磁盘列阵特点
磁盘阵列简称RAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks,RAID),有“价格便宜且多余的磁盘阵列”之意。其原理是利用数组方式来作磁盘组,配合数据分散排列的设计,提升数据的安全性。磁盘阵列主要针对硬盘,在容量及速度上,无法跟上CPU及内存的发展,提出改善方法。磁盘阵列是由很多便宜、容量较小、稳定性较高、速度较慢磁盘,组合成一个大型的磁盘组,利用个别磁盘提供数据所产生的加成效果来提升整个磁盘系统的效能。同时,在储存数据时,利用这项技术,将数据切割成许多区段,分别存放在各个硬盘上。
磁盘阵列还能利用同位检查(Parity Check)的观念,在数组中任一颗硬盘故障时,仍可读出数据,在数据重构时,将故障硬盘内的数据,经计算后重新置入新硬盘中。
磁盘阵列的由来: 由美国柏克莱大学(University of California-Berkeley)在1987年,发表的文章:“A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks”。文章中,谈到了RAID这个字汇,而且定义了RAID的5层级。柏克莱大学研究其研究目的为,反应当时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independence,许多独立的磁盘组。 磁盘阵列,时势所趋: 自有PC以来,硬盘是最常使用的储存装置。但在整个计算机系统架构中,跟CPU与RAM来比,硬盘的速度是PC中最弱的设备之一。所以,为了加速计算机整体的数据流量,增加储存的吞吐量,进阶改进硬盘数据的安全,磁盘阵列的设计因应而生。 硬盘随着科技的日新月异,现在其容量已达1500GB以上,转速到了1万转,甚至15000转,而且价格实在是很便宜,再加现在企业流行建造网络,企业资源计划(Enterprise Resource Planning:ERP)是每个公司建构网络的主要目标。所以,利用局域网络来传递数据,服务器所使用的硬盘显得非常重要,除了容量大、速度快之外,稳定更是基本要求。基于此因,磁盘阵列开始被广泛的应用在个人计算机上。 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,具可热抽换(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。另外利用软件仿真的方式,由于会拖累机器的速度,不适合大数据流量的服务器。 由上述可知,现在IDE磁盘阵列大行其道的道理;IDE接口硬盘的稳定度与效能表现已有很大的提升,加上成本考量,所以采用IDE接口硬盘来作为磁盘阵列的解决方案,可说是最佳的方式 在网络存储中,磁盘阵列是一种把若干硬磁盘驱动器按照一定要求组成一个整体,整个磁盘阵列由阵列控制器管理的系统。磁带库是像自动加载磁带机一样的基于磁带的备份系统,磁带库由多个驱动器、多个槽、机械手臂组成,并可由机械手臂自动实现磁带的拆卸和装填。它能够提供同样的基本自动备份和数据恢复功能,同时具有更先进的技术特点。掌握网络存储设备的安装、操作使用也是网管员必须要学会的。在架构无线局域网时,对无线路由器、无线网络桥接器AP、无线网卡、天线等无线局域网产品进行安装、调试和应用操作。 磁盘阵列的主流结构: 磁盘阵列作为独立系统在主机外直连或通过网络与主机相连。磁盘阵列有多个端口可以被不同主机或不同端口连接。一个主机连接阵列的不同端口可提升传输速度。 和目前PC用单磁盘内部集成缓存一样,在磁盘阵列内部为加快与主机交互速度,都带有一定量的缓冲存储器。主机与磁盘阵列的缓存交互,缓存与具体的磁盘交互数据。 在应用中,有部分常用的数据是需要经常读取的,磁盘阵列根据内部的算法,查找出这些经常读取的数据,存储在缓存中,加快主机读取这些数据的速度,而对于其他缓存中没有的数据,主机要读取,则由阵列从磁盘上直接读取传输给主机。对于主机写入的数据,只写在缓存中,主机可以立即完成写操作。然后由缓存再慢慢写入磁盘。
编辑本段磁盘阵列的优点
RAID的采用为存储系统(或者服务器的内置存储)带来巨大利益,其中提高传输速率和提供容错功能是最大的优点。 RAID通过同时使用多个磁盘,提高了传输速率。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,RAID可以提供容错功能。这是使用RAID的第二个原因,因为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。
编辑本段磁盘阵列问答
