华为磁盘阵列和服务器性能

华为磁盘阵列和服务器性能,第1张

1、性质不同:
磁盘阵列是一种方法,存储服务器是物理设备。独立磁盘冗余阵列(RAID)是把相同的数据存储在多个硬盘的不同的地方的方法。存储服务器是指为特定目标而设计,因此配置方式也不同。它可能是拥有一点额外的存储,也可能拥有很大的存储空间的服务器。
2、用途不同:
存储服务器用于提供存储数据的服务。RAID技术用于高了数据存取速度、实现了对数据的冗余保护。
3、组成不同:
磁盘阵列通过把数据放在多个硬盘上,输入输出 *** 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。
存储服务器通常是独立的单元。有的时候它们会被设计成4U机架式。或者也可以由两个箱子组成一个存储单元以及一个位于附近的服务器。

一种是用ServerGuide引导直接选择RAID5,下一步即可,
另外一种使用WebBIOS CU(Ctrl+H)配置ServeRAID MR SAS/SATA Controller
(注:本文适用于ServeRAID MR RAID controller MR-10i/ 10K/ 10M)
一 启动WebBIOS CU
1 添加有ServeRAID MR RAID controller MR-10i/ 10K/ 10M的服务器开机自检时,会有<CTRL>+<H>的提示(类似于):
Copyright© LSI Logic Corporation
Press <CTRL>+<H> for WebBIOS
此时,请按下组合键<CTRL>+<H>。此时会出现选择RAID卡的界面。
2 如果服务器上装有多个ServeRAID-MR控制器,请选择需要配置的RAID卡。
3 选择<Start>选项,继续后,会出现WebBIOS CU的界面。
二 WebBIOS CU主界面选项
1 默认视图
进入WebBIOS CU后,主界面显示如下:

默认界面是逻辑视图界面(左侧选项Logical View),在右侧,上方窗口显示该控制器所连接的物理驱动器(Physical Drivers)的状态信息,下方窗口显示该控制器上已经配置的虚拟驱动器(Virtual Drivers)的状态信息。
可以通过点击左侧逻辑视图(Logical View)或物理视图(Physical View)选项,可以切换右侧窗口显示的连接到该控制器上存储设备的(Logical View)或物理视图(Physical View)。在物理视图(Physical View)界面时,右侧界面中下方窗口显示的信息是该控制器上已经配置的阵列(Array)信息。
2 视图左侧主要选项说明
Adapter Properties(适配器属性):显示该适配器的属性信息。
Scan Devices(扫描设备):该选项用来重新扫描连接到该控制器上的物理驱动器(Physical drivers)及虚拟驱动器(Vitrual dirvers)的配置信息和物理信息。并将结果更新后显示在物理驱动器(Physical disks)和虚拟驱动器(Virtual disks)窗口中。
Virtual Disks(虚拟驱动器):选择该选项,用来查看虚拟驱动器页面,在此页面中可以更改和查看虚拟驱动器的属性,删除虚拟驱动器,初始化驱动器和其他一些任务。
Physical Drivers(物理驱动器):该选项用来查看物理驱动器页面。可以查看物理驱动器属性,创建热备磁盘和其他一些任务。
Configration Wizard(配置向导):该选项用来执行配置向导。可以用来创建新的存储配置,清除配置或者添加配置。
Adapter Selection(选择适配器):该选项用来查看适配器选择界面。可以选择不同的ServeRAID-MR控制器,可以查看这个控制器和连接到该控制器上的设备的信息,或者选择在该控制器上创建新的配置信息。
Physical View/ Logical View(物理视图/逻辑视图):如前所述,用来选择相应视图界面。
Events(事件):查看系统事件信息。
Exit(退出):选择用来退出WebBIOS CU界面。
三 创建配置信息
1 使用配置向导(Configuration Wizard)进行配置
a 在主界面点击左侧 Configuration Wizard选项,会进入配置向导的画面:

