如何配置磁盘阵列[转自他人BLOG]
dinas...@gmail.com
注意：请预先备份您服务器上的数据，配置磁盘阵列的过程将会删除您的硬盘上的所有数据！
Dell/AMI/LSI将不对可能引起的数据丢失负责！
一、 为什么要创建逻辑磁盘？
当硬盘连接到阵列卡（RAID）上时，操作系统将不能直接看到物理的硬盘，因此需要创建成一个一个的被设置为RAID0,1和5等的逻辑磁盘（也叫容器），这样系统才能够正确识别它。
逻辑磁盘（Logic
Drive）、容器(Container)或虚拟磁盘(Virtual
Drive)均表示一个意思，他们只是不同阵列卡产商的不同叫法。
二、 创建逻辑磁盘的方式
使用阵列卡本身的配置工具，即阵列卡的BIOS。（一般用于重装系统或没有安装操作系统的情况下去创建容器（Adaptec阵列卡）/逻辑驱动器（AMI/LSI阵列卡）。
使用第三方提供的配置工具软件去实现对阵列卡的管理。如Dell
Array
Manager。（这些软件用于服务器上已经安装有操作系统）
三、 正确识别您的阵列卡的型号
识别您的磁盘阵列控制器（磁盘阵列控制器为可选项,
如果没有购买磁盘阵列控制器的话以该步骤可以省去）
如果您有一块Adaptec磁盘阵列控制器（PERC
2,PERC2/SI,PERC3/SI,PERC3/DI）,您将看到以下信息:
Dell PowerEdge Expandable RAID Controller 3/Di, BIOS V2.7-x
[Build xxxx](c) 1998-2002 Adaptec, Inc. All Rights Reserved. <<<
Press CTRL+A for Configuration Utility! >>>
此款阵列卡的配置方法请参考 "Part 1:
在Adaptec磁盘阵列控制器上创建Raid(容器)"
如果您有一块
AMI/LSI磁盘阵列控制器(PERC2/SC,PERC2/DC,PERC3/SC,PERC3/DC,
PERC4/DI, PERC4/DC),
在系统开机自检的时候您将看到以下信息:
Dell PowerEdge Expandable RAID Controller BIOS X.XX Jun 26.2001
Copyright (C) AMERICAN MEGATRENDS INC.
Press CTRL＋M to Run Configuration Utility or Press
CTRL＋H for WebBios
或者
PowerEdge Expandable RAID Controller BIOS X.XX Feb 03,2003
Copyright (C) LSI Logic Corp.
Press CTRL＋M to Run Configuration Utility or Press
CTRL＋H for WebBios
此款阵列卡的配置方法请参考 "Part 2:
在AIM/LSI磁盘阵列控制器上创建Logical Drive (逻辑磁盘)"
dinas...@gmail.com
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。
过去十几年来,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(through
put),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
envioronment)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
controler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Redundent 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,比较便宜;RAID