1. 什么是磁盘阵列(Disk Array)? 磁盘阵列(Disk Array)是由一个硬盘控制器来控制多个硬盘的相互连接,使多个硬盘的读写同步,减少错误,增加效率和可靠度的技术。 2.什么是RAID? RAID是Redundant Array of Inexpensive Disk的缩写,意为廉价冗余磁盘阵列,是磁盘阵列在技术上实现的理论标准,其目的在于减少错误、提高存储系统的性能与可靠度。常用的等级有1、3、5级等。 3.什么是RAID Level 0? RAID Level 0是Data Striping(数据分割)技术的实现,它将所有硬盘构成一个磁盘阵列,可以同时对多个硬盘做读写动作,但是不具备备份及容错能力,它价格便宜,硬盘使用效率最佳,但是可靠度是最差的。 以一个由两个硬盘组成的RAID Level 0磁盘阵列为例,它把数据的第1和2位写入第一个硬盘,第三和第四位写入第二个硬盘……以此类推,所以叫“数据分割",因为各盘数据的写入动作是同时做的,所以它的存储速度可以比单个硬盘快几倍。 但是,这样一来,万一磁盘阵列上有一个硬盘坏了,由于它把数据拆开分别存到了不同的硬盘上,坏了一颗等于中断了数据的完整性,如果没有整个磁盘阵列的备份磁带的话,所有的数据是无法挽回的。因此,尽管它的效率很高,但是很少有人冒着数据丢失的危险采用这项技术。 4.什么是RAID Level 1? RAID Level 1使用的是Disk Mirror(磁盘映射)技术,就是把一个硬盘的内容同步备份复制到另一个硬盘里,所以具备了备份和容错能力,这样做的使用效率不高,但是可靠性高。 5.什么是RAID Level 3? RAID Level 3采用Byte-interleaving(数据交错存储)技术,硬盘在SCSI控制卡下同时动作,并将用于奇偶校验的数据储存到特定硬盘机中,它具备了容错能力,硬盘的使用效率是安装几个就减掉一个,它的可靠度较佳。 6.什么是RAID Level 5? RAID Level 5使用的是Disk Striping(硬盘分割)技术,与Level 3的不同之处在于它把奇偶校验数据存放到各个硬盘里,各个硬盘在SCSI控制卡的控制下平行动作,有容错能力,跟Level 3一样,它的使用效率也是安装几个再减掉一个。 7.什么是热插拔硬盘? 热插拔硬盘英文名为Hot-Swappable Disk,在磁盘阵列中,如果使用支持热插拔技术的硬盘,在有一个硬盘坏掉的情况下,服务器可以不用关机,直接抽出坏掉的硬盘,换上新的硬盘。一般的商用磁盘阵列在硬盘坏掉的时候,会自动鸣叫提示管理员更换硬盘。
编辑本段RAID技术规范简介
在计算机发展的初期,“大容量”硬盘的价格还相当高,解决数据存储安全性问题的主要方法是使用磁带机等设备进行备份,这种方法虽然可以保证数据的安全,但查阅和备份工作都相当繁琐。1987年, Patterson、Gibson和Katz这三位工程师在加州大学伯克利分校发表了题为《A Case of Redundant Array of Inexpensive Disks(廉价磁盘冗余阵列方案)》的论文,其基本思想就是将多只容量较小的、相对廉价的硬盘驱动器进行有机组合,使其性能超过一只昂贵的大硬盘。这一设计思想很快被接受,从此RAID技术得到了广泛应用,数据存储进入了更快速、更安全、更廉价的新时代。 磁盘阵列对于个人电脑用户,还是比较陌生和神秘的。印象中的磁盘阵列似乎还停留在这样的场景中:在宽阔的大厅里,林立的磁盘柜,数名表情阴郁、早早谢顶的工程师徘徊在其中,不断从中抽出一块块沉重的硬盘,再插入一块块似乎更加沉重的硬盘……终于,随着大容量硬盘的价格不断降低,个人电脑的性能不断提升,IDE-RAID作为磁盘性能改善的最廉价解决方案,开始走入一般用户的计算机系统。 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:RAID 0连续以位或字节为单位分割数据,并行读/写于多个磁盘上,因此具有很高的数据传输率,但它没有数据冗余,因此并不能算是真正的RAID结构。RAID 0只是单纯地提高性能,并没有为数据的可靠性提供保证,而且其中的一个磁盘失效将影响到所有数据。因此,RAID 0不能应用于数据安全性要求高的场合。 RAID 1:它是通过磁盘数据镜像实现数据冗余,在成对的独立磁盘上产生互 为备份的数据。当原始数据繁忙时,可直接从镜像拷贝中读取数据,因此RAID 1可以提高读取性能。RAID 1是磁盘阵列中单位成本最高的,但提供了很高的数据安全性和可用性。当一个磁盘失效时,系统可以自动切换到镜像磁盘上读写,而不需要重组失效的数据。 RAID 0+1: 也被称为RAID 10标准,实际是将RAID 0和RAID 1标准结合的产物,在连续地以位或字节为单位分割数据并且并行读/写多个磁盘的同时,为每一块磁盘作磁盘镜像进行冗余。它的优点是同时拥有RAID 0的超凡速度和RAID 1的数据高可靠性,但是CPU占用率同样也更高,而且磁盘的利用率比较低。 RAID 2:将数据条块化地分布于不同的硬盘上,条块单位为位或字节,并使用称为“加重平均纠错码(海明码)”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。 RAID 3:它同RAID 2非常类似,都是将数据条块化分布于不同的硬盘上,区别在于RAID 3使用简单的奇偶校验,并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,但对于随机数据来说,奇偶盘会成为写操作的瓶颈。 RAID 4:RAID 4同样也将数据条块化并分布于不同的磁盘上,但条块单位为块或记录。RAID 4使用一块磁盘作为奇偶校验盘,每次写操作都需要访问奇偶盘,这时奇偶校验盘会成为写操作的瓶颈,因此RAID 4在商业环境中也很少使用。 