b 选择配置选项。
—— Clear Configuration(清除配置):清除已有的配置信息。
—— New Configuration(全新配置):清除已有的配置信息,并且全新创建新的配置。
—— Add Configuration(添加配置):保留原有配置信息,并且添加新的硬盘到原有的配置中。(该配置通常不会引起数据丢失,但该 *** 作有风险,建议先备份数据!)
注意:如果选择前两个选项(Clear Configuration和New Configuration),会丢失所有数据!请先备份所有数据!
c 点击Next按钮,继续下一步。如果选择Clear Configuration和New Configuration选项,会提示会丢失所有数据,需要再次确认。
d 进入配置模式选择界面,可以有三种方式选择:
—— Custom Configuration(自定义配置):允许用户自定义存储配置的所有属性参数。
—— Auto Configuration with Redundancy(自动配置冗余模式):自动创建RAID1或者RAID5,提供数据冗余。建议选此选项。
—— Auto Configuration without Redundancy(自动配置没有冗余模式):自动创建没有冗余RAID 0的配置。
e 点击Next按钮继续配置向导。
2 使用自动配置模式(Auto Configuration)
a 当WebBIOS的界面显示建议的新配置后,请检查屏幕上显示的配置信息。点击Accept接受该配置,或者点击Back返回到上个界面,修改配置。
—— RAID0:如果选择Auto Configuration without Redundancy, WebBIOS会配置RAID0 。
—— RAID1:如果选择Auto Configuration with Redundancy选线,并且只有两个硬盘可用时,则会自动配置RAID1 。
—— RAID5:如果选择Auto Configuration with Redundancy选线,并且有三个或三个以上硬盘可用时,则会自动配置RAID5 。
b 当提示是否保存配置时,选择Yes继续。
c 当提示是否初始化新的虚拟驱动器(Virtual Disk)时,选择Yes,进行初始化。
(WebBIOS CU开始对虚拟驱动器(Virtual Disk)进行后台初始化 *** 作。)
3 使用自定义配置(Custom Configuration)
当选择Custom Configuration并且点击Next按钮后,会进入定义磁盘组(Disk Group)的画面。可以在这个配置画面中选择物理驱动器创建磁盘组(Disk Group),即阵列(Array)。
配置画面如下图示:
注:以下步骤适合配置RAID0, RAID1, RAID5, RAID6
a 左侧窗口显示物理驱动器(Physical Drivers)列表,可以按下<CTRL>键同时选中两个或多个处于Ready状态的物理驱动器用来创建磁盘组(Disk Group)。
b 点击右侧窗口下的Accept DG选项,将选中的物理硬盘移动至右侧磁盘组(Disk Groups)。如果需要撤销以上 *** 作,可以点击Reclaim按钮。
c 当磁盘组(Disk Group)的物理硬盘选定之后,点击Next按钮。会进入配置虚拟驱动器(Virtual Disk)的画面。如下显示:

在上面的画面中,可以调整RAID级别(RAID level)、条带大小(Strip Size)、读取机制(Read Policy)等选项。
d 可以根据实际情况来调整虚拟驱动器(Virtual Disk)的默认属性。主要属性如下:
—— RAID Level :从下拉列表中选择可选的RAID级别。如RAID0,RAID5等。
—— Strip Size :条带化大小定义了RAID配置中每个硬盘的数据块的大小。建议选择默认大小。
—— Access Policy :选择数据访问的类型,主要包含:
1) RW, 允许读写 *** 作。这是默认值。
2) Read Only(只读), 允许只读 *** 作。
3) Blocked(禁止):不允许访问。
—— Read Policy :指定虚拟驱动器的读取机制,主要包含:
1) Normal : 此选项禁用预读机制。这是默认值。
2) Ahead: 此选项启动预读机制。允许控制器提前顺序读取所需数据并且和其他数据一起存储在缓存中。这将提高顺序数据的读取速度,但是对读取随即数据的性能没有明显提升。
3) Adaptive:此选项启动可选预读机制。当两个或以上硬盘数据读取 *** 作发生在顺序扇区中时,就启动预读机制(Ahead)。如果读取 *** 作是随机的,控制器就会进入(Normal)默认模式。
——write Policy :指定虚拟驱动器的写 *** 作机制,主要包含:
1) WBack: 即 Write Back(回写)模式。
2) WThru: 即 Write Through(直写)模式。这是默认设置。
3) Bad BBU:如果控制器的没有电池(BBU)或电池(BBU)故障,但仍想使用回写模式(WBack),则选用此选项。如果不选用此选项,当控制器检测到没有电池(BBU)或电池(BBU)损坏时,将自动切换至直写模式(WThru)。
—— IO Policy :此选项允许读取一个特定的虚拟驱动器(Virtual disk)。不影响预读(read ahead)缓存。
1) Direct :该模式下读取的数据不在缓存中缓冲。而且直接从缓存传输的主机。如果相同的数据被再次读取,则直接从缓存读取。这是默认值。
2) Cached : 该模式下,所有读取的数据都要在缓存中缓冲。
—— Disk Cache Policy :指定驱动器缓存的机制。
1) Enable :启动硬盘驱动器的缓存。
2) Disable :关闭硬盘驱动器的缓存。这是默认值。
3) Unchanged :保持现有的驱动器缓存机制不做改变。
—— Disable BGI :指定后台初始化(Background initialization)状态:
1) No :保持后台初始化启动。这是指新的配置设定会在后台进行初始化并且此时可以使用WebBIOS进行其他的设置。这是默认值。
2) Yes :这项表示禁用后台初始化(Background initialization)。
—— Select Size :指定虚拟驱动器(Virtual disk)的大小,以MB为单位。通常,这个值是该磁盘组RAID级别的最大容量。
e 点击Accept按钮,接受对虚拟驱动器(Virtual disk)的配置更改。或者点击Reclaim按钮返回到之前的设置。
f 点击 Next按钮,结束对虚拟驱动器(Virtual disk)的配置。此时会显示虚拟驱动器虚拟驱动器(Virtual disk)的信息。

