。校验码在写入数据时产生并保存在另一个磁盘上。需要实现时用户必须要有三个以上的驱动器,写入速率与读出速率都很高,因为校验位比较少,因此计算时间相对而言比较少。用软件实现RAID控制将是十分困难的,控制器的实现也不是很容易。它主要用于图形(包括动画)等要求吞吐率比较高的场合。不同于RAID 2,RAID 3使用单块磁盘存放奇偶校验信息。如果一块磁盘失效,奇偶盘及其他数据盘可以重新产生数据。 如果奇偶盘失效,则不影响数据使用。RAID 3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,奇偶盘会成为写操作的瓶颈。
RAID4:带奇偶校验码的独立磁盘结构
RAID4和RAID3很象,不同的是,它对数据的访问是按数据块进行的,也就是按磁盘进行的,每次是一个盘。在图上可以这么看,RAID3是一次一横条,而RAID4一次一竖条。它的特点的RAID3也挺象,不过在失败恢复时,它的难度可要比RAID3大得多了,控制器的设计难度也要大许多,而且访问数据的效率不怎么好。
RAID5:分布式奇偶校验的独立磁盘结构
从它的示意图上可以看到,它的奇偶校验码存在于所有磁盘上,其中的p0代表第0带区的奇偶校验值,其它的意思也相同。RAID5的读出效率很高,写入效率一般,块式的集体访问效率不错。因为奇偶校验码在不同的磁盘上,所以提高了可靠性。但是它对数据传输的并行性解决不好,而且控制器的设计也相当困难。RAID 3 与RAID 5相比,重要的区别在于RAID 3每进行一次数据传输,需涉及到所有的阵列盘。而对于RAID 5来说,大部分数据传输只对一块磁盘操作,可进行并行操作。在RAID 5中有“写损失”,即每一次写操作,将产生四个实际的读/写操作,其中两次读旧的数据及奇偶信息,两次写新的数据及奇偶信息。
RAID6:带有两种分布存储的奇偶校验码的独立磁盘结构
名字很长,但是如果看到图,大家立刻会明白是为什么,请注意p0代表第0带区的奇偶校验值,而pA代表数据块A的奇偶校验值。它是对RAID5的扩展,主要是用于要求数据绝对不能出错的场合。当然了,由于引入了第二种奇偶校验值,所以需要N+2个磁盘,同时对控制器的设计变得十分复杂,写入速度也不好,用于计算奇偶校验值和验证数据正确性所花费的时间比较多,造成了不必须的负载。我想除了军队没有人用得起这种东西。
RAID7:优化的高速数据传送磁盘结构
RAID7所有的I/O传送均是同步进行的,可以分别控制,这样提高了系统的并行性,提高系统访问数据的速度;每个磁盘都带有高速缓冲存储器,实时操作系统可以使用任何实时操作芯片,达到不同实时系统的需要。允许使用SNMP协议进行管理和监视,可以对校验区指定独立的传送信道以提高效率。可以连接多台主机,因为加入高速缓冲存储器,当多用户访问系统时,访问时间几乎接近于0。由于采用并行结构,因此数据访问效率大大提高。需要注意的是它引入了一个高速缓冲存储器,这有利有弊,因为一旦系统断电,在高速缓冲存储器内的数据就会全部丢失,因此需要和UPS一起工作。当然了,这么快的东西,价格也非常昂贵。
RAID10:高可靠性与高效磁盘结构
这种结构无非是一个带区结构加一个镜象结构,因为两种结构各有优缺点,因此可以相互补充,达到既高效又高速还可以的目的。大家可以结合两种结构的优点和缺点来理解这种新结构。这种新结构的价格高,可扩充性不好。主要用于容易不大,但要求速度和差错控制的数据库中。
RAID53:高效数据传送磁盘结构
越到后面的结构就是对前面结构的一种重复和再利用,这种结构就是RAID3和带区结构的统一,因此它速度比较快,也有容错功能。但价格十分高,不易于实现。这是因为所有的数据必须经过带区和按位存储两种方法,在考虑到效率的情况下,要求这些磁盘同步真是不容易。
RAID0+1:
把RAID0和RAID1技术结合起来,即RAID0+1。数据除分布在多个盘上外,每个盘都有其物理镜像盘,提供全冗余能力,允许一个以下磁盘故障,而不影响数据可用性,并具有快速读/写能力。要求至少4个硬盘才能作成RAID0+1。
JBOD模式
JBOD通常又称为Span。它是在逻辑上将几个物理磁盘一个接一个连起来, 组成一个大的逻辑磁盘。JBOD不提供容错,该阵列的容量等于组成Span的所有磁盘的容量的总和。JBOD严格意义上说,不属于RAID的范围。不过现在很多IDE RAID控制芯片都带着种模式,JBOD就是简单的硬盘容量叠加,但系统处理时并没有采用并行的方式,写入数据的时候就是先写的一块硬盘,写满了再写第二块硬盘……
什么是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)。
什么是RAID呢 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.
