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存储Raid基础知识

存储Raid基础知识
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存储raid相关知识

1、RAID级别

RAID为廉价磁盘冗余阵列(Redundant Array of Inexpensive Disks),RAID技术将一个个单独的磁盘以不同的组合方式形成一个逻辑硬盘,从而提高了磁盘读取的性能和数据的安全性。不同的组合方式用RAID级别来标识。RAID作为存储可靠性最常用的机制,广泛应用于各个存储厂商。此处就最常用的几种RAID机制进行说明:

1.1、RAID10

先做镜像然后做条带化,既提高了系统的读写性能,又提供了数据冗余保护,磁盘空间利用率为50%。

RAID10原理图

1.2、RAID5

数据校验的信息被均匀的分散到的阵列的各个磁盘上。当一个数据盘损坏时,系统可以根据同一带区的其他数据块和对应的校验信息来重构损坏的数据。

RAID5原理图

1.3、RAID6

提供两级冗余,即阵列中的两个驱动器失败时,阵列仍然能够继续工作。实现代价最高,不仅要支持数据的恢复,又要支持校验的恢复,RAID 6比其他级R A I D更复杂和更昂贵。

RAID6原理图

2、存储基础能力

2.1、存储基本性能指标

存储一般都具备2个评价指标:IOPS和带宽(Throughput),两个指标互相独立又相互关联。以此评估存储性能能力,具体定义如下:

IOPS(I/Os per second):即每秒输入输出次数。指的是系统在单位时间内能处理的最大的I/O频度;一般OLTP应用涉及更多的频繁读写,更多的考虑IOPS。

Throughput指的是单位时间内最大的I/O流量;一些大量的顺序文件访问,例如流媒体等场景,更多的考虑throughput指标。

2.2、常用硬盘基础能力

硬盘基础性能基线参考

不同的IO模型,存储的性能表现是不同的。故存储硬盘能力评估,需要在一定的业务模型下进行比较分析。

华为VDI典型配置(设备:S5500T,模型: IO块大小8K-16K,100%随机),建议硬盘IOPS能力如下:

常用硬盘基础能力

不同IO模型(块大小,随机度),读写能力均不同,如果需要详细计算请联系研发给出评估。其他硬盘类型能力请联系产品研发评估给出,异构存储设备由异构厂商提供。

2.3、RAID技术

RAID技术将一个个单独的磁盘以不同的组合方式形成一个逻辑硬盘,从而提高了磁盘读取的性能和数据的安全性。常用的几种RAID机制详见5.12 。

RAID容量估算:

鉴于RAID原理,从可靠性角度出发会引入数据冗余机制,磁盘使用RAID方式组合会带来一定的容量损耗。不同RAID方式,损耗不同,具体容量估算详见下表:

RAID容量估算表

注:设RAID组中的磁盘数量为:n。

举例:9块600G硬盘,按RAID5方式组合,则此RAID组可提供的可用容量= 9*600*(9-1)/ 9 = 4800G。

注:此处磁盘容量使用的是厂商标称的裸盘容量,实际部署时需考虑单位折算以及格式化损耗。2.4、RAID性能估算

鉴于上述RAID原理,不同的RAID方式会带来不同的性能惩罚。惩罚的大小,与RAID方式及业务模型相关。理论惩罚比例详见下表:

RAID性能估算举例(读写比例4:6)

注:r为IO读比例,w为IO写比例

举例:IO模型读写比例为6:4,分别计算RAID5和RAID10的IO惩罚量:

2.5、RAID/Pool划分原则

RAID划分:

RAID策略的选用需根据具体应用需求灵活配置。基本原则说明如下:

●? RAID10:惩罚小,性能优于RAID5/6,但空间折损较大。

●? RAID5:惩罚较大,性能略于RAID10,空间利用率较高。

●? RAID6:惩罚大,性能低于RAID5、RAID10,但可靠性好,适用于高可靠性业务。

●? 具体性能及容量折算率

RAID组盘数建议:RAID组不宜组成盘数过多,建议12块盘以内。

3、容量配置计算

普通配置

存储为普通卷配置时,系统可用容量大小主要与单盘容量规格和RAID配置方式相关。计算公式参考如下:

单RAID组可用容量=单盘实际容量* RAID组总盘数* RAID组容量折算系数

存储系统可用容量=各RAID组可用容量求和。

举例:存储系统配置为:总盘数为70盘,600G SAS磁盘,其中8个8盘组RAID5,预留6块热备盘。那么,存储系统可用容量= 600*8*(8-1)/8*8=33600。

