伺服器RAID技術基礎

一、RAID主要優勢

　　大容量：這是 RAID 的一個顯然優勢，它擴大了磁碟的容量，由多個磁碟組成的 RAID 系統具有海量的儲存空間。現在單個磁碟的容量就可以到 1TB 以上，這樣 RAID 的儲存容量就可以達到 PB 級，大多數的儲存需求都可以滿足。

　　高效能：RAID 的高效能受益於資料條帶化技術。單個磁碟的 I/O 效能受到介面、頻寬等計算機技術的限制，效能往往很有 限，容易成為系統效能的瓶頸。透過資料條帶化，RAID 將資料 I/O 分散到各個成員磁碟上，從而獲得比單個磁碟成倍增長的聚合 I/O效能。

　　用性和可靠性：從理論上講，由多個磁碟組成的 RAID 系統在可靠性方面應該比單個磁碟要差。這裡有個隱含假定：單個磁碟故障將導致整個 RAID 不可用。 RAID 採用映象和資料校驗等資料冗餘技術，打破了這個假定。映象是最為原始的冗餘技術，把某組磁碟驅動器上的資料完全複製到另一組磁碟驅動器上，保證總有資料副本可用。。 RAID 冗餘技術大幅提升資料可用性和可靠性，保證了若干磁碟出錯時，不 會導致資料的丟失，不影響系統的連續執行。

　　管理性：實際上， RAID 是一種虛擬化技術，它對多個物理磁碟驅動器虛擬成一個大容量的邏輯驅動器。 從使用者應用角度看，可使儲存系統簡單易用，管理也很便利。 由於 RAID 內部完成了大量的儲存管理工作，管理員只需要管理單個虛擬驅動器，可以節省大量的管理工作。 RAID 可以動態增減磁碟驅動器，可自動進行資料校驗和資料重建，這些都可以 大大簡化管理工作。

　　二、RAID實現方法

　　軟 RAID 沒有專用的控制晶片和 I/O 晶片，完全由作業系統和 CPU 來實現所的 RAID 的功能。現代作業系統基本上都提供軟 RAID 支援，透過在磁碟裝置驅動程式上新增一個軟體層，提供一個物理驅動器與邏輯驅動器之間的抽象層。目前，作業系統支援的最常見的 RAID 等級有 RAID0 、 RAID1 、 RAID10 、 RAID01 和 RAID5 等。比如，Windows Server 支援 RAID0 、 RAID1 和 RAID5 三種等級， Linux 支援 RAID0 、RAID1 、 RAID4 、 RAID5 、 RAID6 等， Mac OS X Server 、 FreeBSD 、NetBSD 、 OpenBSD 、 Solaris 等作業系統也都支援相應的 RAID 等級。

　　軟 RAID 由作業系統來實現，因此係統所在分割槽不能作為 RAID 的邏輯成員磁碟，軟 RAID 不能保護系統盤 D 。對於部分作業系統而言， RAID 的配置資訊儲存在系統資訊中，而不是單獨以檔案形式儲存在磁碟上。這樣當系統意外崩潰而需要重新安裝時，RAID 資訊就會丟失。另外，磁碟的容錯技術並不等於完全支援線上更換、熱插拔或熱交換，能否支援錯誤磁碟的熱交換與作業系統實現相關，有的作業系統熱交換。

　　硬 RAID 擁有自己的 RAID 控制處理與 I/O 處理晶片，甚至還有陣列緩衝，對 CPU的佔用率和整體效能是三類實現中最優的，但實現成本也最高的。硬 RAID 通常都支援熱交換技術，在系統執行下更換故障磁碟。

　　硬 RAID 包含 RAID 卡和主機板上整合的 RAID 晶片， 伺服器平臺多采用 RAID 卡。RAID 卡由 RAID 核心處理晶片（ RAID 卡上的 CPU ）、埠、快取和電池 4 部分組成。其中，埠是指 RAID 卡支援的磁碟介面型別，如 IDE/ATA 、 SCSI 、 SATA 、SAS 、 FC 等介面。