3及RAID 4适用于大型电脑及影像、CAD/CAM等处理;RAID
5多用于OLTP（在线事务处理）,因有金融机构及大型数据处理中心的迫切需要,故使用较多而较有名气,
RAID 2较少使用,其他如RAID 6,RAID 7,乃至RAID
10等,都是厂商各做各的,并无一致的标准,在此不作说明。介绍各个RAID
level之前, 先看看形成磁盘阵列的两个基本技术:
磁盘延伸(Disk Spanning):
译为磁盘延伸,能确切的表示disk
spanning这种技术的含义。如图磁盘阵列控制器,
联接了四个磁盘,这四个磁盘形成一个阵列(array),而磁盘阵列的控制器(RAID
controller)是将此四个磁盘视为单一的磁盘,如DOS环境下的C:盘。这是disk
spanning的意义,因为把小容量的磁盘延伸为大容量的单一磁盘,用户不必规划数据在各磁盘的分布,而且提高了磁盘空间的使用率。并使磁盘容量几乎可作无限的延伸;而各个磁盘一起作取存的动作,比单一磁盘更为快捷。很明显的,有此阵列的形成而产生RAID的各种技术。
磁盘或数据分段(Disk Striping or Data Striping):
因为磁盘阵列是将同一阵列的多个磁盘视为单一的虚拟磁盘(virtual
disk),所以其数据是以分段(block or
segment)的方式顺序存放在磁盘阵列中,数据按需要分段,从第一个磁盘开始放,放到最後一个磁盘再回到第一个磁盘放起,直到数据分布完毕。至于分段的大小视系统而定,有的系统或以1KB最有效率,或以4KB,或以6KB,甚至是4MB或8MB的,但除非数据小于一个扇区(sector,即521bytes),否则其分段应是512byte的倍数。因为磁盘的读写是以一个扇区为单位,若数据小于512bytes,系统读取该扇区后,还要做组合或分组(视读或写而定)的动作,浪费时间。从上图我们可以看出,数据以分段于在不同的磁盘,整个阵列的各个磁盘可同时作读写,故数据分段使数据的存取有最好的效率,理论上本来读一个包含四个分段的数据所需要的时间约=(磁盘的access
time+数据的tranfer time)X4次,现在只要一次就可以完成。
若以N表示磁盘的数目,R表示读取,W表示写入,S表示可使用空间,则数据分段的性能为:
R:N(可同时读取所有磁盘)
W:N(可同时写入所有磁盘)
S:N(可利用所有的磁盘,并有最佳的使用率)
Disk striping也称为RAID 0,很多人以为RAID
0没有甚么,其实这是非常错误的观念, 因为RAID
0使磁盘的输出入有最高的效率。而磁盘阵列有更好效率的原因除数据分段外,它可以同时执行多个输出入的要求,因为阵列中的每一个磁盘都能独立动作,分段放在不同的磁盘,不同的磁盘可同时作读写,而且能在快取内存及磁盘作并行存取(parallel
access)的动作,但只有硬件的磁盘阵列才有此性能表现。
从上面两点我们可以看出,disk
spanning定义了RAID的基本形式,提供了一个便宜、灵活、高性能的系统结构,而disk
striping解决了数据的存取效率和磁盘的利用率问题,RAID
1至RAID 5是在此基础上提供磁盘安全的方案。
RAID 1
RAID 1是使用磁盘镜像(disk
mirroring)的技术。磁盘镜像应用在RAID
1之前就在很多系统中使用,它的方式是在工作磁盘(working
disk)之外再加一额外的备份磁盘(backup
disk),两个磁盘所储存的数据完全一样,数据写入工作磁盘的同时亦写入备份磁盘。磁盘镜像不见得就是RAID
1,如Novell
Netware亦有提供磁盘镜像的功能,但并不表示Netware有了RAID
1的功能。一般磁盘镜像和RAID 1有二点最大的不同:
RAID