RAID 5:RAID 5不单独指定的奇偶盘,而是在所有磁盘上交叉地存取数据及奇偶校验信息。在RAID 5上,读/写指针可同时对阵列设备进行操作,提供了更高的数据流量。RAID 5更适合于小数据块和随机读写的数据。RAID 3与RAID 5相比,最主要的区别在于RAID 3每进行一次数据传输就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,并可进行并行操作。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。 RAID 6:与RAID 5相比,RAID 6增加了第二个独立的奇偶校验信息块。两个独立的奇偶系统使用不同的算法,数据的可靠性非常高,即使两块磁盘同时失效也不会影响数据的使用。但RAID 6需要分配给奇偶校验信息更大的磁盘空间,相对于RAID 5有更大的“写损失”,因此“写性能”非常差。较差的性能和复杂的实施方式使得RAID 6很少得到实际应用。 RAID 7:这是一种新的RAID标准,其自身带有智能化实时操作系统和用于存储管理的软件工具,可完全独立于主机运行,不占用主机CPU资源。RAID 7可以看作是一种存储计算机(Storage Computer),它与其他RAID标准有明显区别。除了以上的各种标准(如表1),我们可以如RAID 0+1那样结合多种RAID规范来构筑所需的RAID阵列,例如RAID 5+3(RAID 53)就是一种应用较为广泛的阵列形式。用户一般可以通过灵活配置磁盘阵列来获得更加符合其要求的磁盘存储系统。 RAID 5E RAID 5E(RAID 5 Enhencement): RAID 5E是在 RAID 5级别基础上的改进,与RAID 5类似,数据的校验信息均匀分布在各硬盘上,但是,在每个硬盘上都保留了一部分未使用的空间,这部分空间没有进行条带化,最多允许两块物理硬盘出现故障。看起来,RAID 5E和RAID 5加一块热备盘好象差不多,其实由于RAID 5E是把数据分布在所有的硬盘上,性能会与RAID5 加一块热备盘要好。当一块硬盘出现故障时,有故障硬盘上的数据会被压缩到其它硬盘上未使用的空间,逻辑盘保持RAID 5级别。 RAID 5EE RAID 5EE: 与RAID 5E相比,RAID 5EE的数据分布更有效率,每个硬盘的一部分空间被用作分布的热备盘,它们是阵列的一部分,当阵列中一个物理硬盘出现故障时,数据重建的速度会更快。 开始时RAID方案主要针对SCSI硬盘系统,系统成本比较昂贵。1993年,HighPoint公司推出了第一款IDE-RAID控制芯片,能够利用相对廉价的IDE硬盘来组建RAID系统,从而大大降低了RAID的“门槛”。从此,个人用户也开始关注这项技术,因为硬盘是现代个人计算机中发展最为“缓慢”和最缺少安全性的设备,而用户存储在其中的数据却常常远超计算机的本身价格。在花费相对较少的情况下,RAID技术可以使个人用户也享受到成倍的磁盘速度提升和更高的数据安全性,现在个人电脑市场上的IDE-RAID控制芯片主要出自HighPoint和Promise公司,此外还有一部分来自AMI公司。 面向个人用户的IDE-RAID芯片一般只提供了RAID 0、RAID 1和RAID 0+1(RAID 10)等RAID规范的支持,虽然它们在技术上无法与商用系统相提并论,但是对普通用户来说其提供的速度提升和安全保证已经足够了。随着硬盘接口传输率的不断提高,IDE-RAID芯片也不断地更新换代,芯片市场上的主流芯片已经全部支持ATA 100标准,而HighPoint公司新推出的HPT 372芯片和Promise最新的PDC20276芯片,甚至已经可以支持ATA 133标准的IDE硬盘。在主板厂商竞争加剧、个人电脑用户要求逐渐提高的今天,在主板上板载RAID芯片的厂商已经不在少数,用户完全可以不用购置RAID卡,直接组建自己的磁盘阵列,感受磁盘狂飙的速度。 RAID 50 RAID 50:RAID50是RAID5与RAID0的结合。此配置在RAID5的子磁盘组的每个磁盘上进行包括奇偶信息在内的数据的剥离。每个RAID5子磁盘组要求三个硬盘。RAID50具备更高的容错能力,因为它允许某个组内有一个磁盘出现故障,而不会造成数据丢失。而且因为奇偶位分部于RAID5子磁盘组上,故重建速度有很大提高。优势:更高的容错能力,具备更快数据读取速率的潜力。需要注意的是:磁盘故障会影响吞吐量。故障后重建信息的时间比镜像配置情况下要长。
编辑本段实现IDE RAID0/RAID1的方法
