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DIY存儲服務(wù)器技術(shù)篇——硬盤RAID選用(4)

DIY存儲服務(wù)器技術(shù)篇——硬盤RAID選用(4)

時間:2008-11-29   來源:   網(wǎng)友評論:0   人氣: 230 作者:

 

  RAID 5具有和RAID 0相近似的數(shù)據(jù)讀取速度,只是多了一個奇偶校驗信息,寫入數(shù)據(jù)的速度比對單個磁盤進行寫入操作稍慢。同時由于多個數(shù)據(jù)對應(yīng)一個奇偶校驗信息,RAID 5的磁盤空間利用率要比RAID 1高,存儲成本相對較低。RAID5是采用奇偶校驗的方法維護數(shù)據(jù),這些奇偶校驗的信息只占用一塊磁盤的容量,所以RAID5的實際容量相當(dāng)于陣列中的磁盤數(shù)減1,數(shù)據(jù)讀寫速度等于單盤的速度×盤數(shù),具有相對較好的綜合性能。

  RAID 5E(RAID 5 Enhencement)是在 RAID 5級別基礎(chǔ)上的改進,與RAID 5類似,數(shù)據(jù)的校驗信息均勻分布在各硬盤上,但是在每個硬盤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盤出現(xiàn)故障??雌饋?,RAID 5E和RAID 5加一塊熱備盤好象差不多,其實由于RAID 5E是把數(shù)據(jù)分布在所有的硬盤上,性能會與RAID5 加一塊熱備盤要好。當(dāng)一塊硬盤出現(xiàn)故障時,有故障硬盤上的數(shù)據(jù)會被壓縮到其它硬盤上未使用的空間,邏輯盤保持RAID 5級別。

 

RAID 5E

  

 
RAID 5EE

  與RAID 5E相比,RAID 5EE的數(shù)據(jù)分布更有效率,每個硬盤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(dāng)陣列中一個物理硬盤出現(xiàn)故障時,數(shù)據(jù)重建的速度會更快。

  綜上所述,RAID 總體來說有以下作用:

   增強了速度 ,服務(wù)器可以在同一時間從多個磁盤上讀取數(shù)據(jù)。

   提升I/O每秒的數(shù)量,增加可用運用時間,減少維護。

   增加資料安全性及穩(wěn)定性, 大量資料快速及簡易管理。

   擴容了存儲能力,多個磁盤組成更大的空間提供給服務(wù)器使用。

   可高效恢復(fù)磁盤,RAID提供了相當(dāng)高的數(shù)據(jù)冗余功能,我們可以保證數(shù)據(jù)的完整無缺。

  2、 軟RAID與硬RAID

  RAID也有全軟、半軟半硬與全硬之分。全軟RAID就是指RAID的所有功能都是操作系統(tǒng)(OS)與CPU來完成,沒有第三方的控制/處理(業(yè)界稱其為RAID協(xié)處理器)與I/O芯片。這樣,有關(guān)RAID的所有任務(wù)的處理都由CPU來完成,可想而知這是效率最低的一種RAID。由于全軟RAID是在操作系統(tǒng)下實現(xiàn)RAID,不能保護系統(tǒng)盤,亦即系統(tǒng)分區(qū)不能參與實現(xiàn)RAID。有些操作系統(tǒng),RAID的配置信息存在系統(tǒng)信息中,而不是存在磁盤上,當(dāng)系統(tǒng)崩潰,需重新安裝時,RAID的信息也會丟失。尤其是全軟RAID 5是CPU的增強方式,會導(dǎo)致30%-40%的I/O功能降低,所以在服務(wù)器中不建議使用全軟RAID。

  半軟半硬RAID是一種把初級的RAID功能附加給SCSI或者SATA卡而產(chǎn)生的產(chǎn)品,它把軟件RAID功能集成到了產(chǎn)品的固件上,從而提高了產(chǎn)品的功能和容錯能力。它可以支持RAID 0和RAID 1 RAID (1+0)。但因為缺乏自己的I/O處理芯片,所以這方面的工作仍要由CPU與驅(qū)動程序來完成。而且,半軟半硬RAID所采用的RAID控制/處理芯片的能力一般都比較弱,不能支持高的RAID等級。

  全硬的RAID則全面具備了自己的RAID控制/處理與I/O處理芯片,甚至還有陣列緩沖(Array Buffer),對CPU的占用率以及整體性能是這三種類型中最優(yōu)勢的,但設(shè)備成本也是三種類型中最高的。簡單來說半軟半硬是依靠主機本身CPU和內(nèi)存運行,全硬RAID,自帶有微處理與I/O處理芯片及內(nèi)存,不依靠你主機的CPU內(nèi)存,直接把相關(guān)信息提交給OS處理,從而使性能獲得很大的提高。它的缺點是要占用PCI總線帶寬,所以PCI I/O 可能變成陣列速度的瓶頸。

  RAID卡有多種,除主板集成能夠做的RAID的硬RAID外,還有各種專門RAID卡。如泰安7901以及目前板載SATA RAID都是典型的HOST RAID卡,只有I/O處理芯片,雖然它也能做RAID1,RAID0和RAID10,但都是通過BIOS和驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)的,其性能較全硬RAID卡如Adaptec的2系列的(2030s等)要低,優(yōu)點是價格要低至少一半。

  其實要識別全硬RAID也很簡單:如果不掛驅(qū)動在LINUX下能認到RAID而不是單磁盤的就是全硬RAID了。因為LINUX對RAID驅(qū)分很嚴(yán),HOST RAID是作為軟RAID來對待的,沒有廠家專用驅(qū)動LINUX就把它當(dāng)作SCSI卡來處理。

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