1无工作磁盘和备份磁盘之分,多个磁盘可同时动作而有重叠(overlaping)读取的功能,甚至不同的镜像磁盘可同时作写入的动作,这是一种最佳化的方式,称为负载平衡(load-balance)。例如有多个用户在同一时间要读取数据,系统能同时驱动互相镜像的磁盘,同时读取数据,以减轻系统的负载,增加I/O的性能。
RAID
1的磁盘是以磁盘延伸的方式形成阵列,而数据是以数据分段的方式作储存,因而在读取时,它几乎和RAID
0有同样的性能。从RAID的结构就可以很清楚的看出RAID
1和一般磁盘镜像的不同。
下图为RAID 1,每一笔数据都储存两份:
从图可以看出:
R:N(可同时读取所有磁盘)
W:N/2(同时写入磁盘数)
S:N/2(利用率)
读取数据时可用到所有的磁盘,充分发挥数据分段的优点;写入数据时,因为有备份,所以要写入两个磁盘,其效率是N/2,磁盘空间的使用率也只有全部磁盘的一半。
很多人以为RAID
1要加一个额外的磁盘,形成浪费而不看好RAID
1,事实上磁盘越来越便宜,并不见得造成负担,况且RAID
1有最好的容错(fault tolerence)能力,其效率也是除RAID
0之外最好的。
在磁盘阵列的技术上,从RAID 1到RAID
5,不停机的意思表示在工作时如发生磁盘故障,
系统能持续工作而不停顿,仍然可作磁盘的存取,正常的读写数据;而容错则表示即使磁盘故障,数据仍能保持完整,可让系统存取到正确的数据,而SCSI的磁盘阵列更可在工作中抽换磁盘,并可自动重建故障磁盘的数据。磁盘阵列之所以能做到容错及不停机,
是因为它有冗余的磁盘空间可资利用,这也就是Redundant的意义。
RAID 2
RAID 2是把数据分散为位(bit)或块(block),加入海明码Hamming
Code,在磁盘阵列中作间隔写入(interleaving)到每个磁盘中,而且地址(address)都一样,也就是在各个磁盘中,其数据都在相同的磁道(cylinder
or track)及扇区中。RAID 2的设计是使用共轴同步(spindle
synchronize)的技术,存取数据时,整个磁盘阵列一起动作,在各作磁
盘的相同位置作平行存取,所以有最好的存取时间(accesstime),其总线(bus)是特别的设计,以大带宽(band
wide)并行传输所存取的数据,所以有最好的传输时间(transfer
time)。在大型档案的存取应用,RAID
2有最好的性能,但如果档案太小,会将其性能拉下来,因为磁盘的存取是以扇区为单位,而RAID
2的存取是所有磁盘平行动作,而且是作
单位元的存取,故小于一个扇区的数据量会使其性能大打折扣。RAID
2是设计给需要连续且大量数据的电脑使用的,如大型电脑(mainframe
to
supercomputer)、作影像处理或CAD/CAM的工作站(workstation)等,并不适用于一般的多用户环境、网络服务器
(network server),小型机或PC。
RAID 2的安全采用内存阵列(memory
array)的技术,使用多个额外的磁盘作单位错误校正(single-bit
correction)及双位错误检测(double-bit
detection);至于需要多少个额外的磁盘,则视其所采用的方法及结构而定,例如八个数据磁盘的阵列可能需要三个额外的磁盘,有三十二个数据磁盘的高档阵列可能需要七个额外的磁盘。
RAID 3
RAID 3的数据储存及存取方式都和RAID
2一样,但在安全方面以奇偶校验(parity
check)取代海明码做错误校正及检测,所以只需要一个额外的校检磁盘(parity
disk)。奇偶校验值的计算是以各个磁盘的相对应位作XOR的逻辑运算,然后将结果写入奇偶校验磁盘,任何数据的修改都要做奇偶校验计算,
如某一磁盘故障,换上新的磁盘后,整个磁盘阵列(包括奇偶校验磁盘)需重新计算一次,
将故障磁盘的数据恢复并写入新磁盘中;如奇偶校验磁盘故障,则重新计算奇偶校验值,
以达容错的要求.