在RAID家族里,RAID 0和RAID 1在个人电脑上应用最广泛,毕竟愿意使用4块甚至更多的硬盘来构筑RAID 0+1或其他硬盘阵列的个人用户少之又少,因此我们在这里仅就这两种RAID方式进行讲解。我们选择支持IDE-RAID功能的升技KT7A-R AID主板,一步一步向大家介绍IDE-RAID的安装。升技KT7A-RAID集成的是HighPoint 370芯片,支持RAID 0、1、0+1。 做RAID自然少不了硬盘,RAID 0和RAID 1对磁盘的要求不一样,RAID 1(Mirror)磁盘镜像一般要求两块(或多块)硬盘容量一致,而RAID 0(Striping)磁盘一般没有这个要求,当然,选用容量相似性能相近甚至完全一样的硬盘比较理想。为了方便测试,我们选用两块60GB的希捷酷鱼Ⅳ硬盘(Barracuda ATA Ⅳ、编号ST360021A)。系统选用Duron 750MHz的CPU,2×128MB樵风金条SDRAM,耕升GeForce2 Pro显卡,应该说是比较普通的配置,我们也希望借此了解构建RAID所需的系统要求。 1.RAID 0的创建 第一步 首先要备份好硬盘中的数据。很多用户都没有重视备份这一工作,特别是一些比较粗心的个人用户。创建RAID对数据而言是一项比较危险的操作,稍不留神就有可能毁掉整块硬盘的数据,我们首先介绍的RAID 0更是这种情况,在创建RAID 0时,所有阵列中磁盘上的数据都将被抹去,包括硬盘分区表在内。因此要先准备好一张带Fdisk与format命令的Windows 98启动盘,这也是这一步要注意的重要事项。 第二步 将两块硬盘的跳线设置为Master,分别接上升技KT7A-RAID的IDE3、IDE4口(它们由主板上的HighPoint370芯片控制)。由于RAID 0会重建两块硬盘的分区表,我们就无需考虑硬盘连接的顺序(下文中我们会看到在创建RAID 1时这个顺序很重要)。 第三步 对BIOS进行设置,打开ATA RAID CONTROLLER。我们在升技KT7A-RAID主板的BIOS中进入INTEGRATED PERIPHERALS选项并开启ATA100 RAID IDE CONTROLLER。升技建议将开机顺序全部改为ATA 100 RAID,实际我们发现这在系统安装过程中并不可行,难道没有分区的硬盘可以启动吗?因此我们仍然设置软驱作为首选项。 第四步 接下来的设置步骤是创建RAID 0的核心内容,我们以图解方式向大家详细介绍: 1.系统BIOS设置完成以后重启电脑,开机检测时将不会再报告发现硬盘。 2.磁盘的管理将由HighPoint 370芯片接管。 3.下面是非常关键的HighPoint 370 BIOS设置,在HighPoint 370磁盘扫描界面同时按下“Ctrl”和“H”。 4.进入HighPoint 370 BIOS设置界面后第一个要做的工作就是选择“Create RAID”创建RAID。 5.在“Array Mode(阵列模式)”中进行RAID模式选择,这里能够看到RAID 0、RAID 1、RAID 0+1和Span的选项,在此我们选择了RAID 0项。 6.RAID模式选择完成会自动退出到上一级菜单进行“Disk Drives(磁盘驱动器)”选择,一般来说直接回车就行了。 7.下一项设置是条带单位大小,缺省值为64kB,没有特殊要求可以不予理睬。8.接着是“Start Create(开始创建)”的选项,在你按下“Y”之前,请认真想想是否还有重要的数据留在硬盘上,这是你最后的机会!一旦开始创建RAID,硬盘上的所有数据都会被清除。 9.创建完成以后是指定BOOT启动盘,任选一个吧。 按“Esc”键退出,当然少不了按下“Y”来确认一下。 HighPoint 370 BIOS没有提供类似“Exit Without Save”的功能,修改设置后是不可逆转的。 第五步 再次重启电脑以后,我们就可以在屏幕上看到“Striping(RAID 0)for Array #0”字样了。插入先前制作的启动盘,启动DOS。打开Fdisk程序,咦?怎么就一个硬盘可见?是的,RAID阵列已经整个被看作了一块硬盘,对于操作系统而言,RAID完全透明,我们大可不必费心RAID磁盘的管理,这些都由控制芯片完成。接下来按照普通单硬盘方法进行分区,你会发现“这个”硬盘的容量“变”大了,仔细算算,对,总容量就是两块硬盘相加的容量!我们可以把RAID 0的读写比喻成拉链,它把数据分开在两个硬盘上,读取数据会变得更快,而且不会浪费磁盘空间。在分区和格式化后千万别忘了激活主分区。 第六步 选择操作系统让我们颇费周折,HighPoint370芯片提供对Windows 98/NT/2000/XP的驱动支持,考虑到使RAID功能面向的是相对高级的用户,所以我们选择了对新硬件支持更好的Windows XP Professional英文版(采用英文版系统主要是为了方便后面的Winbench测试,大家自己使用RAID完全可以用中文版的操作系统),Windows 2000也是一个不错的选择,但是硬件支持方面显然不如Windows XP Professional。 第七步 对于采用RAID的电脑,操作系统的安装和普通情况下不一样,让我们看看图示,这是在Windows XP完成第一步“文件复制”重启以后出现的画面,安装程序会以英文提示“按下F6安装SCSI设备或RAID磁盘”,这一过程很短,而且用户往往会忽视屏幕下方的提示。 按下F6后出现安装选择,选择“S”将安装RAID控制芯片驱动,选择“Enter”则不安装。 按下“S”键会提示插入RAID芯片驱动盘。 键入回车,安装程序自动搜索驱动盘上的程序,选择“WinXP”那一个并回车。 如果所提供的版本和Windows XP Profesional内置的驱动版本不一致,安装程序会给出提示让用户进行选择。 