磁盘阵列基础知识

奇偶校验(XOR)条带存储,两个分布式存储的校验数据,数据条带存储单位为块。 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。RAID7 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。 RAID 7等级是至今为止,理论上性能最高的RAID模式,因为它从组建方式上就已经和以往的方式有了重大的不同。基本成形式见图,以往一个硬盘是一个组成阵列的“柱子”,而在RAID 7中,多个硬盘组成一个“柱子”,它们都有各自的通道,也正因为如此,你可以把这个图分解成一个个硬盘连接在主通道上,只是比以前的等级更为细分了。这样做的好处就是在读/写某一区域的数据时,可以迅速定位,而不会因为以往因单个硬盘的限制同一时间只能访问该数据区的一部分,在RAID 7中,以前的单个硬盘相当于分割成多个独立的硬盘,有自己的读写通道。 工程中常用的RAID方式是RAID10和RAID5。 下面分别介绍RAID10和RAID01的区别;以及RAID10和RAID5的区别。 RAID10和RAID01的比较 RAID10是先做镜象,然后再做条带。

RAID01则是先做条带,然后再做镜象。 比如以6个盘为例,RAID10就是先将盘分成3组镜象,然后再对这3个RAID1做条带。RAID01则是先利用3块盘做RAID0,然后将另外3块盘做为RAID0的镜象。 下面以4块盘为例来介绍安全性方面的差别: 1、RAID10的情况 这种情况中,我们假设当DISK0损坏时,在剩下的3块盘中,只有当DISK1一个盘发生故障时,才会导致整个RAID失效,我们可简单计算故障率为1/3。 2、RAID01的情况 这种情况下,我们仍然假设DISK0损坏,这时左边的条带将无法读取。在剩下的3块盘中,只要DISK2,DISK3两个盘中任何一个损坏,都会导致整个RAID失效,我们可简单计算故障率为2/3。 因此RAID10比RAID01在安全性方面要强。 从数据存储的逻辑位置来看,在正常的情况下RAID01和RAID10是完全一样的,而且每一个读写操作所产生的IO数量也是一样的,所以在读写性能上两者没什么区别。而当有磁盘出现故障时,比如前面假设的DISK0损坏时,我们也可以发现,这两种情况下,在读的性能上面也将不同,RAID10的读性能将优于RAID01。 RAID10和RAID5的比较 为了方便对比,这里拿同样多驱动器的磁盘来做对比,RAID5选择3D+1P的RAID方案,RAID10选择2D+2D的RAID方案,如图:

磁盘阵列(RAID)基础自测题

磁盘阵列(RAID)基础自测题 技术, 数据 本套自测集中考察主流的数据存储技术——RAID(独立冗余磁盘阵列)技术,内容包括RAID的种类、规范和应用特性等,供从事数据存储和数据安全的朋友们检测和巩固对RAID的掌握水平。 本套试题答案回复本帖子即可看到,希望你先把题做完在查看答案,这样才好查漏补缺。 第 1 题 下列RAID组中需要的最小硬盘数为3个的是:(选择两项) A. RAID 1 B. RAID 3 C. RAID 5 D. RAID 10 第 2 题 下列RAID技术中采用奇偶校验方式来提供数据保护的是:(选择两项) A. RAID 1 B. RAID 3 C. RAID 5 D. RAID 10 第 3 题 磁盘阵列的两大关键部件为(选择两项) A. 控制器 B. HBA卡 C. 磁盘柜 第 4 题 下列RAID技术中无法提高可靠性的是 A. RAID 0 B. RAID 1 C. RAID 10 D. RAID 0+1 第 5 题 下列RAID技术中可以允许两块硬盘同时出现故障而仍然保证数据有效的是 A. RAID 3 B. RAID 4 C. RAID 5 D. RAID 6 第 6 题 RAID技术可以提高读写性能,下面选项中,无法提高读写性能的是 A. RAID 0 B. RAID 1 C. RAID 3 D. RAID 5 第 7 题 下列说法中不正确的是(选择两项)

A. 由几个硬盘组成的RAID称之为物理卷 B. 在物理卷的基础上可以按照指定容量创建一个或多个逻辑卷,通过LVN (Logic Volume Number)来标识 C. RAID 5能够提高读写速率,并提供一定程度的数据安全,但是当有单块硬盘故障时,读写性能会大幅度下降 D. RAID 6从广义上讲是指能够允许两个硬盘同时失效的RAID级别,狭义上讲,特指HP的ADG 技术 第 8 题 以下哪些属于IX1500的RAID特性?(选择三项) A. RAID级别转换 B. RAID容量扩展 C. RAID缓存掉电72小时保护 D. RAID6支持 第 9 题 下面哪种功能或特性是IX1500目前不具备 A. 自适应复制功能 B. 声音告警 C. RAID50 D. 空闲空间热备 第 10 题 以下哪些属于IX1500的RAID特性?(选择三项) A. RAID级别转换 B. RAID容量扩展 C. RAID缓存掉电72小时保护 D. RAID6支持 答案回复即可看到 本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览 第1题 B. RAID 3 C. RAID 5 第2题 B. RAID 3 C. RAID 5 第3题 A. 控制器C. 磁盘柜 第4题 A. RAID 0 第5题 D. RAID 6

