目前磁盤(pán)陣列的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍，很多個(gè)人電腦用戶(hù)也嘗試?yán)脵C(jī)器的RAID功能來(lái)提升磁盤(pán)的讀寫(xiě)性能。對(duì)于企業(yè)用戶(hù)來(lái)說(shuō)，磁盤(pán)陣列的使用就更為普及，機(jī)器板載的RAID0、RAID1難以滿(mǎn)足這些用戶(hù)的應(yīng)用需要，這也使得他們?cè)谫?gòu)置服務(wù)器，通常會(huì)選配能夠提供更多RAID級(jí)別的獨(dú)立磁盤(pán)陣列卡。
現(xiàn)在的RAID控制卡基本上是LSI的天下，就最近3、4年所測(cè)試過(guò)的服務(wù)器來(lái)看，所配的磁盤(pán)陣列卡基本都采用了LSI的產(chǎn)品，該品牌陣列卡雖然型號(hào)眾多，不過(guò)在設(shè)置界面上卻大同小異，因此通過(guò)LSI MegaRAID SAS 8708EM2的設(shè)置為例，大家一方面可以了解LSI SAS陣列卡的使用方法，同時(shí)也可以類(lèi)推到其它磁盤(pán)陣列卡的使用上。
▲LSI MegaRAID SAS 8708EM2陣列卡
在介紹陣列如何使用之前，我們先來(lái)了解一下幾種最為常用的RAID方式的工作原理，以便于用戶(hù)在進(jìn)行陣列卡設(shè)置時(shí)，根據(jù)需要有目的進(jìn)行選擇。
RAID 0
RAID 0又稱(chēng)為Stripe（條帶化）或Striping，它的存儲(chǔ)性能是RAID級(jí)別中最高的。RAID 0是將連續(xù)的數(shù)據(jù)分散到多個(gè)磁盤(pán)上存取，當(dāng)系統(tǒng)有數(shù)據(jù)請(qǐng)求就可以被多個(gè)磁盤(pán)并行的執(zhí)行，每個(gè)磁盤(pán)執(zhí)行屬于它自己的那部分?jǐn)?shù)據(jù)請(qǐng)求。這種數(shù)據(jù)上的并行操作可以充分利用總線的帶寬，顯著提高磁盤(pán)整體存取性能。
RAID 0工作原理圖
以上圖為例，利用3塊硬盤(pán)來(lái)做RAID 0陣列，系統(tǒng)向三個(gè)磁盤(pán)組成的邏輯磁盤(pán)（RADI 0 磁盤(pán)組）發(fā)出的I/O數(shù)據(jù)請(qǐng)求被轉(zhuǎn)化為3項(xiàng)操作，其中的每一項(xiàng)操作都對(duì)應(yīng)于一塊物理硬盤(pán)。我們從圖中可以清楚的看到通過(guò)建立RAID 0，原先順序的數(shù)據(jù)請(qǐng)求被分散到所有的三塊硬盤(pán)中同時(shí)執(zhí)行。從理論上講，三塊硬盤(pán)的并行操作使同一時(shí)間內(nèi)磁盤(pán)讀寫(xiě)速度提升了3倍。 但由于總線帶寬等多種因素的影響，實(shí)際的提升速率會(huì)低于理論值。
RAID 0的優(yōu)點(diǎn)是可以提供非常高的磁盤(pán)讀寫(xiě)性能，但是卻并不提供數(shù)據(jù)冗余，當(dāng)一塊硬盤(pán)發(fā)生故障，整個(gè)數(shù)據(jù)都將無(wú)法恢復(fù)。 RAID 0適用于對(duì)性能有較高要求，且對(duì)數(shù)據(jù)安全性要求不高的領(lǐng)域，如個(gè)人用戶(hù)，采用RAID 0可以大幅提高硬盤(pán)的存儲(chǔ)性能。
RAID 1
RAID 1又稱(chēng)為Mirror或Mirroring（鏡像），它可以最大限度的保證用戶(hù)數(shù)據(jù)的可用性和可修復(fù)性。RAID 1的操作方式是把用戶(hù)寫(xiě)入磁盤(pán)的數(shù)據(jù)百分之百地自動(dòng)復(fù)制到另外一個(gè)硬盤(pán)上。
RAID 1工作原理圖
以上圖為例，當(dāng)要進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取時(shí)，系統(tǒng)先從RAID 0的源盤(pán)讀取數(shù)據(jù)，如果可以成功讀取，則系統(tǒng)不去訪問(wèn)備份盤(pán)上的數(shù)據(jù)，如果讀取源盤(pán)失敗，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)而讀取備份盤(pán)上的數(shù)據(jù)。由于對(duì)所存的數(shù)據(jù)進(jìn)行百分之百的備份，因此在所有RAID級(jí)別中，RAID 1可以提供最高的數(shù)據(jù)安全性。不過(guò)這樣也會(huì)降低存儲(chǔ)空間的利用率，存儲(chǔ)的成本較高。
RAID 10
RAID 10是利用以上所介紹過(guò)的RAID 0和RAID 1來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種組合應(yīng)用方式。我們用4塊磁盤(pán)組成RAID 10為例來(lái)看看它的具體工作原理。它是將4塊磁盤(pán)兩兩分組，每組中兩塊磁盤(pán)的數(shù)據(jù)互為備份，系統(tǒng)要進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)或讀寫(xiě)時(shí)，會(huì)將連續(xù)的數(shù)據(jù)分散到兩個(gè)組來(lái)存取。
RAID10工作原理圖
RAID 10是一種存儲(chǔ)性能和數(shù)據(jù)安全二者兼顧的方案。它在提供與RAID 1同樣數(shù)據(jù)安全的同時(shí)，也提供了與RAID 0近似的存儲(chǔ)性能。不過(guò)它的缺點(diǎn)與RAID一樣，具有存儲(chǔ)成本較高的特點(diǎn)。
RAID 5
RAID 5 是一種兼顧性能、數(shù)據(jù)安全和存儲(chǔ)成本的陣列方式。以利用4塊磁盤(pán)組成RAID 5為例，在下圖中，P0為D0，D1和D2的奇偶校驗(yàn)信息，其它以此類(lèi)推。圖中可以看出，RAID 5并不對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，而是把數(shù)據(jù)和相對(duì)應(yīng)的奇偶校驗(yàn)信息存儲(chǔ)到組成RAID5的各個(gè)磁盤(pán)上，當(dāng)陣列中某一個(gè)磁盤(pán)數(shù)據(jù)發(fā)生損壞后，利用剩下的數(shù)據(jù)和相應(yīng)的奇偶校驗(yàn)信息就可以恢復(fù)被損壞的數(shù)據(jù)。
RAID5工作原理圖
可以看出，RAID 5能夠?yàn)橄到y(tǒng)提供數(shù)據(jù)安全保障，但安全程度比做鏡像備份低，而磁盤(pán)空間的利用率又比鏡像備份要高。而且RAID 5具有很好的數(shù)據(jù)讀取速度。由于多個(gè)數(shù)據(jù)才對(duì)應(yīng)一個(gè)奇偶校驗(yàn)信息，因此RAID 5方式的存儲(chǔ)成本也相對(duì)較低。 正是由于RAID 5有如此多的優(yōu)點(diǎn)，因而在做磁盤(pán)陣列時(shí)，通常會(huì)被優(yōu)先考慮。
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