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.
RAID,为Redundant Arrays of Independent Disks的简称,中文为廉价冗余磁盘阵列. 磁盘阵列其实也分为软阵列 (Software Raid)和硬阵列 (Hardware Raid) 两种. 软阵列即通过软件程序并由计算机的 CPU提供运行能力所成. 由于软件程式不是一个完整系统故只能提供最基本的 RAID容错功能. 其他如热备用硬盘的设置, 远程管理等功能均一一欠奉. 硬阵列是由独立操作的硬件提供整个磁盘阵列的控制和计算功能. 不依靠系统的CPU资源.
由于硬阵列是一个完整的系统, 所有需要的功能均可以做进去. 所以硬阵列所提供的功能和性能均比软阵列好. 而且, 如果你想把系统也做到磁盘阵列中, 硬阵列是唯一的选择. 故我们可以看市场上 RAID 5 级的磁盘阵列均为硬阵列. 软 阵列只适用于 Raid 0 和 Raid 1. 对于我们做镜像用的镜像塔, 肯定不会用 Raid 0或 Raid 1.作为高性能的存储系统,巳经得到了越来越广泛的应用.RAID的级别从RAID概念的提出到现在,巳经发展了六个级别, 其级别分别是0,1,2,3,4,5等.但是最常用的是0,1,3,5四个级别.下面就介绍这四个级别.
RAID 0:将多个较小的磁盘合并成一个大的磁盘,不具有冗余,并行I/O,速度最快.RAID 0亦称为带区集.它是将多个 磁盘并列起来,成为一个大硬盘.在存放数据时,其将数据按磁盘的个数来进行分段,然后同时将这些数据写进这些盘中. 所以,在所有的级别中,RAID 0的速度是最快的.但是RAID 0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.
RAID 0是的一种最简单的实现方式就是把几块硬盘串联在一起创建一个大的卷集.磁盘之间的连接既可以使用硬件的形式通过智能磁盘控制器实现,也可以使用操作系统中的磁盘驱动程序以软件的方式实现,我们把4块磁盘组合在一起形成一个独立的逻辑驱动器,容量相当于任何任何一块单独硬盘的4倍.
RAID 1:
首先它有个别名就是磁盘镜像,每一个磁盘都具有一个对应的镜像盘.对任何一个磁盘的数据写入都会被复制镜像盘中;系统可以从一组镜像盘中的任何一个磁盘读取数据.显然,磁盘镜像肯定会提高系统成本.
另外,两组相同的磁盘系统互作镜像,速度没有提高,但是允许单个磁盘错,可靠性最.RAID 1就是镜像.其原理为 在主硬盘上存放数据的同时也在镜像硬盘上写一样的数据.当主硬盘(物理)损坏时,镜像硬盘则代替主硬盘的工作.因 为有镜像硬盘做数据备份,所以RAID 1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上磁盘利用率最低的一个级别.
RAID Level 3: RAID 3存放数据的原理和RAID0,RAID1不同.RAID 3是以一个硬盘来存放数据的奇偶校验位,数据则分段存储于其余硬盘 中.它象RAID 0一样以并行的方式来存放数,但速度没有RAID 0快.如果数据盘(物理)损坏,只要将坏硬盘换掉,RAID
控制系统则会根据校验盘的数据校验位在新盘中重建坏盘上的数据.不过,如果校验盘(物理)损坏的话,则全部数据都 无法使用.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.
这种使用一个专门的磁盘存放所有的校验数据,而在剩余的磁盘中创建带区集分散数据的读写操作显然显得有点简单.例如,在一个由5块硬盘构成的RAID 3系统中,4块硬盘将被用来保存数据,第五块硬盘则专门用于校验.这种配置方式可以用4+1的形式表示
第五块硬盘中的每一个校验块所包含的都是其它4块硬盘中对应数据块的校验信息.
RAID 3的成功之处就在于不仅可以象RAID 1那样提供容错功能,而且整体开销从RAID 1的50%下降为25%(RAID 3+1).随着所使用磁盘数量的增多,成本开销会越来越小.举例来说,如果我们使用7块硬盘,那么总开销就会将到12.5%(1/7).
