RAID 和海量存储

磁盘阵列概念

RAID的主要目的是为大型服务器提供高端存储能力和冗余数据安全。在系统中,RAID被视为一个逻辑分区,但它是由多个硬盘(至少两个)组成的。它通过跨多个磁盘同时存储和检索数据,显着提高了存储系统的数据吞吐量。许多 RAID 配置都有全面的相互验证/恢复措施,包括直接镜像备份。这大大增强了RAID系统的容错能力,提高了系统的稳定性和冗余性,因此有了“冗余”这个术语。

RAID曾经是SCSI领域的专属产品,受限于其技术和成本,阻碍了其在低端市场的发展。如今,随着RAID技术的日益成熟以及厂商的不断努力,存储工程师可以享受到相对更具性价比的IDE-RAID系统。虽然IDE-RAID在稳定性和可靠性方面可能无法与SCSI-RAID相媲美,但其相对于单个硬盘的性能优势对许多用户来说相当有吸引力。事实上,对于日常的低强度操作,IDE-RAID绰绰有余。

与调制解调器类似,RAID 可以分为完全基于软件、半软件/半硬件或完全基于硬件。全软件 RAID 是指所有功能均由操作系统 (OS) 和 CPU 处理的 RAID,无需任何第三方控制/处理(通常称为 RAID 协处理器)或 I/O 芯片。在这种情况下,所有与 RAID 相关的任务都由 CPU 执行,导致 RAID 类型中效率最低。半软件/半硬件RAID主要缺乏自己的I/O处理芯片,因此CPU和驱动程序负责这些任务。另外,半软件/半硬件RAID中使用的RAID控制/处理芯片通常能力有限,不能支持高RAID级别。全硬件RAID包含自己的RAID控制/处理和I/O处理芯片,甚至还包括阵列缓冲区(Array Buffer)。它的综合性能和CPU利用率是这三种类型中最好的,但设备成本也最高。早期使用 HighPoint HPT 368、370 和 PROMISE 芯片的 IDE RAID 卡和主板被认为是半软件/半硬件 RAID,因为它们缺乏专用的 I/O 处理器。此外,这两家公司的RAID控制/处理芯片能力有限,无法处理复杂的处理任务,因此不支持RAID级别5。全硬件RAID的一个著名例子是Adaptec生产的AAA-UDMA RAID卡。它具有专用的高级RAID协处理器和Intel 960专用I/O处理器,完全支持RAID级别5。它代表了目前可用的最先进的IDE-RAID产品。表1比较了行业应用中典型的软件RAID和硬件RAID。


发布时间:2023年7月11日