g 检查确认该视图中的配置信息。
h 如果虚拟驱动器(Virtual disk)的配置信息无误,点击Accept按钮保存配置信息。否则,可以点击Cancel按钮来结束该 *** 作并返回到WebBIOS的主界面。或者,点击Back按钮返回到上一个界面,更改配置信息。
i 如果配置接受之前的配置信息,在d出确认保存的提示时,点击Yes按钮,保存配置。保存配置信息之后,会返回到WebBIOS的主界面。
注:一下步骤适合配置RAID10, RAID50, RAID60
a 左侧窗口显示物理驱动器(Physical Drivers)列表,可以按下<CTRL>键同时选中两个或多个处于Ready状态的物理驱动器用来创建第一个磁盘组(Disk Group)。
b 点击右侧窗口下的Accept DG选项,将选中的物理硬盘移动至右侧磁盘组(Disk Groups)中的第一个磁盘组。如果需要撤销以上 *** 作,可以点击Reclaim按钮。
c 左侧窗口显示物理驱动器(Physical Drivers)列表,可以按下<CTRL>键同时选中两个或多个处于Ready状态的物理驱动器用来创建第二个磁盘组(Disk Group)。
(注:两个磁盘组必须配置相同)
d 点击右侧窗口下的Accept DG选项,将选中的物理硬盘移动至右侧磁盘组(Disk Groups)中的第二个磁盘组。如果需要撤销以上 *** 作,可以点击Reclaim按钮。

e 结束选择硬盘步骤之后,点击Next。会进入设置扩展阵列的屏幕。如下图所示:

f 在屏幕上左侧的窗口中显示Array With Free Space选项,按住<CTRL>选择一个磁盘组(Disk Group),然后点击 Add to SPAN。已经选中的磁盘组(Disk Group)会显示在右边的Span窗口。
g 按下<CTRL>键同时选中第二个磁盘组(Disk Group),然后按Add to SPAN按钮。然后所选中的磁盘组(Disk Groups)会显示在右边的Span窗口中。
h 点击 Next按钮。会进入设置虚拟驱动器(Virtual disk)属性的页面。如前面描述,可以做详细参数的设置。

i 在右侧配置窗口中,按下<CTRL>键,同时选中两个磁盘组(Disk Groups)。
j 修改虚拟驱动器(Virtual disk)的属性。如前面描述。
(注意: RAID10选择RAID级别RAID1,RAID50 选RAID5, RAID60选RAID6)
k 点击Accept按钮,接受更改后的虚拟驱动器(Virtual disk)的属性。或点击Reclaim按钮返回到之前的属性设置。
l 确认结束对虚拟驱动器(Virtual disk)的属性修改后,点击Next按钮。显示配置预览界面。

m 检查预览界面的配置信息。
n 如果虚拟驱动器(Virtual disk)的配置信息无误,点击Accept按钮保存配置信息。否则,可以点击Cancel按钮来结束该 *** 作并返回到WebBIOS的主界面。或者,点击Back按钮返回到上一个界面,更改配置信息。
o 如果配置接受之前的配置信息,在d出确认保存的提示时,点击Yes按钮,保存配置。保存配置信息之后,会返回到WebBIOS的主界面。
四 删除虚拟驱动器 (Virtual Disk)
如过要删除虚拟驱动器 (Virtual Disk),请执行如下 *** 作。
(注:删除虚拟驱动器 (Virtual Disk)会丢失所有的数据,请先备份所有数据。)
1 在WebBIOS CU的主界面,选择一个虚拟驱动器 (Virtual Disk)
2 点击 Virtual Disks。
3 显示虚拟驱动器 (Virtual Disk)界面时,在左侧窗口下的面板上,选择Del按钮,并点击Go按钮。

4 会提示确认信息,再次确认是否要删除。
(注: *** 作已有RAID时,有丢失数据风险。建议提前备份所有数据。)

分类: 电脑/网络 >> 硬件
解析:

