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认识RAID磁盘阵列
发表时间:2005-6-19    来源:天极网
关键字:磁盘阵列 
近年来,硬盘无论在容量、存取速度还是可靠性方面都得到了很大提高,然而这一提高还是跟不上处理器的发展要求,使得硬盘仍然成为计算机系统中的一个瓶颈。

    近年来,硬盘无论在容量、存取速度还是可靠性方面都得到了很大提高,然而这一提高还是跟不上处理器的发展要求,使得硬盘仍然成为计算机系统中的一个瓶颈。为了解决应用系统对磁盘高速存取的要求,人们采取了多种措施。1988年,美国加州大学伯克利分校的D.A.Patterson教授提出的廉价冗余磁盘阵列(Redundant Array of Inexpensive Disks,简称RAID)就是其中一种。

    RAID将普通硬盘组成一个磁盘阵列,在主机写入数据,RAID控制器把主机要写入的数据分解为多个数据块,然后并行写入磁盘阵列;主机读取数据时,RAID控制器并行读取分散在磁盘阵列中各个硬盘上的数据,把它们重新组合后提供给主机。由于采用并行读写操作,从而提高了存储系统的存取程度。此外,RAID磁盘阵列还可以采用镜像、奇偶校验等措施,来提高系统的容错能力,保证数据的可靠性。

    根据RAID所采用的方法不同,可以将其分为0-5六个级别:

    RAID 0:主机要求写入数据时,RAID控制器将数据分成许多块,然后并行地将它们写到磁盘阵列中的各个硬盘上;读出数据时,RAID控制器从各个硬盘上读取数据,把这些数据恢复为原来顺序后传给主机。这种方法的优点是采用数据分块、并行传送方式,能够提高主机读写速度,并且磁盘阵列中存储空间没有冗余。但它对系统的可靠性没有任何提高,任一个硬盘介质出现故障时,系统无法恢复。

    RAID 1:它把磁盘阵列中的硬盘分成相同的两组,互为镜像,当任一磁盘介质出现故障时,可以利用其镜像上的数据恢复,从而提高系统的容错能力。对数据的操作仍采用分块后并行传输方式。所有RAID 1不仅提高了读写速度,也加强系统的可靠性。但其缺点是硬盘的利用率低,冗余度为50%。

    RAID 2/RAID 4:这两个级别在实际中很少应用,多数系统也不支持,这里就不作介绍了。

    RAID 3:同RAID 0一样,RAID 3也采用数据分块并行传送的方法,但所有同的是它在数据分块之后计算它们的奇偶校验和,然后把分块数据和奇偶校验信息一并写到硬盘阵列中。采用这种方法对数据的存取速度和可靠性都有所改善,当阵列中任一硬盘损坏时,可以利用其它数据盘和奇偶校验盘上的信息重构原始数据。在硬盘利用率方面,RAID 3比RAID 1要高,例如由5个硬盘组成的阵列,冗余度只有20%。不过,RAID 3也有缺点,由于奇偶校验信息固定存储在一个硬盘上,使该硬盘负担较重,从而产生新的瓶颈。

    RAID 5:与RAID 3所采用的数据处理方法相似,所不同的是它把奇偶较验信息交叉写到阵列中的每个硬盘上,从而克服了RAID 3中的瓶颈问题。

    除以上外,我们还可以用软件技术实现RAID磁盘阵列。Windows NT操作系统提供的磁盘分条、带奇偶校验的磁盘分条、磁盘镜像和双工等存储方法其实就是RAID技术的软件实现。其中磁盘分条对应于RAID 0,磁盘镜像和双工对应于RAID 1,带奇偶校验的磁盘分条则对应于RAID 5。与RAID设备相比,这些方法的最大优点是价格便宜,不过性能也要低很多。

    在以上各个级别中,RAID 5的优点最为突出,对于大型重要应用环境而言,可作为首选。不过对于大多数追求速度的DIY爱好者而言,采用两块IDE硬盘组成的RAID 0磁盘阵列更为合适。目前市面上已有IDE RAID卡出售,比较常见的是Promise公司的FastTrak 66,配有两个UltraDMA66的IDE通道,支持RAID 0,1,1+0,价格为一千多元。下面就以FastTrak66为例介绍一下IDE RAID的安装过程:

· 将FastTrak 66插在主板的PCI插槽上;
· 将两块最好是同型号的硬盘作为Master盘接在FastTrak 66的两个IDE接口上;
· 开机,按Ctrl+F进入FastTrak 66的设置画面;
· 将RAID Mode设为Stripe,保存并退出;
· 分区、格式化...... That‘s OK!

 

 责任编辑:张飞