较之RAID 1及RAID 2,RAID
3有85%的磁盘空间利用率,其性能比RAID
2稍差,因为要做奇偶校验计算;共轴同步的平行存取在读档案时有很好的性能,但在写入时较慢,需要重新计算及修改奇偶校验磁盘的内容。RAID
3和RAID
2有同样的应用方式,适用大档案及大量数据输出入的应用,并不适用于PC及网络服务器。
RAID 4
RAID 4也使用一个校验磁盘,但和RAID 3不一样
RAID
4是以扇区作数据分段,各磁盘相同位置的分段形成一个校验磁盘分段(parity
block),放在校验磁盘。这种方式可在不同的磁盘平行执行不同的读取命今,大幅提高磁盘阵列的读取性能;但写入数据时,因受限于校验磁盘,同一时间只能作一次,启动所有磁盘读取数据形成同一校验分段的所有数据分段,与要写入的数据做好校验计算再写入。即使如此,小型档案的写入仍然比RAID
3要快,因其校验计算较简单而非作位(bit
level)的计算;但校验磁盘形成RAID
4的瓶颈,降低了性能,因有RAID 5而使得RAID 4较少使用。
RAID 5
RAID5避免了RAID
4的瓶颈,方法是不用校验磁盘而将校验数据以循环的方式放在每一个磁盘中,
磁盘阵列的第一个磁盘分段是校验值,第二个磁盘至后一个磁盘再折回第一个磁盘的分段是数据,然后第二个磁盘的分段是校验值,从第三个磁盘再折回第二个磁盘的分段是数据,以此类推,直到放完为止。图中的第一个parity
block是由A0,A1...,B1,B2计算出来,第二个parity
block是由B3,B4,...,C4,D0计算出来,也就是校验值是由各磁盘
同一位置的分段的数据所计算出来。这种方式能大幅增加小档案的存取性能,不但可同时读取,甚至有可能同时执行多个写入的动作,如可写入数据到磁盘1而其parity
block在磁盘2,同时写入数据到磁盘4而其parity
block在磁盘1,这对联机交易处理 (OLTP,On-Line Transaction
Processing)如银行系统、金融、股市等或大型数据库的
处理提供了最佳的解决方案(solution),因为这些应用的每一笔数据量小,磁盘输出入频繁而且必须容错。
事实上RAID
5的性能并无如此理想,因为任何数据的修改,都要把同一parityblock的所有数据读出来修改后,做完校验计算再写回去,也就是RMW
cycle(Read-Modify-Write
cycle,这个cycle没有包括校验计算);正因为牵一而动全身,所以:
R:N(可同时读取所有磁盘)
W:1(可同时写入磁盘数)
S:N-1(利用率)
RAID
5的控制比较复杂,尤其是利用硬件对磁盘阵列的控制,因为这种方式的应用比其他的RAID
level要掌握更多的事情,有更多的输出入需求,既要速度快,又要处理数据,计算校验值,做错误校正等,所以价格较高;其应用最好是OLTP,至于用于图像处理等,
不见得有最佳的性能。
2.磁盘阵列的额外容错功能：Spare or Standby driver
事实上容错功能已成为磁盘阵列最受青睐的特性,为了加强容错的功能以及使系统在磁盘故障的情况下能迅速的重建数据,以维持系统的性能,一般的磁盘阵列系统都可使用热备份(hot
spare or hot standby
driver)的功能,所谓热备份是在建立(configure)
磁盘阵列系统的时候,将其中一磁盘指定为后备磁盘,此一磁盘在平常并不操作,但若阵列中某一磁盘发生故障时,磁盘阵列即以后备磁盘取代故障磁盘,并自动将故障磁盘的数据重建(rebuild)在后备磁盘之上,因为反应快速,加上快取内存减少了磁盘的存取,
所以数据重建很快即可完成,对系统的性能影响很小。对于要求不停机的大型数据处理中心或控制中心而言,热备份更是一项重要的功能,因为可避免晚间或无人值守时发生磁盘故障所引起的种种不便。