磁盘阵列技术

磁盘阵列(DiscArray)是由许多台磁盘机或光盘机按一定的规则,如分条(Striping)、分块(Declustering)、交叉存取(Interleaving)等组成一个快速,超大容量的外存储器子系统。它在阵列控制器的控制和管理下,实现快速,并行或交叉存取,并有较强的容错能力。从用户观点看,磁盘阵列虽然是由几个、几十个甚至上百个盘组成,但仍可认为是一个单一磁盘,其容量可以高达几百~上千千兆字节,因此这一技术广泛为多媒体系统所欢迎。

盘阵列的全称是:

RedundanArrayofInexpensiveDisk,简称RAID技术。它是1988年由美国加州大学Berkeley分校的DavidPatterson教授等人提出来的磁盘冗余技术。从那时起,磁盘阵列技术发展得很快,并逐步走向成熟。现在已基本得到公认的有下面八种系列。
1RAID0(0级盘阵列)

RAID0又称数据分块,即把数据分布在多个盘上,没有容错措施。其容量和数据传输率是单机容量的N倍,N为构成盘阵列的磁盘机的总数,I/O传输速率高,但平均无故障时间MTTF(MeanTimeToFailure)只有单台磁盘机的N分之一,因此零级盘阵列的可靠性最差。

2RAID1(1级盘阵列)

RAID1又称镜像(Mirror)盘,采用镜像容错来提高可靠性。即每一个工作盘都有一个镜像盘,每次写数据时必须同时写入镜像盘,读数据时只从工作盘读出。一旦工作盘发生故障立即转入镜像盘,从镜像盘中读出数据,然后由系统再恢复工作盘正确数据。因此这种方式数据可以重构,但工作盘和镜像盘必须保持一一对应关系。这种盘阵列可靠性很高,但其有效容量减小到总容量一半以下。因此RAID1常用于对出错率要求极严的应用场合,如财政、金融等领域。

3RAID2(2级盘阵列)

RAID2又称位交叉,它采用汉明码作盘错检验,无需在每个扇区之后进行CRC(CyclicReDundancycheck)检验。汉明码是一种(n,k)线性分组码,n为码字的长度,k为数据的位数,r为用于检验的位数,故有:n=2r-1r=n-k

因此按位交叉存取最有利于作汉明码检验。这种盘适于大数据的读写。但冗余信息开销还是太大,阻止了这类盘的广泛应用。

4RAID3(3级盘阵列)

RAID3为单盘容错并行传输阵列盘。它的特点是将检验盘减小为一个(RAID2校验盘为多个,DAID1检验盘为1比1),数据以位或字节的方式存于各盘(分散记录在组内相同扇区号的各个磁盘机上)。它的优点是整个阵列的带宽可以充分利用,使批量数据传输时间减小;其缺点是每次读写要牵动整个组,每次只能完成一次I/O。

5RAID4(4级盘阵列)

RAID4是一种可独立地对组内各盘进行读写的阵列。其校验盘也只有一个。

RAID4和RAID3的区别是:RAID3是按位或按字节交叉存取,而RAID4是按块(扇区)存取,可以单独地对某个盘进行 *** 作,它无需象RAID3那样,那怕每一次小I/O *** 作也要涉及全组,只需涉及组中两台磁盘机(一台数据盘,一台检验盘)即可。从而提高了小量数据的I/O速率。

6RAID5(5级盘阵列)

RAID5是一种旋转奇偶校验独立存取的阵列。它和RAID1、2、3、4各盘阵列的不同点,是它没有固定的校验盘,而是按某种规则把其冗余的奇偶校验信息均匀地分布在阵列所属的所有磁盘上。于是在同一台磁盘机上既有数据信息也有校验信息。这一改变解决了争用校验盘的问题,因此DAID5内允许在同一组内并发进行多个写 *** 作。所以RAID5即适于大数据量的 *** 作,也适于各种事务处理。它是一种快速,大容量和容错分布合理的磁盘阵列。

7RAID6(6级盘阵列)

RAID6是一种双维奇偶校验独立存取的磁盘阵列。它的冗余的检、纠错信息均匀分布在所有磁盘上,而数据仍以大小可变的块以交叉方式存于各盘。这类盘阵列可容许双盘出错。

8RAID7(7级盘阵列)

RAID7是在RAID6的基础上,采用了cache技术,它使得传输率和响应速度都有较大的提高。Cache是一种高速缓冲存储器,即数据在写入磁盘阵列以前,先写入cache中。一般采用cache分块大小和磁盘阵列中数据分块大小相同,即一块cache分块对应一块磁盘分块。在写入时将数据分别写入两个独立的cache,这样即使其中有一个cache出故障,数据也不会丢失。写 *** 作将直接在cache级响应,然后再转到磁盘阵列。数据从cache写到磁盘阵列时,同一磁道的数据将在一次 *** 作中完成,避免了不少块数据多次写的问题,提高了速度。在读出时,主机也是直接从cache中读出,而不是从阵列盘上读取,减少与磁盘读 *** 作次数,这样比较充分地利用了磁盘带宽。

