RAID接口 |
概况编辑本段回目录
并行接口 |
(1)通过把多个磁盘组织在一起作为一个逻辑卷提供磁盘跨越功能
(2)通过把数据分成多个数据块(Block)并行写入/读出多个磁盘以提高访问磁盘的速度
(3)通过镜像或校验操作提供容错能力
最初开发RAID的主要目的是节省成本,当时几块小容量硬盘的价格总和要低于大容量的硬盘。RAID在节省成本方面的作用并不明显,但RAID可以充分发挥出多块硬盘的优势,实现远远超出任何一块单独硬盘的速度和吞吐量。除了性能上的提高之外,RAID还可以提供良好的容错能力,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。
3.5寸SATA接口硬盘 |
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RAID1。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接口是指RAID卡支持的硬盘接口,目前主要有三种:IDE接口、SCSI接口和SATA接口。
IDE接口编辑本段回目录
IDE接口硬盘 |
IDE代表着硬盘的一种类型,但在实际的应用中,习惯用IDE来称呼最早出现IDE类型硬盘ATA-1,这种类型的接口随着接口技术的发展已经被淘汰了,而其后发展分支出更多类型的硬盘接口,比如ATA、UltraATA、DMA、UltraDMA等接口都属于IDE硬盘。此外,由于IDE口属于并行接口,因此为了和SATA口硬盘相区别,IDE口硬盘也叫PATA口硬盘。
SCSI接口编辑本段回目录
SCSI接口硬盘 |
SATA接口编辑本段回目录
SATA接口硬盘 |
串口硬盘是一种完全不同于并行ATA的新型硬盘接口类型,由于采用串行方式传输数据而知名。相对于并行ATA来说,就具有非常多的优势。首先,SerialATA以连续串行的方式传送数据,一次只会传送1位数据。这样能减少SATA接口的针脚数目,使连接电缆数目变少,效率也会更高。实际上,SerialATA仅用四支针脚就能完成所有的工作,分别用于连接电缆、连接地线、发送数据和接收数据,同时这样的架构还能降低系统能耗和减小系统复杂性。其次,SerialATA的起点更高、发展潜力更大,SerialATA1.0定义的数据传输率可达150MB/s,这比最新的并行ATA(即ATA/133)所能达到133MB/s的最高数据传输率还高,而在SerialATA2.0的数据传输率将达到300MB/s,最终SATA将实现600MB/s的最高数据传输率。
技术及原理编辑本段回目录
串口 |
冗余磁盘阵列技术最初的研制目的是为了组合小的廉价磁盘来代替大的昂贵磁盘,以降低大批量数据存储的费用,同时也希望采用冗余信息的方式,使得磁盘失效时不会使对数据的访问受损失,从而开发出一定水平的数据保护技术,并且能适当的提升数据传输速度。过去RAID一直是高档服务器才有缘享用,一直作为高档SCSI硬盘配套技术作应用。近来随着技术的发展和产品成本的不断下降,IDE硬盘性能有了很大提升,加之RAID芯片的普及,使得RAID也逐渐在个人电脑上得到应用。
(2)RAID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。
技术规范编辑本段回目录
NRAID
RAID接口硬盘
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(noblockstripping)。NRAID不提供数据冗余。要求至少一个磁盘。
JBOD代表JustaBunchofDrives,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。
RAID0即DataStripping(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RAID0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。RAID0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。
RAID1,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RAID0相比,RAID1首先考虑的是安全性,容量减半、速度不变。
为了达到既高速又安全,出现了RAID10(或者叫RAID0 1),可以把RAID10简单地理解成由多个磁盘组成的RAID0阵列再进行镜像。
RAID3和RAID5都是校验方式。RAID3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。RAID5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。
MatrixRAID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。MatrixRAID技术的原理相当简单,只需要两块硬盘就能实现了RAID0和RAID1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。MatrixRAID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IntelApplicationAcclerator软件和Windows操作系统均对软件层提供了支持。
NVRAID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NVRAID具有自己的鲜明特点。
技术发展编辑本段回目录
RAID接口 |
当然IDERAID也有其缺点,比如在CPU占用率和连接设备数量等方面就无法与SCSIRAID相比,同时,IDERAID目前为止还只支持RAID0、RAID1和RAID0 1,并且性能上也比SCSIRAID略逊一筹,因此高性能计算机应用方面还是以SCSIRAID为主。SATARAID是刚刚诞生的RAID方式,它与IDERAID类似,最大的优点是低成本,其他方面也和IDERAID接近。