另一个额外的容错功能是坏扇区转移(bad sector
reassignment)。坏扇区是磁盘故障的主要原因,通常磁盘在读写时发生坏扇区的情况即表示此磁盘故障,不能再作读写,甚至有很多系统会因为不能完成读写的动作而死机,但若因为某一扇区的损坏而使工作不能完成或要更换磁盘,则使得系统性能大打折扣,而系统的维护成本也未免太高了。坏扇区转移是当磁盘阵列系统发现磁盘有坏扇区时,以另一空白且无故障的扇区取代该扇区,
以延长磁盘的使用寿命,减少坏磁盘的发生率以及系统的维护成本。所以坏扇区转移功能使磁盘阵列具有更好的容错性,同时使整个系统有最好的成本效益比。其他如可外接电池备援磁盘阵列的快取内存,以避免突然断电时数据尚未写回磁盘而损失;或在RAID
1时作写入一致性的检查等,虽是小技术,但亦不可忽视。
3.硬件磁盘阵列还是软件磁盘阵列
市面上有所谓硬件磁盘阵列与软件磁盘阵列之分,因为软件磁盘阵列是使用一块SCSI卡与磁盘连接,一般用户误以为是硬件磁盘阵列。以上所述主要是针对硬件磁盘阵列,其与软件磁盘阵列有几个最大的区别:
l 一个完整的磁盘阵列硬件与系统相接。
l
内置CPU,与主机并行运作,所有的I/O都在磁盘阵列中完成,减轻主机的工作负载,
增加系统整体性能。
l 有卓越的总线主控(bus mastering)及DMA(Direct Memory
Access)能力,加速数据的存取及传输性能。
l
与快取内存结合在一起,不但增加数据的存取及传输性能,更因减少对磁盘的存取而增加磁盘的寿命。
l 能充份利用硬件的特性,反应快速。
软件磁盘阵列是一个程序,在主机执行,透过一块SCSI卡与磁盘相接形成阵列,它最大的优点是便宜,因为没有硬件成本(包括研发、生产、维护等),而SCSI卡很便宜(亦有的软件磁盘阵列使用指定的很贵的SCSI卡);它最大的缺点是使主机多了很多进程(process),增加了主机的负担,尤其是输出入需求量大的系统。目前市面上的磁盘阵列
系统大部份是硬件磁盘阵列,软件磁盘阵列较少。
4.磁盘阵列卡还是磁盘阵列控制器
磁盘阵列控制卡一般用于小系统，供单机使用。与主机共用电源，在关闭主机电源时存在丢失Cache中的数据的的危险。磁盘阵列控制卡只有常用总线方式的接口，其驱动程序与主机、主机所用的操作系统都有关系，有软、硬件兼容性问题并潜在地增加了系统的不安定因素。在更换磁盘阵列卡时要冒磁盘损坏，资料失落，随时停机的风险。
独立式磁盘阵列控制一般用于较大型系统,可分为两种：
单通道磁盘阵列和多通道式磁盘阵列，单通道磁盘阵列只能接一台主机，有很大的扩充限制。多通道磁盘阵列可接多个系统同时使用,以群集(cluster)的方式共用磁盘阵列,这使内接式阵列控制及单接式磁盘阵列无用武之地。目前多数独立形式的磁盘阵列子系统，其本身与主机系统的硬件及操作环境?
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首先，IDE的性能不会比SCSI更高的。特别是在多任务的情况下。一般广告给出的是
最大传送速度，并不是工作速度。同一时期的IDE与SCSI盘相比，主要是产量比较大，
电路比较简单，所以价格比SCSI低很多，但要比性能，则差远了。
RAID并没有限制使用多少个盘，应时盘越多越好。
对于SCSI结构的RAID来说，盘的最大数量与SCSI通道（SCSI总线）的数量有关一般是每个通道最多装15个盘（SCSI/3）对于FC-AL（光纤)则是每个通道200个盘当然，要有这样大的磁盘箱才行!
http://blog.csdn.net/dadunqingwa/archive/2004/09/08/97825.aspx
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1．选择32位或64位的RISC CPU还是普通的Intel 586 CPU?