DELL 5I阵列卡快速设置图文教程

DELL 5I阵列卡快速设置图文教程 一、设置RIAD 0 1、进入阵列卡设置,按CTRL+R进入阵列卡BIOS设置 下面那一堆英文,就是THE BATTEY开头,以ASSISTANCE结束的这段,是提示阵列卡未接电池,可以忽略,不影响正常使用。 2、阵列BIOS默认界面 3、在CONTROLLER菜单上面按F2键,如图

弹出菜单第一位,选择Create New VD,创建新的阵列 显示“Create New VD”(创建新 VD)屏幕。光标位于“RAID Levels”(RAID 级别)选项上。按 键显示 RAID 级别。

按下箭头键选择 RAID 级别,然后按 键。 按 键将光标移动到物理磁盘列表。 使用下箭头键高亮度显示某个物理磁盘,并按空格键选择该磁盘。 如果需要,选择其它磁盘。 按 键将光标移动到“Basic Settings”(基本设置)框,然后设置虚拟磁盘的大小和名称。 最重要的出来了 按 键将光标移动到“Advanced Settings”(高级设置)。如图 按空格键激活这些设置,以便可以对其进行更改。 X 将显示在“Advanced Settings”(高级设置)旁边。这些设置为磁条元大小和读取策略。您还可以选择高级选项,例如将高速缓存策略强制为回写式、初始化虚拟磁盘及配置专用热备用。显示窗口时将显示这些参数的默认值。可以接受默认值或对其进行更改。 执行以下步骤来选择虚拟磁盘参数: 按 键将光标移动到要更改的参数。 按下箭头键打开参数并向下滚动设置列表。 要更改磁条元大小,请按 键高亮度显示“Stripe Element Size”(磁条元大小)。

磁盘阵列基础知识

基本的RAID介绍 RAID是英文Redundant Array of Independent Disks(独立磁盘冗余阵列),简称磁盘阵列。下面将各个级别的RAID介绍如下。 RAID0 条带化(Stripe)存储。理论上说,有N个磁盘组成的RAID0是单个磁盘读写速度的N 倍。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。 RAID1 镜象(Mirror)存储。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。 RAID2 海明码(Hamming Code)校验条带存储。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,使用称为海明码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。

RAID3 奇偶校验(XOR)条带存储,共享校验盘,数据条带存储单位为字节。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。 RAID4 奇偶校验(XOR)条带存储,共享校验盘,数据条带存储单位为块。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。 RAID5

RAID基本概念..

RAID基本概念,专用术语介绍 我们提供的 RAID 卡支持各种常用 RAID级别,如 0,1,5,10,50 等,您可以根据数据的重要性来选择。在开始使用 RAID 卡之前,我们希望您能够对下面的概念有较深的理解,从而更好的配置和使用您的服务器。 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。 RAID1 使用磁盘镜像(disk mirroring)的技术,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。 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。RAID 5 具有数据安全、较 好的读写速度,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。 RAID10 是RAID1 和RAID0的结合,RAID50 是RAID5和RAID0 的结合。鉴于RAID0、RAID1 和RAID5 的优缺点,RAID10 与RAID 50成为它们之间最好的平衡点。如果您的配置中 硬盘数目超过 6 块,我们强烈建议您选择RAID10 或RAID 50。 总的来说,RAID0及 RAID1 最适合PC服务器及图形工作站的用户,提供最佳的性能及最便 宜的价格。RAID5 适合于银行、金融、股市、数据库等大型数据处理中心 OLTP 应用,同时提供数据的安全性与较高读写性能。 MegaRAID BIOS Configuration Utility配置介绍 当系统开机引导检测到Lsilogic megaraid 控制器时,系统会显示RAID

曙光SAS RAID卡配置工具与操作指南

前言 感谢您选用曙光服务器,配置曙光服务器SAS RAID卡前请详细阅读本手册。 本手册主要介绍了RAID的功能以及对各RAID级别进行了解释;同时对于曙光服务器中的SAS RAID卡的配置进行了说明。 本手册主要包括如下三个部分: 一、RAID简介及各RAID级别介绍; 二、对基于LSI ROC1078芯片的RAID卡的配置、操作系统下的管理工具的安装使用进行了介绍; 三、对基于Adaptec SAS RAID卡的配置、作系统下的管理工具的安装使用进行了介绍。 版权所有 ?2006 曙光信息产业有限公司。 本手册受版权法保护,本手册的任何部分未经曙光信息产业有限公司授权,不得擅自复制或转载。 本手册中提到的信息,如因产品升级或其他原因而导致变更,恕不另行通知。 “Lsilogic”及图标是LSI公司的注册商标。 “Adaptec”及图标是Adaptec公司的注册商标。 其他注册商标均由其各自的商标持有人所有。