按下“S”会安装软盘所提供的而按下“Enter”则安装Windows XP Professional自带的驱动。按下“S”后又需要确认,这次是按“Enter”(这个……确认太多了,呵呵)。接下来是正常的系统安装,和普通安装没有任何区别。 RAID 0的安装设置我们就介绍到这里,下面我们会谈谈RAID 1的安装。与RAID 0相比,RAID 1的安装过程要简单许多,在正确操作的情况下不具破坏性。 2.RAID 1的创建 虽然在原理上和RAID 0完全不一样,但RAID 1的安装设置过程却与RAID 0相差不多,主要区别在于HighPoint 370 BIOS里的设置。为了避免重复,我们只向大家重点介绍这部分设置: 进入HighPoint 370 BIOS后选择“Create RAID”进行创建: 1.在“Array Mode”上点击回车,在RAID模式选择中选择第二项“Mirror(RAID 1)for Data Security(为数据源盘创建镜像)”。 2.接着是源盘的选择,我们再次提醒用户:务必小心,不要选错。 3.然后是目标盘的选择,也就是我们所说的镜像盘或备份盘。 4.然后开始创建。 5.创建完成以后BIOS会提示进行镜像的制作,这一过程相当漫长。 6.我们用了大约45分钟才完成60GB的镜像制作,至此RAID 1创建完成。 RAID 1会将主盘的数据复制到镜像盘,因此在构建RAID 1时需要特别小心,千万不要把主盘和镜像盘弄混,否则结果将是悲剧性的。RAID 1既可在两块无数据的硬盘上创建,也能够在一块已经安装操作系统的硬盘上添加,比RAID 0方便多了(除了漫长的镜像制作过程)。创建完成以后我们试着将其中一块硬盘拔下,HighPoint370 BIOS给出了警告,按下“Esc”,另一块硬盘承担起了源盘的重任,所有数据完好无损。 对于在一块已经安装操作系统的硬盘上添加RAID 1,我们建议的步骤是:打开BIOS中的控制芯片→启动操作系统安装HighPoint 370驱动→关机将源盘和镜像盘接在IDE3、4口→进入HighPoint 370 BIOS设置RAID 1(步骤见上文介绍)→重启系统完成创建。 我们对两种RAID进行了简单的测试,虽然RAID 0的测试成绩让人有些不解,但是实际使用中仍然感觉比单硬盘快了很多,特别是Windows XP Professional的启动异常迅速,进度条一闪而过。至于传输率曲线出现不稳定的情况,我们估计和平台选择有一些关系,毕竟集成芯片在进行这种高数据吞吐量的工作时非常容易被干扰。不过即使是这样,我们也看到RAID 0系统的数据传输率达到了非常高的水平,一度接近60MB/s。与RAID 0相比,RAID 1系统的性能虽然相对单磁盘系统没有什么明显的改善,但测试中我们发现RAID 1的工作曲线显得非常稳定,很少出现波动的情况。 再看看Winbench99 2.0中的磁盘测试成绩,一目了然。 对用户和操作系统而言,RAID 0和1是透明不影响任何操作的,我们就像使用一块硬盘一样。
编辑本段磁盘阵列实现方式
磁盘阵列有两种方式可以实现,那就是“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,有的降代还比较大,达30%左右。
磁盘阵列(Disk Array)是由一个硬盘控制器来控制多个硬盘的相互连接,使多个硬盘的读写同步,减少错误,增加效率和可靠度的技术。
2.什么是RAID?
RAID是Redundant Array of Inexpensive Disk的缩写,意为廉价冗余磁盘阵列,是磁盘阵列在技术上实现的理论标准,其目的在于减少错误、提高存储系统的性能与可靠度。常用的等级有1、3、5级等。
3.什么是RAID Level 0?
RAID Level 0是Data Striping(数据分割)技术的实现,它将所有硬盘构成一个磁盘阵列,可以同时对多个硬盘做读写动作,但是不具备备份及容错能力,它价格便宜,硬盘使用效率最佳,但是可靠度是最差的。
以一个由两个硬盘组成的RAID Level 0磁盘阵列为例,它把数据的第1和2位写入第一个硬盘,第三和第四位写入第二个硬盘……以此类推,所以叫“数据分割",因为各盘数据的写入动作是同时做的,所以它的存储速度可以比单个硬盘快几倍。
但是,这样一来,万一磁盘阵列上有一个硬盘坏了,由于它把数据拆开分别存到了不同的硬盘上,坏了一颗等于中断了数据的完整性,如果没有整个磁盘阵列的备份磁带的话,所有的数据是无法挽回的。因此,尽管它的效率很高,但是很少有人冒着数据丢失的危险采用这项技术。
4.什么是RAID Level 1?
RAID Level 1使用的是Disk Mirror(磁盘映射)技术,就是把一个硬盘的内容同步备份复制到另一个硬盘里,所以具备了备份和容错能力,这样做的使用效率不高,但是可靠性高。
5.什么是RAID Level 3?
RAID Level 3采用Byte-interleaving(数据交错存储)技术,硬盘在SCSI控制卡下同时动作,并将用于奇偶校验的数据储存到特定硬盘机中,它具备了容错能力,硬盘的使用效率是安装几个就减掉一个,它的可靠度较佳。
6.什么是RAID Level 5?