这样cache和磁盘阵列技术的结合,弥补了磁盘阵列的不足(如分块写请求响应差等缺陷),从而使整个系统以高效、快速、大容量、高可靠以及灵活、方便的存储系统提供给用户,从而满足了当前的技术发展的需要,尤其是多媒体系统的需要。

解析磁盘阵列的关键技术

存储技术在计算机技术中受到广泛关注,服务器存储技术更是业界关心的热点。一谈到服务器存储技术,人们几乎立刻与SCSI(Small Computer Systems Interface)技术联系在一起。尽管廉价的IDE硬盘在性能、容量等关键技术指标上已经大大地提高,可以满足甚至超过原有的服务器存储设备的需求。但由于Inter的普及与高速发展,网络服务器的规模也变得越来越大。同时,Inter不仅对网络服务器本身,也对服务器存储技术提出了苛刻要求。无止境的市场需求促使服务器存储技术飞速发展。而磁盘阵列是服务器存储技术中比较成熟的一种,也是在市场上比较多见的大容量外设之一。

在高端,传统的存储模式无论在规模上,还是安全上,或是性能上,都无法满足特殊应用日益膨胀的存储需求。诸如存储局域网(SAN)等新的技术或应用方案不断涌现,新的存储体系结构和解决方案层出不穷,服务器存储技术由直接连接存储(DAS)向存储网络技术(NAS)方面扩展。在中低端,随着硬件技术的不断发展,在强大市场需求的推动下,本地化的、基于直接连接的磁盘阵列存储技术,在速度、性能、存储能力等方面不断地迈上新台阶。并且,为了满足用户对存储数据的安全、存取速度和超大的存储容量的需求,磁盘阵列存储技术也从讲求技术创新、重视系统优化,以技术方案为主导的技术推动期逐渐进入了强调工业标准、着眼市场规模,以成熟产品为主导的产品普及期。

回顾磁盘阵列的发展历程,一直和SCSI技术的发展紧密关联,一些厂商推出的专有技术,如IBM的SSA(Serial Storage Architecture)技术等,由于兼容性和升级能力不尽如人意,在市场上的影响都远不及SCSI技术广泛。由于SCSI技术兼容性好,市场需求旺盛,使得SCSI技术发展很快。从最原始5MB/s传输速度的SCSI-1,一直发展到现在LVD接口的160MB/s传输速度的Ultra 160 SCSI,320MB/s传输速度的Ultra 320 SCSI接口也将在2001年出现(见表1)。从当前市场看,Ultra 3 SCSI技术和RAID(Redundant Array of Inexpensive Disks)技术还应是磁盘阵列存储的主流技术。

SCSI技术

SCSI本身是为小型机(区别于微机而言)定制的存储接口,SCSI协议的Version 1 版本也仅规定了5MB/s传输速度的SCSI-1的总线类型、接口定义、电缆规格等技术标准。随着技术的发展,SCSI协议的Version 2版本作了较大修订,遵循SCSI-2协议的16位数据带宽,高主频的SCSI存储设备陆续出现并成为市场的主流产品,也使得SCSI技术牢牢地占据了服务器的存储市场。SCSI-3协议则增加了能满足特殊设备协议所需要的命令集,使得SCSI协议既适应传统的并行传输设备,又能适应最新出现的一些串行设备的通讯需要,如光纤通道协议(FCP)、串行存储协议(SSP)、串行总线协议等。渐渐地,“小型机”的概念开始弱化,“高性能计算机”和“服务器”的概念在人们的心目中得到强化,SCSI一度成为用户从硬件上来区分“服务器”和PC机的一种标准。

通常情况下,用户对SCSI总线的关心放在硬件上,不同的SCSI的工作模式意味着有不同的最大传输速度。如40MB/s的Ultra SCSI、160MB/s的Ultra 3 SCSI等等。但最大传输速度并不代表设备正常工作时所能达到的平均访问速度,也不意味着不同SCSI工作模式之间的访问速度存在着必然的“倍数”关系。SCSI控制器的实际访问速度与SCSI硬盘型号、技术参数,以及传输电缆长度、抗干扰能力等因素关系密切。提高SCSI总线效率必须关注SCSI设备端的配置和传输线缆的规范和质量。可以看出,Ultra 3模式下获得的实际访问速度还不到Ultra Wide模式下实际访问速度的2倍。