目录 前言--------------------------------------------------------------------------------1第一章 Raid技术简介---------------------------------------------------------3 1 Raid技术简介------------------------------------------------------------------------------------------3 2 Raid级别简介------------------------------------------------------------------------------------------3 3 Raid各级别的对比------------------------------------------------------------------------------------8 4 Raid术语简介------------------------------------------------------------------------------------------8 第二章 LSI Raid配置及管理软件介绍-----------------------------------12 2.1 LSI Raid WebBIOS Configuration Utility配置向导------------------------------------------12 2.1.1 WebBIOS Configuration Utility简介---------------------------------------------------12 2.1.2 如何进入WebBIOS Configuration Utility--------------------------------------------12 2.1.3 WebBIOS Configuration Utility 存储配置--------------------------------------------14 2.1. 3.1 自动配置:-------------------------------------------------------------------------------15 2.1. 3.2 自定义配置:----------------------------------------------------------------------------15 2.1.4 设置热备盘(Hot Spare)---------------------------------------------------------------17 2.1.5查看及修改相关配置信息----------------------------------------------------------------19 2.2 MegaRaid Storage manager 管理软件安装与使用-------------------------------------------23 2.2.1 MegaRaid Storage manager在Windows下的安装----------------------------------24 2.2.2 MegaRaid Storage manager配置与使用-----------------------------------------------28 2.2.3 MegaRaid Storage manager 管理软件在Linux系统下的安装与使用--------35 第三章 Adaptec Raid配置及管理软件介绍------------------------------36 3.1 Adaptec Configuration Utility配置向导--------------------------------------------------------36 3.1.1 Array Configuration Utility---------------------------------------------------------------37 3.1.2 SerialSelect Utility--------------------------------------------------------------------------43 3.1.3 Disk Utilities---------------------------------------------------------------------------------44 3.1.4 View the Event Log------------------------------------------------------------------------44 3.2 Adaptec Storage Manager 管理软件安装与使用---------------------------------------------45 3.2.1 Adaptec Storage manager在Windows下的安装-------------------------------------45 3.2.2 Adaptec Storage Manager配置与使用-------------------------------------------------48 3.2.3 Adaptec Storage manager在Linux下的安装与使用--------------------------------55

磁盘阵列配置全程解

磁盘阵列配置全程解(图) 说到磁盘阵列(RAID,Redundant Array of Independent Disks),现在几乎成了网管员所必须掌握的一门技术之一,特别是中小型企业,因为磁盘阵列应用非常广泛,它是当前数据备份的主要方案之一。然而,许多网管员只是在各种媒体上看到相关的理论知识介绍,却并没有看到一些实际的磁盘阵列配置方法,所以仍只是一知半解,到自己真正配置时,却无从下手。本文要以一个具体的磁盘阵列配置方法为例向大家介绍磁盘阵列的一些基本配置方法,给出一些关键界面,使各位对磁盘阵列的配置有一个理性认识。当然为了使各位对磁盘阵列有一个较全面的介绍,还是先来简要回顾一下有关磁盘阵列的理论知识,这样可以为实际的配置找到理论依据。 一、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。 硬件阵列是使用专门的磁盘阵列卡来实现的,这就是本文要介绍的对象。现在的非入门级服务器几乎都提供磁盘阵列卡,不管是集成在主板上或非集成的都能轻松实现阵列功能。硬件阵列能够提供在线扩容、动态修改阵列级别、自动数据恢复、驱动器漫游、超高速缓冲等功能。它能提供性能、数据保护、可靠性、可用性和可管理性的解决方案。磁盘阵列卡拥有一个专门的处理器,如Intel的I960芯片,HPT370A/372 、Silicon Image SIL3112A等,还拥有专门的存贮器,用于高速缓冲数据。这样一来,服务器对磁盘的操作就直接通过磁盘阵列卡来进行处理,因此不需要大量的CPU及系统内存资源,不会降低磁盘子系统的性能。阵列卡专用的处理单元来进行操作,它的性能要远远高于常规非阵列硬盘,并且更安全更稳定。 二、几种磁盘阵列技术 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。 RAID 0是无数据冗余的存储空间条带化,具有成本低、读写性能极高、存储空间利用率高等特点,适用于音、视频信号存储、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