RAID Level 5使用的是Disk Striping(硬盘分割)技术,与Level 3的不同之处在于它把奇偶校验数据存放到各个硬盘里,各个硬盘在SCSI控制卡的控制下平行动作,有容错能力,跟Level 3一样,它的使用效率也是安装几个再减掉一个。
7.什么是热插拔硬盘?
热插拔硬盘英文名为Hot-Swappable Disk,在磁盘阵列中,如果使用支持热插拔技术的硬盘,在有一个硬盘坏掉的情况下,服务器可以不用关机,直接抽出坏掉的硬盘,换上新的硬盘。一般的商用磁盘阵列在硬盘坏掉的时候,会自动鸣叫提示管理员更换硬盘。
磁盘阵列(Disk array)原理
为什么需要磁盘阵列? 如何增加磁盘的存取(acces)速度,如何防止数据因磁盘的故障而失落及如 何有效的利用磁盘空间,一直是电脑专业人员和用户的困忧;而大容量磁盘的价 格非常昂贵,对用户形成很大的负担。磁盘阵列技术的产生一举解决了这些问题。
过去十年来,CPU的处理速度几乎是几何级数的跃升,内存(memory)的 存取速度亦大幅增加,而数据储存装置——它要是磁盘(hard disk)——的存取 速度相较之下。较为缓慢。整个I/0吞吐量不能和系统匹配,形成电脑系统的瓶 颈,降低了电脑系统的整体性能(throughout)若不能有效的提升磁盘的存取速 度,CPU、内存及磁盘间的不平衡将使CPU及内存的改进形成浪费。
目前改进磁盘存取速度的方式主要有两种。一是磁盘快取控制(disk cache controller),它将从磁盘读取的数据存在快取内存(cache memory)中以减少磁 盘存取的次数。数据的读写都在cache内存中进行,大幅增加存取的速度,如要读 取的数据不在cache内存中,或要写数据到磁盘时,才做磁盘的存取动作。这种方 式在单工期环境(Single—tasking envioronment)如DOS之下。对大量数据的 存取有很好的性能(量小且频繁的存取则不然)。但在多工(multi—tasking)环 境之下(因为要不停的作数据交换(swapping)的动作)或数据库(database) 的存取(因每一记录都很小)就不能显示其性能。这种方式没有任何安全保障。
其一是使用磁盘阵列的技术。磁盘阵列是把多个磁盘组成一个阵列,当作单 一磁盘使用,它将数据以分段(striping)的方式储存在不同的磁盘中,存取数据 时,阵列中的相关磁盘一起动作:大幅减低数据的存取时间,同时有更佳的空间 利用率。磁盘阵列所利用的不同的技术,称为RAID level,不同的level针对不 同的系统及应用,以解决数据安全的问题。
一般高性能的磁盘阵列都足以硬件的形式来达成、进—步的把磁盘cache控制 及磁盘阵列结合在—个控制器(RAID controler)或控制卡个,针对个同的用户 解决人们对磁盘输出/入系统的四大要求:
(1)增加存取速度。
(2)容错(fault tolerance),即安全性。
(3)有效的利用磁盘空间。
(4)尽量的平衡CPU,内存及磁盘的性能并异,提高电脑的整体工作性能。
磁盘阵列原理
1987年,加州伯克利大学的一位人员发表了名为“磁盘阵列研究”的论文, 正式提到了RAID也就是滋盘阵列,论文提出廉价的5.25”及3.5”的硬盘也能如 大机器上的8”盘能提供人容量、高性能和数据的一致性,并详述了RAIDl至5 的技术。 磁盘阵列针对不同的应用使用的不同技术,称为RAID level,RAID是Redundant Array of Inexpenslve Disks的缩写,而每一level代表一种技术,目前 业界公认的标准是RAID0—RAID5。这个level并个代表技术的高低,level5并不高于level3,level1也个低于level4。字于要选样哪一种RAID level的产品,纯视用户的操作环境(Operating envir0nment)及应用(application)而定,与level 的高低没有必然的关系。RAID0没有安全的保障,仅其快速,所以适合高速I/0 的系统;RAIDl适用于需安全性又要兼顾速度的系统,RAID2及RAID3适用于 大型电脑及影像、CAD/CAM等处理;RAID5多用于0LTP,因有余融机构及 大型数据处理中心的迫切需要,故使用较多而较有名气,但也因此形成很多人对 磁盘阵列的误解,以为磁盘阵列非要RAID5不可;RAID4较少使用、和RAID5 有其共同之处,但RAID4适合大量数据的存取。其他如RAID6,RAID7。乃至 RAIDl0、50、100等,都是厂商各做各的,并无一致的标准,在此不作说明。
RAID1
RAID1是使用磁盘镜像(disk muroring)的技术,磁盘镜像应用在RAIDl 之前就在很多系统中使用,它的方式是在工作磁盘(working disk)之外再加一 额外的备份磁盘(backup disk)两个磁盘所储存的数据安全一致。数据在写入工 作磁盘同时也写入备份磁盘。
RAID2
