技術(shù)：RAID對(duì)服務(wù)器的要求和應(yīng)用
早期，在機(jī)械磨損、機(jī)械損傷等其他環(huán)境因素的影響下，硬盤十分容易發(fā)生故障，通常會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)的丟失。對(duì)于存儲(chǔ)熟悉的人都知道，每塊硬盤都有一個(gè)預(yù)期的壽命，即平均故障間隔時(shí)間(MTBF)來(lái)衡量一塊硬盤的平均預(yù)期壽命。
如今，數(shù)據(jù)中心的存儲(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)施通常部署上萬(wàn)塊硬盤。然而隨著存儲(chǔ)陣列中硬盤數(shù)量的增加，該陣列發(fā)生故障的機(jī)率在不斷變大。比如，一個(gè)由100塊硬盤構(gòu)成的陣列中，每塊硬盤的MTBF是750,000小時(shí)計(jì)算，那整個(gè)陣列的時(shí)間是7500小時(shí)。也就是說(shuō)，這個(gè)整列每隔7500小時(shí)就可能會(huì)發(fā)生硬盤故障。
對(duì)于這種情況，作為數(shù)據(jù)存取應(yīng)用核心的服務(wù)器，一方面要求磁盤的數(shù)據(jù)讀寫速度要快，另一方面要求存儲(chǔ)在服務(wù)器磁盤上的數(shù)據(jù)要安全可靠。如何才能進(jìn)一步提升服務(wù)器磁盤系統(tǒng)的性能呢?RAID技術(shù)成為這個(gè)問(wèn)題的最終答案。
RAID技術(shù)于存儲(chǔ)系統(tǒng)的好處
RAID是“Redundant Array of Independent Disk”的縮寫，中文意思是獨(dú)立冗余磁盤陣列。通俗的應(yīng)用是將多塊磁盤形成一個(gè)有機(jī)整體，使之在硬盤故障時(shí)提供給數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)。一般來(lái)說(shuō)，RAID也能通過(guò)把數(shù)據(jù)并發(fā)地存儲(chǔ)到多個(gè)硬盤上來(lái)提高存儲(chǔ)系統(tǒng)的I/O性能。目前，常用的RAID陣列主要為RAID 0,RAID 1,RAID 5,RAID 0+1。隨著RAID技術(shù)的普及，各方面得到很好發(fā)展，在最初RAID 0到RAID 5基礎(chǔ)上發(fā)展了RAID 0+1、RAID 0+3、RAID 0+5、RAID 6等不同的陣列組合，可以根據(jù)不同需要實(shí)現(xiàn)不同的功能，如擴(kuò)大磁盤容量，冗余數(shù)據(jù)或者提高存儲(chǔ)系統(tǒng)的I/O性能。
那么，用戶會(huì)問(wèn)用RAID技術(shù)于存儲(chǔ)系統(tǒng)的好處主要有什么，對(duì)于服務(wù)器是如何實(shí)現(xiàn)?
其實(shí)在RAID技術(shù)廣泛應(yīng)用后，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)進(jìn)入了快速發(fā)展新時(shí)代。RAID技術(shù)主要有下面幾個(gè)基本功能：
通過(guò)對(duì)磁盤上數(shù)據(jù)進(jìn)行條帶化，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)成塊存取，減少磁盤機(jī)械尋道時(shí)間，提升數(shù)據(jù)存取速度。另外，對(duì)于陣列中幾塊磁盤同時(shí)讀取，減少了磁盤機(jī)械尋道時(shí)間，提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)速度。
通過(guò)鏡像和存儲(chǔ)奇偶校驗(yàn)信息方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)冗余保護(hù)。
擴(kuò)大了存儲(chǔ)能力由多個(gè)硬盤組成容量巨大的存儲(chǔ)空間
RAID提供容錯(cuò)處理。容錯(cuò)陣列中如有單塊硬盤出錯(cuò)，不會(huì)影響到整體的繼續(xù)使用，高級(jí)RAID控制器還具有拯救功能。
而在談到服務(wù)器上應(yīng)用，可以加裝一塊RAID卡就可以把服務(wù)器的磁盤系統(tǒng)組合成一個(gè)陣列。在初期只應(yīng)用于高端服務(wù)器的時(shí)代，現(xiàn)如今隨著RAID技術(shù)發(fā)展，磁盤性能提升和SATA磁盤技術(shù)完善，在各種服務(wù)器產(chǎn)品應(yīng)用也比較普遍。
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RAID對(duì)服務(wù)器的要求
既然應(yīng)用到服務(wù)器中，就對(duì)服務(wù)器產(chǎn)品也會(huì)有所要求。由于RAID技術(shù)可以使多塊磁盤同時(shí)讀寫，就對(duì)服務(wù)器CPU、內(nèi)存、I/O帶寬的方面性能提出要求。對(duì)于處理器支持，當(dāng)SCSI演變到Ultra 2，80Mbps速度要求時(shí)，處理器最起碼要在奔騰處理器以上，而對(duì)于RISC架構(gòu)的服務(wù)器要應(yīng)用在專用處理器上，但如今***的處理器都可以支持目前的RAID技術(shù)。
在操作系統(tǒng)方面，主流的windows、Linux系統(tǒng)都支持RAID 0,RAID 1,RAID 5級(jí)別陣列模式。要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)安全冗余，對(duì)于陣列中的硬盤還有一定要求。如何確保數(shù)據(jù)安全，則取決磁盤陣列設(shè)計(jì)和品質(zhì)。其中主要考慮的是：是否有對(duì)溫度、電壓、電源、磁盤狀態(tài)監(jiān)控的系統(tǒng)?磁盤有沒(méi)有提供熱插拔，在電路設(shè)計(jì)上就可以體現(xiàn)有沒(méi)有保護(hù)路線的設(shè)計(jì)，80針的SCSI磁盤支持熱插拔，而68針的SCSI磁盤不支持熱插拔。此外，磁盤托架也有真假熱插拔的區(qū)別。
而值得注意的是，在配置磁盤陣列時(shí)，陣列中磁盤順序。就是說(shuō)，有些RAID陣列卡在磁盤拔出后，只有按照順序插回陣列中才可以保證數(shù)據(jù)被正常存取。
RAID的實(shí)現(xiàn)方式
針對(duì)技術(shù)的產(chǎn)生，除了提供使用環(huán)境以外，如何實(shí)現(xiàn)其***的特點(diǎn)是關(guān)鍵。RAID有幾種實(shí)現(xiàn)類型分為: 軟件 RAID和硬件 RAID。硬件方式就是通過(guò)RAID控制器實(shí)現(xiàn)，而軟件方式通過(guò)軟件把磁盤組合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)條帶化快速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和安全冗余。
對(duì)于硬件RAID通常就是主板集成RAID控制器或者單獨(dú)RAID卡，連接多個(gè)磁盤實(shí)現(xiàn)。而硬件RAID性能較好，應(yīng)用廣泛，對(duì)于高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和安全冗余環(huán)境應(yīng)用合適。軟件就相對(duì)簡(jiǎn)單，無(wú)需購(gòu)買RAID卡，通過(guò)第三方軟件實(shí)現(xiàn)低成本應(yīng)用，但是配置復(fù)雜而且性能較低，目前RAID卡是主流的應(yīng)用方式。
RAID模式對(duì)比
除此之外，主要陣列模式實(shí)現(xiàn)所需的基本要求，通過(guò)上面表格比較可以清楚知道每種RAID模式。
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