RAID入门一页通

RAID入门一页通,最全的RAID技术、原理在线图 解 中国存储网 2014-05-27 12:54 我要投稿 导读:RAID一页通整理所有RAID技术、原理并配合相应RAID图解,告诉你什么是RAID,RAID技术的分类,RAID原理,各级别RAID图解,软件RAID及硬件RAID的实现方法。 序 RAID一页通整理所有RAID技术、原理并配合相应RAID图解,给所有存储新人提供一个迅速学习、理解RAID技术的网上资源库,本文将持续更新,欢迎大家补充及投稿。中国存储网一如既往为广大存储界朋友提供免费、精品资料。在这里我们还推荐形象的看水桶学Raid 和一个Raid学习的Flash短片。 1.什么是Raid; RAID(Redundant Array of Inexpensive Disks)称为廉价磁盘冗余阵列。RAID 的基本原理是把多个便宜的小磁盘组合到一起,成为一个磁盘组,使性能达到或超过一个容量巨大、价格昂贵的磁盘。 目前RAID技术大致分为两种:基于硬件的RAID技术和基于软件的RAID技术。其中在Linux 下通过自带的软件就能实现RAID功能,这样便可省去购买昂贵的硬件 RAID 控制器和附件就能极大地增强磁盘的 IO 性能和可靠性。由于是用软件去实现的RAID功能,所以它配置灵活、管理方便。同时使用软件RAID,还可以实现将几个物理磁盘合并成一个更大的虚拟设备,从而达到性能改进和数据冗余的目的。当然基于硬件的RAID解决方案比基于软件RAID 技术在使用性能和服务性能上稍胜一筹,具体表现在检测和修复多位错误的能力、错误磁盘自动检测和阵列重建等方面。 2.RAID级别介绍; 一般常用的RAID阶层,分别是RAID 0、RAID1、RAID 2、RAID 3、RAID 4以及RAID 5,再加上二合一型 RAID 0+1﹝或称RAID 10﹞。我们先把这些RAID级别的优、缺点做个比较: RAID级别相对优点相对缺点 RAID 0 存取速度最快没有容错 RAID 1 完全容错成本高 RAID 2 带海明码校验,数据冗余多,速度慢

磁盘阵列详解配置

磁盘阵列(Disk Array) 1.为什么需要磁盘阵列 如何增加磁盘的存取(access)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扰;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。 1 过去十年来,CPU的处理速度增加了五十倍有多,内存(memory)的存取速度亦大幅增加,而数据储存装置--主要是磁盘(hard disk)--的存取速度只增加了三、四倍,形成电脑系统的瓶颈,拉低了电脑系统的整体性能(throughput),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,数据的读写都在快取内存中进行,大幅增加存取的速度,如要读取的数据不在快取内存中,或要写数据到磁盘时,才做磁盘的存取动作。这种方式在单工环境(single-tasking environment)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(因为每一记录都很小)就不能显示其性能。这种方式没有任何安全保障。其二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是以硬件的形式来达成,进一步的把磁盘快取控制及磁盘阵列结合在一个控制器(RAID controller)?或控制卡上,针对不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,内存及磁盘的性能差异,提高电脑的整体工作性能。 2.磁盘阵列原理 磁盘阵列中针对不同的应用使用的不同技术,称为RAID level, RAID是Redundant Array of Inexpensive Disks的缩写,而每一level代表一种技术,目前业界公认的标准是RAID 0~RAID 5。这个level并不代表技术的高低,level 5并不高于level 3,level 1也不低过level 4,至于要选择那一种RAID level的产品,纯视用户的操作环境(operating environment)及应用(application)而定,与level的高低没有必然的关系。RAID 0及RAID 1适用于PC及PC相关的系统如小型的网络服务器(network server)及需要高磁盘容量与快速磁盘存取的工作站等,因为比较便宜,但因一般人对磁盘阵列不了解,没有看到磁盘阵列对他们价

RAID系统基础知识

RAID系统基础知识 1.1 SCSI基础知识 在配置磁盘阵列系统之前,你必须了解一些SCSI的基础知识。 ●SCSI ID SCSI ID是安排给一个SCSI设备的唯一的编号,这使这些设备在通过SCSI总线连接到主机后,能够很好的与主机之间交换信息。每个SCSI设备和SCSI卡必须有一个SCSI ID号(Fast SCSI-2 = 0 ~7,Ultra Wide/Ultra2 SCSI = 0 ~ 15)。一个ID号将唯一的定义在同一SCSI总线.上的一个设备,不能有多个设备使用同一ID号。如果一台主机有两条SCSI总线,则不同SCSI总线上的设备可以有相同SCSI ID号。 ●Terminator(终结器) 基于SCSI的定义,SCSI总线必须在两端终结。这就是说,连接在SCSI总线最末端的设备必须使其终结器有效。连接在SCSI总线中间的设备必须使其终结器失效。其实,终结是为了使数据信号能不失真的在SCSI总线上传输。一些SCSI设备要手工加上或去掉终结器,而另一些设备内建有终结器,通过开关或软件命令使终结器有效或失效。 1.2 Why disk array ●我们需要磁盘阵列 在过去的七年间,PC机速度提高了50多倍,这种进步导致现在已能制造出功能非常强大的PC机,它们能执行那些以前被认为只有在大得多并且贵得多的机器上才能完成的任务. 但是,存储数据的设备(指硬磁盘)的处理速度未能跟上来。图1说明了两者的巨大差异。虽然磁盘驱动器的性能就其价格容量比来说大大改善了,它的实际速度却只提高了3-4倍。因此,九十年代末最强大的计算将是那些磁盘系统性能优化的机器,如果磁盘系统的性能得到像计算机处理系统性能那样的改善,我们就有了真正的超级微型计算机. 的速度对比 目前已经研制了 新的技术来缩小 日益增大的计算 机主机和磁盘驱 动之间的性能差 距,这就是现在正 在被人们逐渐认 识的磁盘阵列技 术。磁盘阵列技术 可以详细地划分 为若干个级别0 - 5 RAID技术。RAID是廉价冗余磁盘阵列(Redundant Array of Inexpensive Disk)的简称。某些级别的RAID技术可以把速度提高到单个磁盘驱动器的400% 。磁盘阵列把多个磁盘驱动器连接在一起协同工作,大大提高了速度,同时把磁盘系统的可靠性提高到接近无错的境界。这些“容错”系统速度极快,同时可靠性极高。