RAID 5:向阵列中的磁盘写数据,奇偶校验数据存放在阵列中的各个盘上,允许单个磁盘出错.RAID 5也是以数据的校验 位来保证数据的安全,但它不是以单独硬盘来存放数据的校验位,而是将数据段的校验位交互存放于各个硬盘上.这样, 任何一个硬盘损坏,都可以根据其它硬盘上的校验位来重建损坏的数据.硬盘的利用率为n-1.
和RAID比较的话,首先 RAID 5和RAID 3几乎完全相同,也是由同一带区内的几个数据块共享一个校验块.
而RAID 5和RAID 3的最大区别在于RAID 5不是把所有的校验块集中保存在一个专门的校验盘中,而是分散到所有的数据盘中.RAID 5使用了一种特殊的算法,可以计算出任何一个带区校验块的存放位置.
RAID 0-1:顾名思义,就是把RAID0和RAID1结合起来,同时具有RAID 0和RAID 1的优点,它是个没有冗余的磁盘集合
而把这两部分统一起来看,它们又互为镜像,所以又融合了RAID1的特点.
这样一来两者的长处都得到了发挥.
总的来说,这几种模式都给有特点,优点缺点都有,但是假如只是从安全性来考虑的话 RAID5和RAID1是最好的选择.
参考资料:
www.baidu.com RAID(独立磁盘冗余阵列)是一种数据存储虚拟化技术,将多个物理磁盘驱动器组件组合到一个或多个逻辑单元中,以实现数据冗余和/或提高性能的目的。数据以多种方式(称为RAID级别)分布在驱动器上,具体取决于所需的冗余和性能级别。不同的方案按资料分布布局以单词“ RAID”命名,后跟一个数字,例如RAID 0或RAID1。每种方案或RAID级别在关键目标之间提供了不同的平衡:可靠性、性能和容量。大于RAID 0的RAID级别可提供针对不可恢复的扇区读取错误以及整个物理驱动器故障的保护。
RAID技术主要具有以下三个基本功能:
(1)通过磁盘数据条带化,可以实现对数据的块访问,减少了磁盘的机械搜索时间,提高了数据访问速度。
(2)通过同时排列数组中的多个磁盘,可以减少磁盘的机械搜索时间,并提高数据访问速度。
(3)通过镜像或存储同位信息,可以实现数据的冗余保护。
RAID 0和RAID 1之间的区别:
1. RAID 0读写速度快,数组容量是数组磁盘的总容量,无数据备份功能,安全性较差。
2. RAID 1的读写速度如单磁盘,容量为单磁盘容量,但磁盘互相备份,安全性高。
RAID 0的特点:
RAID 0的缺点是它不提供数据冗余,一旦用户数据损坏,损坏的数据将无法恢复。当RAID中任何硬盘驱动器出现故障时,RAID 0运行都可能导致整个数据损坏。通常不建议企业用户单独使用。
RAID 1的特征:
RAID 1通过硬盘数据镜像实现数据冗余,保护数据,在两个磁盘上生成备份数据,并且在原始数据繁忙时可以直接从镜像备份中读取资料,因此RAID 1可以提供读取性能。
RAID 0
RAID 0由条带化组成,但没有镜像或同位。与跨区卷相比,RAID 0卷的容量是相同的。它是集合中磁盘容量的总和。但是由于条带化将每个文件的内容分配到集合中的所有磁盘之间,因此任何磁盘的故障都会导致所有档(整个RAID 0卷)丢失。跨区卷损坏至少可以将档保留在正常运行的磁盘上。 RAID 0的好处是,对任何档的读写操作的吞吐量都乘以磁盘数量,因为与跨区卷不同,读写操作是同时进行的,而且代价是驱动器故障的完全脆弱性。实际上,平均故障率比等效的单个非RAID驱动器高。
RAID 1
RAID 1由数据镜像组成,没有同位或分段。数据被相同地写入两个驱动器,从而产生驱动器的“镜像集”。因此,RAID中的任何驱动器均可满足任何读取请求。如果将请求广播到RAID中的每个驱动器,则可以由首先访问数据的驱动器(根据其查找时间和循环等待时间)对请求进行服务,从而提高性能。如果针对控制器或软件进行了优化,则持续读取吞吐量将接近集合中每个驱动器的吞吐量总和。写入较慢,因为写入的数据必须更新到每个驱动器,而最慢的驱动器会限制写入性能。但只要有一个驱动器正常工作,该数组就会继续运行。
下面是RAID级别的对比表。
好了,今天关于“raid控制器是什么”的话题就讲到这里了。希望大家能够对“raid控制器是什么”有更深入的认识,并且从我的回答中得到一些帮助。
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