RAID2是把数据分散为位元/位元组(bit/byte)或块(b1ock),加入海明码Hamming Code、在磁盘阵列中作间隔写入(Interleaving)到每个磁盘小。而 且地址(address)都一样,也就是在各个磁盘中,其数据都在相同的磁道(cylinder or track)及扇区中。RAID2又称为并行阵列(parallel array)其设计足使 用共轴同步(spindle synchronize)的技术,存取数据时、控个磁盘阵列—起动 作,在各个磁盘的相同位置作平行存取,所以有最好的存取时间(auesstime),共 总线(bus)是特别的设计以大带宽并行传输所存取的数据,所以有最好的传输时 间(transfer time)。在人型档案的存取应用,RAID2有最好的件能,仅如果档 案太小,会将其性能批下来。因为磁盘的存取足以期区为单位。而RAID2的存取是所有磁盘平行动作,而且是作单位元或位元组的存取。故小于—个扇区的数据 最会使其件能大打折扣。RAID2是设计给需要连续且大量数据的电脑使用的、如 大型电脑(mainframe to supercomputer)、作影像处理或CAD/CAM的工作站 (workstation)等,并个适用于—般的多用户环境网络服务器(network server)。 小型机或PC。
RAID3
RAID3的数据储存及存取方式都和RAID2一样,仅在安今方面以奇偶较验 (parity check)取代海明码做错误校正及检测,所以只需要—个额外的校检磁盘 (parity disk)。奇偶校验值的计算足以各个磁盘的相对应位作XOR的逻辑运算, 然后将结果写入奇偶校验磁盘,仟何数据的修改都要做奇偶校验计算。
RAID4
RAID4也使用一个校验磁盘,但和RAID3不一样,RAID4的方式是RAID0 加上一个校验磁盘。
RAID5
RAID5和RAID4相似但避免了RAID4的瓶颈,方法是不用校验磁盘而将校 验数据以循环的方式放在每一个磁盘中,RAID5的控制比较复杂,尤其是利用硬件对磁盘阵列的控制,因为这种方式的应用比其他的RAID level要掌握更多的事情,更多的输出/入需求,既要速度快,又要处理数据,计算校验值,做错误 校正等,所以价格较高,其应用最好是0LTP,至于用于大型文件,不见得有最 佳的性能。
RAID的对比: 下面几个表列是RAID的一些性质:
操作 工作模式 最少硬盘量 可用容量 适用范围
RAID0 磁盘延伸和数据分布 2 T PC服务器和图形工作站
RAIDl 数据分布和镜像 2 T/2
RAID2 共轴同步,并行传输,ECC 3 视结构而定 大档案且输入输出不频繁的应用 如:影像处理和CAD/CAM等
RAID3 共轴同步,并行传输,Parity 3 Tx(n—1)/n
RAID4 数据分布,固定Parity 3 Tx(n—1)/n
RAID5 数据分布,分布Parity 3 Tx(n—1)/n 银行、金融、股市、数据库等大 型数据处理中心OLTP应用
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)。
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技术经过不断的发展,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。但我们最为常用的是下面的几种RAID形式。
(1) RAID 0
(2) RAID 1
(3) RAID 0+1
(4) RAID 3
(5) RAID 5
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。
组RAID的要求是至少两块硬盘
你的81945主板上 应该有1×IDE 2×SATA槽
你想用一块ATA的硬盘组成RAID卷?无论是从理论上还是从实践当中都是不可能的事情!
怎么组建硬盘列阵?
你这个不要组。组阵列要两不说牌子先也要两个相同容量的硬盘。阵列是把两个硬盘当一个来用,坏了一个都不行,同样的数据也是各占一半,现在基本没人弄了,那时只是硬盘没那么大才弄的。你现在直接挂两个盘就好了。用其中速度快的一个做主硬盘。还好过你拿这两个盘做阵列。你要是想弄你就再买个...
我用240固态硬盘加上500g机械做了磁盘列阵开启了RST技术,现在还有447gb...
估计是你把SSD和500G机械硬盘设置RAID0模式,并不是RST加速模式,所以只能使用240G盘的双倍容量,500G盘的240G意外的容量不能使用,速度理论上是500G机械硬盘的速度的2倍,所以明显低于SSD的速度(相当于机械硬盘拖了SSD的后腿),可以打开RST程序看看磁盘是否处于加速状态就知道了,所以这种方法是不对的。I...
普通PC可以把两块或两块以上的硬盘做成磁盘列阵吗?
主要看你的主板有没有软组硬盘工作模式了,在BIOS设置里头可以查看。一般组两个为宜,多个不建议。还有一点就是电源要求要高,需有多个SATA供电接口。若主板有多个SATA接口的话按理说应该就可以组多少个吧!自己试试吧!有什么成效跟分享一下给我啊!
两块机械硬盘组成RAID0,ssd单盘做系统盘可以开启AHCI使用TRIM吗?_百度...
如题,两块机械硬盘组成RAID0,ssd单盘做系统盘可以开启AHCI使用TRIM吗。安装的时候是把所有硬盘都装上去,还是先只装ssd,选取AHCI模式安装系统。然后关机把硬盘安装上去,再在BIOS里面开启2块硬盘的RAID0??机械硬盘会拖累ssd吗?有这样用的吗?保运一区西 | 浏览3226 次 |举报 我有更好的答案推荐...