磁盘阵列技术详解

由磁盘阵列角度来看 磁盘阵列的规格最重要就在速度,也就是CPU的种类。我们知道SCSI的演变是由SCSI 2 (Narrow, 8 bits, 10MB/s), SCSI 3 (Wide, 16bits, 20MB /s), Ultra Wide (16bits, 40MB/s), Ultra 2 (Ultra Ultra Wide, 80MB /s), Ultra 3 (Ultra Ultra Ultra Wide, 160MB/s),在由SCSI到Serial I/O,也就是所谓的 Fibre Channel (FC- AL, Fibre Channel - Arbitration Loop, 100 – 200MB/s), SSA (Serial Storage Architecture, 80 – 16 0 MB /s), 在过去使用 Ultra Wide SCSI, 40MB/s 的磁盘阵列时,对CPU的要求不须太快,因为SCSI本身也不是很快,但是当SCSI演变到Ultra 2, 80MB/s时,对CPU的要求就非常关键。一般的CPU, (如 586)就必须改为高速的RISC CPU, (如 Intel RISC CPU, i960RD 32bits, i960RN 64 bits),不但是RISC CPU, 甚至于还分 32bits, 64 bits RISC CPU 的差异。586 与 RISC CPU 的差异可想而知 ! 这是由磁盘阵列的观点出发来看的。 由服务器的角度来看 服务器的结构已由传统的 I/O 结构改为 I2O ( Intelligent I/O, 简称 I2O ) 的结构,其目的就是为了减少服务器CPU的负担,才会将系统的 I/O 与服务器CPU负载分开。Intel 因此提出 I2O 的架构,I2O 也是由一颗 RISC CPU ( i960RD 或I960RN ) 来负责 I/O 的工作。试想想若服务器内都已是由 RISC i960 CPU 来负责 I/O,结果磁盘阵列上却仍是用 586 CPU,速度会快吗 ? 由操作系统的角度来看 在操作系统都已由 32 bits 转到 64 bits,磁盘阵列上的CPU 必须是 Intel i960 RISC CPU 才能满足速度的要求。586 CPU 是无法满足的! 磁盘阵列的功能 使用磁盘阵列的好处,在于数据的安全、存取的速度及超大的存储容量。如何确保数据的安全,则取决于磁盘阵列的设计与品质。其中几个功能是必须考虑的:是否有环境监控器针对温度、电压、电源、散热风扇、硬盘状态等进行监控。磁盘阵列内的硬盘连接方式是用SCA-II整体后背板还是只是用SCSI 线连的?在 SCA-II整体后背板上是否有隔绝芯片以防硬盘在热插拔时所产生的高/低电压,使系统电压回流,造成系统的不稳定,产生数据丢失的情形。我们一定要重视这个问题,因为在磁盘阵列内很多硬盘都是共用这同一SCSI 总线!一个硬盘热插拔,可不能引响其它的硬盘!甚幺是热插拔或带电插拔?硬盘有分热插拔硬盘, 80针的硬盘是热插拔硬盘,68针的不是热插拔硬盘,有没有热插拔,在电路上的设计差异就在于有没有保护线路的设计,同样的硬盘拖架也是一样有分真的热插拔及假的热插拔的区别。磁盘阵列内的硬盘是否有顺序的要求?也就是说硬盘可否不按次序地插回阵列中,数据仍能正常的存取?很多人认为不是很重要,不太会发生,但是可能会发生的,我们就要防止它发生。假如您用六个硬盘做阵列,在最出初始化时,此六个硬盘是有顺序放置在磁盘阵列内,分为第一、第二…到第六个硬盘,是有顺序的,如果您买的磁盘阵列是有顺序的要求,则您要注意了:有一天您将硬盘取出,做清洁时一定要以原来的摆放顺序插