一般说来,选用高速的SCSI硬盘、适当增加SCSI通道上连接硬盘数、优化应用对磁盘数据的访问方式等,可以大幅度提高SCSI总线的实际传输速度。尤其需要说明的是,在同样条件下,不同的磁盘访问方式下获得的SCSI总线实际传输速度可以相差几十倍,对应用的优化是获得高速存储访问时必须关注的重点,而这却常常被一些用户所忽视。按4KB数据块随机访问6块SCSI硬盘时,SCSI总线的实际访问速度为274MB/s,SCSI总线的工作效率仅为总线带宽的17%;在完全不变的条件下,按256KB的数据块对硬盘进行顺序读写,SCSI总线的实际访问速度为1412MB/s,SCSI总线的工作效率高达总线带宽的88%。

随着传输速度的提高,信号传输过程中的信号衰减和干扰问题显得越来越突出,终结器在一定程度上可以起到降低信号波反射,改善信号质量的作用。同时,LVD(Low-Voltage Differential)技术的应用也越来越多。LVD工作模式是和SE(Single-Ended)模式相对应的,它可以很好地抵抗传输干扰,延长信号的传输距离。同时,Ultra 2 SCSI和Ultra 3 SCSI模式也通过采用专用的双绞型SCSI电缆来提高信号传输的质量。

在磁盘阵列的概念中,大容量硬盘并不是指单个硬盘容量大,而是指将单个硬盘通过RAID技术,按RAID 级别组合成更大容量的硬盘。所以在磁盘阵列技术中,RAID技术是比较关键的,同时,根据所选用的RAID级别的不同,得到的“大硬盘”的功能也有不同。

RAID是一项非常成熟的技术,但由于其价格比较昂贵,配置也不方便,缺少相对专业的技术人员,所以应用并不十分普及。据统计,全世界75%的服务器系统目前没有配置RAID。由于服务器存储需求对数据安全性、扩展性等方面的要求越来越高,RAID市场的开发潜力巨大。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只有4种,RAID 0、RAID 1、RAID 0+1和RAID 5。

RAID 0是无数据冗余的存储空间条带化,具有低成本、极高读写性能、高存储空间利用率的RAID级别,适用于Video / Audio信号存储、临时文件的转储等对速度要求极其严格的特殊应用。但由于没有数据冗余,其安全性大大降低,构成阵列的任何一块硬盘损坏都将带来数据灾难性的损失。所以,在RAID 0中配置4块以上的硬盘,对于一般应用来说是不明智的。

RAID 1是两块硬盘数据完全镜像,安全性好,技术简单,管理方便,读写性能均好。但其无法扩展(单块硬盘容量),数据空间浪费大,严格意义上说,不应称之为“阵列”。

RAID 0+1综合了RAID 0和RAID 1的特点,独立磁盘配置成RAID 0,两套完整的RAID 0互相镜像。它的读写性能出色,安全性高,但构建阵列的成本投入大,数据空间利用率低,不能称之为经济高效的方案。

RAID 5是目前应用最广泛的RAID技术。各块独立硬盘进行条带化分割,相同的条带区进行奇偶校验(异或运算),校验数据平均分布在每块硬盘上。以n块硬盘构建的RAID 5阵列可以有n-1块硬盘的容量,存储空间利用率非常高(见图6)。任何一块硬盘上数据丢失,均可以通过校验数据推算出来。它和RAID 3最大的区别在于校验数据是否平均分布到各块硬盘上。RAID 5具有数据安全、读写速度快,空间利用率高等优点,应用非常广泛,但不足之处是1块硬盘出现故障以后,整个系统的性能大大降低。

对于RAID 1、RAID 0+1、RAID 5阵列,配合热插拔(也称热可替换)技术,可以实现数据的在线恢复,即当RAID阵列中的任何一块硬盘损坏时,不需要用户关机或停止应用服务,就可以更换故障硬盘,修复系统,恢复数据,对实现HA(High Availability)高可用系统具有重要意义。

各厂商还在不断推出各种RAID级别和标准。例如更高安全性的,从RAID控制器开始镜像的RAID;更快读写速度的,为构成RAID的每块硬盘配置CPU和Cache的RAID等等,但都不普及。用IDE硬盘构建RAID的技术是新出现的一个技术方向,对市场影响也较大,其突出优点就是构建RAID阵列非常廉价。目前IDE RAID可以支持RAID 0、RAID 1和RAID 0+1三个级别,最多支持4块IDE硬盘。由于受IDE设备扩展性的限制,同时,也由于IDE设备也缺乏热可替换的技术支持的原因,IDE RAID的应用还不多。