下有没有必要加2块128G固态硬盘组成磁盘列阵
没必要。直接一块256的就搞定了,性能差不多,还便宜。
我的主板支持raid0磁盘列阵,还用列阵卡吗。
1、可以不用阵列卡的。2、加了raid卡就可以让不支持raid的主板组raid了,所有不需要单独使用的阵列卡
梅捷主板如何组建磁盘列阵
磁盘列阵跟主板的关系不大,但是对组成列阵的磁盘限定条件还是有的,你的这两个磁盘容量不一样,也不知道它们的接口,品牌及其它各项性能参数是什么样的,你想做成什么磁盘列阵啊,就直接把两个盘都挂在机器上用就行了,分区装系统就按你自己的要求办就行了,不过这可不是磁盘列阵哦,建议你看看这方面的知识。 已赞...
台式机电脑硬盘怎么选择
1、纯机械硬盘,1TB的机械硬盘价格在600元左右,如果条件允许,可以购买两块机械硬盘,组RAID0磁盘列阵。2、一块大容量机械硬盘配上小容量SSD硬盘,可以使用intel的智能响应技术,让全盘拥有SSD盘性能。但其实看电影玩游戏等加载速度没有想象中那么快,但是总体性能确实很大提升。3、同样一块大容量机械加上...
关于修复第二硬盘的问题。高分!
RAID1就是每块硬盘都有一个相对应的镜象盘,是一种以备份向导为主的磁盘列阵,运作方式是当使用者在存储数据时,RAID1会自动把数据同时备份到另一块硬盘上,使数据的安全性得到最大的保障。一块硬盘出了问题,另一块硬盘可以迅速接替上,不过硬盘的容量利用率为50%。RAID0+1集合了RAID0 RAID1的特...
...新的1T。旧的160G。主板H55不支持磁盘列阵,我可不可以用新的那个装...
160G。看来你的这个盘比较旧了。因此读写速度较低。因此不建议你用他装软件,这样会影响软件启动的速度。同时,考虑到旧磁盘的可靠性不高,因此最好也不要用来存放重要的文件。所以旧磁盘一般用来存放一此临时文件(如电影之类的)。因此,如果不是空间紧张的话,不建议你使用旧盘,一是没用,二是它...
吕胥复方: 是磁盘阵列 磁盘阵列是一种把若干硬磁盘驱动器按照一定要求组成一个整体,整个磁盘阵列由阵列控制器管理的系统.冗余磁盘阵列RAID(Redundant Array of Independent Disks)技术1987年由加州大学伯克利分校提出,最初的研制目的是为了...
含山县17353456382: 磁盘阵列各自有什么特点? - ?
吕胥复方: 磁盘阵列一般有有很多种,不知道你想知道的特点是哪种的特点?一般来说,最基本的特点是磁盘插槽多,可在线扩容,设备可靠性高,一般是双控制、缓存镜像、缓存带掉电保护.对于SAN存储设备,给服务器使用的是硬盘形态,方便多个设备共享同一设备;NAS设备,给服务器使用的是文件形态,方便多种不同的操作系统平台共享数据.
含山县17353456382: 磁盘陈列的三大特点是哪三个? - ?
吕胥复方: 三种各自的优缺点: 一、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. 二、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...
含山县17353456382: 廉价磁盘冗余阵列特点有哪些呢? ?
吕胥复方: 希望我的回答对你有用. 廉价冗余磁盘阵列内容编辑RAID0:将多个的磁盘合并成一个大的磁盘,不具有冗余能力,并行I/O,速度最快
含山县17353456382: 什么是硬盘阵列?有什么作用? - ?
吕胥复方: RAID是“Redundant Array of Independent Disk”的缩写,中文意思是独立冗余磁盘阵列.冗余磁盘阵列技术诞生于1987年,由美国加州大学伯克利分校提出.RAID磁盘阵列(Redundant Array of Independent Disks)简单地解释,就是将N...
含山县17353456382: 什么是RAID?它有什么特点? - ?
吕胥复方: 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). 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...
含山县17353456382: 磁盘阵列功能?
吕胥复方: 磁盘阵列(Disk Array)是由一个硬盘控制器来控制多个硬盘的相互连接,使多个硬盘的读写同步,减少错误,增加效率和可靠度的技术. 所谓的RAID,是Redundant Arrays of Independent Disks的简称,中文为廉价冗余磁盘阵列.由1987年由...
含山县17353456382: 服务器为什么要磁盘列阵?有什么作用呢? ?
吕胥复方: 速度更快,安全性更高,相互备份,防止硬盘坏了,另一个硬盘数据还在(两个盘数据一样),读取速度加快.因为是同时从好几块硬盘上面读写.2块就是2倍,4块就是4倍.当然这只是理论上的说法,并不能达到那么好的效果.2块就1倍多,4块大概有3倍吧. 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,具可热抽换(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.利用软件仿真的方式,由于会拖累机器的速度,不适合大数据流量的服务器.
含山县17353456382: 磁盘阵列的方法,优势都有些什么?
吕胥复方: RAID技术是一种工业标准,各厂商对RAID级别的定义也不尽相同.目前对RAID级别的定义可以获得业界广泛认同的有4种,RAID 0、RAID 1、RAID 0+1和RAID 5,我们常见的主板自带的阵列芯片或阵列卡能支持的模式有:RAID 0、RAID 1、...