RAID详解-AMD篇

RAID详解-AMD篇 前言、RAID模式简介 RAID(Redundant Array of Independent Disks)若干个单独的硬盘组成一个逻辑的磁 盘。中文一般叫做磁盘阵列。 常见的RAID模式有5种:RAID 0,RAID 1,RAID 5,RAID 10,JBOD 1、RAID 0(串列)就是把2个(2个以上)硬盘串连在一起组成一个逻辑硬盘,容量是原来的2倍(或2倍以上)。向硬盘写入数据时,同时写入2个硬盘,每个硬盘写入一半,读出时也是从2个硬盘读取,所以速度比单个硬盘快。RAID0是提高硬盘速度。 2、RAID 1(镜像)就是把2个(2个以上)硬盘并连在一起组成一个逻辑硬盘,容量不变,一个硬盘是另一个硬盘的镜像。向硬盘写入数据时,同时写入2个硬盘,每个硬盘写入同样的数据,当一个硬盘有故障,另一个硬盘可以继续工作,更换故障硬盘后,便向新硬

盘复制数据,继续保持2个硬盘存储相同的数据。RAID1是保证数据安全。 3、RAID 5(交叉分布奇偶校验的串列)至少要3个硬盘组成,向硬盘写入数据的同时还写入数据的奇偶校验。速度与2个硬盘的RAID0一样,容量是2个硬盘之和,当其中一个硬盘有故障,更换硬盘后可以恢复这个硬盘的数据。RAID5是既提高速度又保护数据安全。 4、RAID 10(串列和镜像)至少要4个硬盘,就是每2个硬盘组成串列后再做镜像。RAID10的容量是2个硬盘容量之和,其中任何一个硬盘有故障,系统都可以正常工作,当更换硬

盘后就像这个硬盘恢复原来的数据。RAID0是既提高速度又保护数据安全。 5、JBOD严格说不是RAID,它是可以把不同容量的硬盘串连成一个大的逻辑盘,与RAID0

实战RAID5 手把手教你组磁盘阵列 5精编版

实战RAID5 手把手教你组磁盘阵列 5 随着PC硬件的不断发展,以前多见于服务器等高端应用的RAID5技术也出现在PC机上。许多玩家开始接触到这种提升速同时也能确保数据安全性的良好的解决方案。 RAID 5 模式的入门知识 RAID 5 是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。它既能实现RAID 0的高速存储读取功能也能够实现RAID 1的数据恢复功能,可以说是RAID 0和RAID 1的折衷方案。 RAID 5为系统提供数据安全保障,但保障程度要比磁盘镜像低而磁盘空间利用率要比磁盘镜像高。同时RAID 5还具有和RAID 0相近似的数据读取速度,只是多了一个奇偶校验信息,而且存储成本相对较低。 RAID 5至少需要三块硬盘才能实现阵列,在阵列当中有三块硬盘时,RAID控制器将会把需要存储的数据按用户定义的分割大小把文件分成碎片再分别存储到其中的两块硬盘上,此时另一块硬盘不接收文件碎片,只用来存储其它两块硬盘的校验信息,这个校验信息是通过RAID控制器上的单独的芯片运算产生的,而且可以通过这个校验信息来恢复存储在两块硬盘上的数据。 另外,这三块硬盘的任务也是随机的,也就是说在这次存储当中可能是1号硬盘和2 好硬盘用来存储分割后的文件碎片,那么在下次存储的时候可能就是2号硬盘和3号硬盘来完成这个任务了。可以说,在每次存储操作当中,每块硬盘的任务是不一样的,不过,不管任务怎么随机分配也是两块硬盘用来存储数据信息,另一块硬盘用来存储校验信息。 RAID 5可以利用三块硬盘同时实现RAID 0的加速功能也实现RAID 1的数据备份功能,并且当其中的一块硬盘损坏之后,加入一块新的硬盘也可以实现数据的还原。 RAID 5模式并不是完全没有缺点,如果阵列当中某块硬盘上的信息发生了改变的话,那么就需要重新计算文件分割碎片,并且,校验信息也需要重新计算,这时,三个硬盘都需要重新调用那么整个系统性能将会降下来。如果要做RAID 5阵列的话,最好使用相同容量相同速度的硬盘,RAID 5模式的有效容量是阵列中容量最小的硬盘容量乘上阵列中硬盘数减一后的数目,这是因为其中有一块硬盘用来存放校验信息。 RAID 5既能够实现速度上的加倍,同时也能够保证数据的安全性,所以在很多高端系统当中都使用这种RAID模式。 如何实现 RAID 5: ATA RAID控制器目前市场上的RAID控制器主要有两种,一是主板上集成的IDE RAID 控制器,现在很多高端主板都具有集成 ATA RAID 控制器。

