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全面讲解IDE RAID概念

watchstor.com  佚名丨2010-01-15 17:57 标签:FC SAN RAID 

本人很喜欢IDE RAID,在工作中也很喜欢总结关于IDE RAID的经验教训,下面就这个问题来详细说说吧。过去,高可用计算机的安装都要求有足够的数据冗余,即一套复杂的数据镜像备份在出现问题时可以马上替代当前的数据。

随着数据量的不断增长,这种解决方案的花费令人难以接受,于是,IT开发人员用RAID(独立磁盘冗余阵列)来解决这一问题。不像磁盘镜像,一个RAID系统并不一定要具备两倍于数据量的磁盘空间,如一个RAID 5系统为了保证数据的使用和安全可以只增加数据量20%的磁盘空间。

磁盘阵列分类

根据磁盘阵列的结构、要求及数据处理特点,一般分为六个级别(也叫标准),即RAID 0、1、2、3、4、5,若另加一个派生的RAID 0+1,实际上有七个。其中RAID 2、3、4已基本淘汰,而RAID 5虽然最完备,但因至少由3块硬盘组成使其价格较高,往往应用于高中端网络数据库存储系统,RAID 0、1、0+1三种标准则主要应用于低中端网络数据库存储系统之中。

根据磁盘阵列的数据接口,一般可以分为SCSI接口、IDE接口、光纤通道三类。虽然它们只是接口不同,但却可直接影响到磁盘阵列数据传输速度的快慢、数据存储备份容量的大小、设备成本与价格的高低、设备安装与维护的难度等,因而它们各有优劣,各自适应不同的应用环境,可满足不同用户的应用要求,所以磁盘阵列按接口分类广泛为人们所接受。磁盘阵列一般都能够在支持多个SCSI接口或光纤通道接口的同时,还可支持多台主机连接,从而可形成群集环境的高可用性架构和多主机共用网络存储数据系统。在高档SCSI接口的磁盘阵列中,还普遍支持32位RISC专用CPU,配置4~256MB高速缓存,使之能与主机并行运作,完全不需要任何软件或驱动程序支持,极大地提高了磁盘阵列的数据处理速度。

传统的RAID都配有专用处理器、大容量缓存以及高速SCSI硬盘为其阵列基础,基本上都支持RAID 0、1、5等工业标准,并具有热插拔冗余控制器的相互备援,支持全自动的故障切换,可为内存镜像提供无单点错误能力等。这种磁盘阵列技术成熟、性能稳定、数据安全、存储可靠,同时存取速度快、存储容量大,但价格十分昂贵,且安装、维护和管理较复杂,是大中型网络数据存储系统的首选产品;基于IDE接口的磁盘阵列IDE RAID,由于采用普通IDE接口硬盘,没有专用处理器和内存,在通过自带的BIOS调用下,可以利用主机CPU来实现RAID运算,因而结构简单、兼容性好、安装维护管理方便,其最大优点则是价格便宜(不仅省去了处理器和高速缓存,而且一块9G的SCSI硬盘在3千元左右,而一块9G的IDE硬盘只有1 千元左右),是中小型企业网络存储设备的重要选择内容。

IDE RAID也基本上支持RAID 0、1、0+1标准,某些还支持RAID 5标准,普遍采用支持UDMA/66高速接口的普通硬盘作为阵列存储单元。其中多条独立数据通道在提高阵列性能的同时,能够增强数据的可靠性和数据的保护能力。另外,IDE RAID还普遍具有数据冗余功能,有的还可作为系统盘。光纤通道接口磁盘阵列是一种采用最新技术的高数据传输率和高带宽磁盘阵列,其最大特点是通道带宽高达100/200MB(SCSI只有80到160MB,IDE仅有33到66MB)。

被称为第二代磁盘阵列系统的RD20,因其采用了新型体系结构,具有高可用性、高性能和大数据量存储处理能力,具有灵活的计算能力和低廉的价格特点。RD20采用了先进的冗余设计技术与软件,有效地保证了数据的最大可用性。其冗余体系结构及标准组件设计使其具有很强的灵活性,主机接口设计为独立的可添加的夹层卡,用户可自由选择异端或单端宽Ultra SCSI接口,大大方便了用户的自行设计外形结构和升级。单槽或双槽1.0625Gbps光纤接口,还允许用户直接与有光纤接口的主机、光纤交换机、网络集线器或其他冗余设备直接连接。RD20一般采用两个控制器,由RAID子系统进行双重控制,并由装在控制器中的温度传感器随时报告各扇区物理环境的异常现象,从而保证了系统的安全运行。

RD20的主要特点是,采用了处理频率为133MHz的嵌入式RISC处理器,有多个用于控制硬盘驱动器和主机接口的PCI智能I/O处理器,内部 PCI总线可提供132Mbps的数据传输带宽,主要用于连接后端硬盘驱动器的四个独立旋转式Ultra SCSI通道,大大提高了数据传输速率,其动态随机存储能力高达256MB,可双倍提高内存的读取速度。

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