总之,发展是永恒的主题,在服务器存储技术领域也不例外。一方面,一些巨头厂商尝试推出新的概念或标准,来领导服务器及存储技术的发展方向,较有代表性的如Intel力推的IA-64架构及存储概念;另一方面,致力于存储的专业厂商以现有技术和工业标准为基础,推动SCSI、RAID、Fibre Channel等基于现有存储技术和方案快速更新和发展。在市场经济条件下,检验技术发展的唯一标准是市场的认同。市场呼唤好的技术,而新的技术必须起到推动市场向前发展作用时才能被广泛接受和承认。随着高性能计算机市场的发展,高性能比、高可靠性、高安全性的存储新技术也会不断涌现。

现在市场上的磁盘阵列产品有很多,用户在选择磁盘阵列产品的过程中,也要根据自己的需求来进行选择,现在列举几个磁盘阵列产品,同时也为需要磁盘阵列产品的用户提供一些选择。表2列出了几种磁盘阵列的主要技术指标。

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小知识:磁盘阵列的可靠性和可用性

可靠性,指的是硬盘在给定条件下发生故障的概率。可用性,指的是硬盘在某种用途中可能用的时间。磁盘阵列可以改善硬盘系统的可靠性。从表3中可以看到RAID硬盘子系统与单个硬盘子系统的可靠性比较。

此外,在系统的可用性方面,单一硬盘系统的可用性比没有数据冗余的磁盘阵列要好,而冗余磁盘阵列的可用性比单个硬盘要好得多。这是因为冗余磁盘阵列允许单个硬盘出错,而继续正常工作;一个硬盘故障后的系统恢复时间也大大缩短(与从磁带恢复数据相比);冗余磁盘阵列发生故障时,硬盘上的数据是故障当时的数据,替换后的硬盘也将包含故障时的数据。但是,要得到完全的容错性能,计算机硬盘子系统的其它部件也必须有冗余。