RAID卡配置说明

此文档为自行整理,非官方提供资料,仅供参考。疏漏之处敬请反馈。 对RAID进行操作很可能会导致数据丢失,请在操作之前务必将重要数据妥善备份,以防万一。 名称解释: Disk Group:磁盘组,这里相当于是阵列,例如配置了一个RAID5,就是一个磁盘组 VD(Virtual Disk):虚拟磁盘,虚拟磁盘可以不使用阵列的全部容量,也就是说一个磁盘组可以分为多个VD PD(Physical Disk):物理磁盘 HS:Hot Spare 热备 Mgmt:管理 【一】,创建逻辑磁盘 1、按照屏幕下方的虚拟磁盘管理器提示,在VD Mgmt菜单(可以通过CTRL+P/CTRL+N切换菜单),按F2展开虚拟磁盘创建菜单 2、在虚拟磁盘创建窗口,按回车键选择”Create New VD”创建新虚拟磁盘

3、在RAID Level选项按回车,可以出现能够支持的RAID级别,RAID卡能够支持的级别有 RAID0/1/5/10/50,根据具体配置的硬盘数量不同,这个位置可能出现的选项也会有所区别。 选择不同的级别,选项会有所差别。选择好需要配置的RAID级别(我们这里以RAID5为例),按回车确认。

4、确认RAID级别以后,按向下方向键,将光标移至Physical Disks列表中,上下移动至需要选择的硬盘位置,按空格键来选择(移除)列表中的硬盘,当选择的硬盘数量达到这个RAID级别所需的要求时,Basic Settings的VD Size中可以显示这个RAID的默认容量信息。有X标志为选中的硬盘。 选择完硬盘后按Tab键,可以将光标移至VD Size栏,VD Size可以手动设定大小,也就是说可以不用将所有的容量配置在一个虚拟磁盘中。如果这个虚拟磁盘没有使用我们所配置的RAID5阵列所有的容量,剩余的空间可以配置为另外的一个虚拟磁盘,但是配置下一个虚拟磁盘时必须返回VD Mgmt创建(可以参考第13步,会有详细说明)。VD Name根据需要设置,也可为 空。 注:各RAID级别最少需要的硬盘数量,RAID0=1 RAID1=2 RAID5=3 RAID10=4 RAID50=6

RAID技术概述

RAID技术概述 RAID的形式是多种多样的,它们都是高可用性和高性能存储的骨干力量。RAID设备的最初应用可以追溯到上世纪80年代末,而在今天,RAID已经成为我们IT生活中一个应用广泛且非常重要部分,以至于很多人已经忘记RAID这个缩写到底是什么意思。 RAID是Redundent Array of Inexpensive Disks的缩写,直译为“廉价冗余磁盘阵列”,也简称为“磁盘阵列”。后来RAID中的字母I被改作了Independent,RAID就成了“独立冗余磁盘阵列”,但这只是名称的变化,实质性的内容并没有改变。简单地讲,RAID技术就是利用多个硬盘的组合提供高效率及冗余的功能。 RAID这个概念最早是由1987年加州伯克利大学的David Patterson,Garth Gibson, Randy Katz提出的,他们的目标是展示一个RAID的性能可以达到或超过当时的一个单一的,大容量的,昂贵的磁盘。在项目开发的过程中,随着频繁的磁盘失败,通过磁盘的冗余来避免磁盘数据的丢失已经是必须的了。这样一来,该项目的研究对于将来的RAID变得至关重要。 一、RAID 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

IBM阵列卡设置(图解)

ServeRaid MR 5000 阵列卡WebBIOS配置 一.启动WebBIOS 启动WebBIOS有两种方法 1.配置有ServeRaid MR 5000阵列卡的服务器,在开机自检的过程中会有CTRL+H的提示。按下CTRL+H组合键后会出现阵列卡配置界面 2.开机按F1进入UEFI配置界面 选择System Settings->Adapters and UEFI Drivers,可以看到配置的阵列卡,按回车选中后,按1进入WebBIOS

1.在WebBIOS中选择配置向导Configuration Wizard 2.选择New Configuration,选择后会清除现有阵列卡上的所有阵列信息; 如果此时阵列卡上已经配置了其他阵列,此处请选择Add Configuration。

选择Yes确定 3.选择手动配置Manual Configuration

4.选择要配置在阵列中的硬盘,按Add to Array从左边的Drivers中选到右边的Driver Groups中,配置RAID1需要2块硬盘,配置RAID5至少需要3块 硬盘。 5.选好硬盘后,选择Accept DG后点击Next

6.在左侧的ArrayWithFreeSpace中选中刚刚做好的Disk Groups按Add to SPAN添加到右侧的span中,然后选择Next 7.Virtual Disk配置界面,选好Virtual Disk参数后,点选Accept接受配置, 最后选择Next。 ·RAID Level中可以选择要配置的RAID级别;

·右侧的Possible RAID Level中显示可能的RAID级别的磁盘容量,比如示例中三个73G的硬盘配置raid0容量约为200G,而如果配置RAID5容量约为134G; ·Select size选项中可以修改Virtual Disk的容量,通常这个值设定为该磁盘组RAID级别的最大容量。注意单位选择GB 8.在最后的确认画面里点选Accept接受配置,然后会要求确认保存配置和初始化清除数据,就完成了对阵列的配置。

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