现在用一个diy1u的服务器,系统为win2000server来说明 怎么建阵列raid5
将硬盘固定在硬盘支架上,然后将硬盘装入1u的机箱内,暂时先装好4个硬盘,另外4个硬盘稍后安装。
给硬盘插上SATA的数据线,插入主板上的四个SATA接口,用并口线连接好我的LG刻录机当光驱用,这个主板只提供了1个并口IDE接口用来接光驱正好,连上显示器、键盘、鼠标,开机测试,启动顺利,按DEL键进入bios。
情况不错,虽然这个主板元件布局并不是很适合机箱的风路设计,但是涡轮纯铜散热器、十台高速机箱风扇和富士康945G主板的优异性能还是将CPU温度牢牢压在了45摄氏度左右,而主板芯片组的温度仅仅27度。
在BIOS里看到,主板已经识别出四块西数250G大容量硬盘和LG刻录机。
启动硬raid模式:
下面我就要进行最激动人心的一步,开启主板的硬件raid5模式,将这四个硬盘组成raid5磁盘阵列,富士康这款主板虽然不错,但是美中不足的是说明书竟然是英文的,如果是E文不好的朋友初次使用难免要发晕,我当初也是琢磨半天,又打了富士康公司800技术服务电话,直到把值班问烦了,才搞明白大概其,下面大家就跟我来。先移动光标到integrated peripherals回车。
选择OnChip IDE Device,再回车。
选择SATA Mode,主板默认这个选项是IDE,也就是不采用raid模式,现在回车进入设置界面。
移动光标选择raid,然后回车。
启动画面显示,四个物理硬盘已经被主板raid功能识别出来,提示按CTRL-I进入raid详细设置。
进入raid详细设置界面,在MAIN MENU界面里选择第一项Create RAID Volume,新建raid卷。
现在进入CREATE VOLUME MENU界面,在第一项Name里给新卷起个名字,我这里用的是Volume0,你也可以用tanghua之类的,移动光标到第二项RAID Level,选择raid模式,这里有raid0、raid1、raid10、raid5四个选择,我们自然要选择梦寐以求的raid5。
移动光标到Disks选项,在这里回车,选择要将那些硬盘加入到这个raid卷里。
我们当然要把已经连接到主板上的四个硬盘都加入进来,选择方式是按上下箭头键移动光标到想要加入的硬盘名称上,然后按空格键,这个硬盘名称的前面就会出现一个小小的三角标记,代表这个硬盘已经被加入raid5。
按回车,回到上一级设置界面,这时看到Capacity选项显示了目前4个硬盘组成的raid5磁盘阵列的总容量是6987G,既不是raid0模式那样是四个硬盘容量之和,也不是raid1那样是四个硬盘容量之和的一半,而是大约十分之七,这时系统硬盘的传输速率理论上也获得的很大提高,今后如果有某一个硬盘坏了,数据并不会丢失,只需更换一个新的硬盘,即可重新组成raid5,服务器的对外服务不会因为数据丢失而中断,因此说,raid5模式兼顾了raid0模式的传输速度和容量大的优点,同时也具有raid1的安全性。
Strip Size选项保持默认数值即可。
最后,还要将光标停留在Create Volume选项上,按回车最终确定建立这个raid5磁盘卷。
界面回到最初的MAIN MENU,这时看到刚刚建立的raid5磁盘阵列的一些具体参数,status状态显示normal,说明该阵列一切正常,下面是已经加入raid5中的四块250G硬盘的参数。
安装系统:
在光驱里放入windows2000高级服务器版光盘,开始安装系统,这个装机的朋友就是喜欢2000,死活不要2003,我也没没办法,只好给他装这个古董。开始还顺利,当服务器重启时,及时按下回车,从光驱启动,很快2000的安装界面出现了。
但是如果你一直这么等待直到屏幕停下来时,你会看到熟悉的windows安装界面没有出现,而是提示软件没有发现硬盘!原来,虽然硬件已经组建好raid5,但是想要让windows认可它,还需要安装raid驱动程序,其实这对早期那些偏爱使用scsi硬盘服务器的朋友来说并不陌生,就是要在开始安装windows2000的时候,根据屏幕提示及时按下F6键,然后用软驱安装raid驱动!对,要用软驱,请看,这就是富士康主板盒子里带的sata raid 的驱动程序软盘。那些认为软驱早已退役,连一个软驱都没留着的朋友看到这里可能要大跌眼镜了,没办法,这当口,你如果没有软驱,什么也做不成。
好在,我还有软驱,连接好它,插入驱动盘。
再次启动windows2000安装程序,在屏幕出现提示你如果要安装scsi或者raid驱动请按F6键时,及时按下F6键,当然这里的提示是英文的,一般人安装windows的时候往往注意不到有这个稍纵即逝的小小提示。
在这里提示你如果要安装驱动,按S键,如果不安装按回车,如果要退出安装程序请按F3。
我们当然要按S,系统提示请把驱动软盘塞进软驱A。
系统提示发现软驱上的几个版本的驱动程序,这里选择第一项回车即可。
软驱吱吱啦啦地开始读盘,我真的担心最终什么也读不出来,因为现在的软盘质量太让人揪心了。
总算安装好驱动程序,windows2000安装程序总算进入熟悉的界面,程序检测出一个新的硬盘,提示是否继续安装,如果继续按C,如果退出按F3。无疑,按C。
这个界面再熟悉不过了,系统显示未划分的一个磁盘空间的容量是715410MB,这就是我们用4个250G硬盘通过硬件RAID5功能合并成的一个“大硬盘”,windows完全把它视作一个单个的大硬盘了,容量700G的大硬盘啊。
下面的步骤大家就轻车熟路了,选择在C盘上安装系统。
安装完毕,自动重启后,熟悉的windows2000的启动画面跃然而出。
进入桌面后,先用在D盘上点击右键选择格式化,别忘了在这里选择快速格式化,也就几秒种,庞大的D盘就格式化完毕。
选择光盘上windows2000高级服务器版的安装文件夹,大约340M,复制粘贴到D盘。
拷贝速度挺快,一分钟不到,就拷贝完了,看来raid5的磁盘传输速率确实不错。至此,硬件raid5的组建和使用,基本上说完

>在开机的时候依次出现,主板信息,内存信息,USB设备。。。然后要看你的RAID卡是什么品牌和型号的,一般都回有提示,例如Ctrl+T,Ctrl+h等等,提示的时候按相应的组合键就可以进出RAID的信息设置,一般都是英文的,照到相应的菜单就可以创建RAID信息,RAID分类功能详见:

磁盘阵列简介
磁盘阵列简称RAID(RedundantpArrayspofpInexpensivepDisks),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。p
磁盘阵列还能利用同位检查(ParitypCheck)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:p
由美国柏克莱大学(UniversitypofpCalifornia-Berkeley)在1987年,发表的文章:“ApCasepforpRedundantpArrayspofpInexpensivepDisks”。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。p
另外,研究小组也设计出容错(fault-tolerance),逻辑数据备份(logicalpdatapredundancy),而产生了RAIDp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。p
磁盘阵列,时事所趋:p
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。p
硬盘随着科技的日新月异,现在其容量已达80GB以上,转速到了2万转,甚至25000转,而且价格实在是很便宜,再加现在企业流行,人力资源规画(EnterprisepResourcepPlanning: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,磁盘阵列开始广泛的应用在个人计算机上。p
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(HotpSwap)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 *** 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。p
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决解方案,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,但同时具有更先进的技术特点。掌握网络存储设备的安装、 *** 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 *** 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。磁盘阵列有多各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 *** 作。然后由缓存再慢慢写入磁盘。


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