SCSI是按照以下顺序发展的：SCSI2（窄带，8位，
10MB/s）→ SCSI3（宽带，16位，20MB/s） → Ultra
Wide(16位，40MB/s) → Ultra2 （Ultra Ultra Wide，80MB/s） →
Ultra3(Ultra Ultra Wide，160MB/s) → Ultra3(Ultra Ultra
Wide，320MB/s)。过去使用Ultra Wide
SCSI的磁盘阵列时，对CPU的要求不需要太快，因为SCSI本身也不是很快。但当SCSI发
展到Ultra2时，对CPU的要求就非常关键了，一般的CPU（即586级别的CPU）就必须改
为高速度的RISC CPU。
服务器的结构已由传统的I/O结构改为I2O结构，其目
的就是为了减少服务器中CPU的负担，将系统的I/O与服务器CPU负载分开。I2O是由一
颗RISC CPU来负责I/O的工作。服务器上都已用RISC
CPU，磁盘阵列上当然也必须用RISC
CPU才不会形成瓶颈。另外，我们现在常用的网络操作系统大都是32位或64位的，当操作
系统已由32位转到64位时，磁盘阵列上的CPU必须是RISC
CPU才能满足要求。
2．磁盘阵列内的硬盘是否有顺序要求？
也就是说，硬盘是否可以不按原先的次序插回阵列中，
而数据仍能正常存取？很多人都想当然地认为根本不应该有顺序要求，其实不然。我们曾用
过一个阵列，其必须按照原来的次序才能正常存取数据。现在假设这样一种情况，我们准备
清理一下硬盘阵列，把所有硬盘都放在一起，结果记不住顺序了，为了正常存取数据，我们
只有一个个地试，而对于有8块硬盘的阵列来说，最坏的情况要试88次才行。现在已出现
了磁盘阵列产品具有不要求硬盘顺序的功能，为了防止上述事件发生，应选择对顺序没有要
求的阵列。
3．是硬件磁盘阵列还是软件磁盘阵列？
软件磁盘阵列指的是用一块SCSI卡与磁盘连接，硬件磁
盘阵列指的是阵列柜中具有背板的阵列，它与软件磁盘阵列的区别很大。硬件磁盘阵列是一
个完整的磁盘阵列系统与系统相接，内置CPU，与主机并行动作，所有的I/O都在磁盘阵列
中完成，减轻主机的负担，增加系统整体性能，有SCSI总线主控与DMA通道，以加速数
据的存取与传输。而软件磁盘阵列是一个程序，在主机上执行，通过一块SCSI卡与磁盘相
接形成阵列，其最大的缺点是大大增加了主机的负担，对于大量输入输出的系统，很容易使
系统瘫痪。显然，应尽量选择硬件磁盘阵列。
4．是IDE磁盘阵列还是SCSI磁盘阵列？
最近市场上出现了IDE磁盘阵列，它们的速度挺快，如
增强型IDE在PCI总线下的传输速率可达66MB/s，价格与SCSI磁盘阵列相比要便宜得多；
而SCSI
Ultra3速率接近160MB/s。但从实际应用情况来看，在单任务时，IDE磁盘阵列比
SCSI磁盘阵列快；在多任务时，SCSI磁盘阵列比IDE磁盘阵列要快得多。但IDE磁盘阵列
有一个致命的缺点：不能带电热插拔。这个缺点使IDE磁盘阵列命中注定只能使用于非重要
场合。如果您的应用不能停机，则一定要选择SCSI磁盘阵列。
5．是单控制器还是冗余控制器？
磁盘阵列一般都是以一个控制器连接主机及磁盘，在磁盘阵列的容错功能下达到数据的
完整性。但磁盘阵列控制器同样会发生故障，在此情况之下，数据就有可能丢失。为了解决
此问题，可以把两个控制器用缆线连接起来，相互备份。但两个独立控制器在机箱内的连接
意味着一旦出现故障必须打开机箱换控制器，即必须停机，这在很多应用中根本就不可能，
所以，我们应该选择热插拔双控制冗余的架构。现在有些磁盘阵列新产品上利用快取内存和
内存镜像的方式，以保证在出现故障时不丢失数据，且在控制器更换后，自动恢复故障前的
工作设置，把工作负荷分散给相互备份的控制器，以达到负载均衡，这种架构能提供单控制
器所达不到的高性能及高安全性。
6．SCSI接口还是光纤通道接口？
SCSI的完善规格、成熟技术及高性能一直吸引着小型系
统，但从目前的情况来看，光纤通道已形成市场，双环可达200MB/s，且传输距离达10km，
可接126个设备。光纤通道把总线与网络合而为一，是存储网络的根本，其取代SCSI已是
大势所趋。因此，为了保证系统的生命力，应该选择光纤通道接口。但光纤通道网络造价特
别高，大约是SCSI接口网络的4～5倍，且从实际情况来看，光纤通道在管理上仍是一个
薄弱之处，对客户端的软件要求比校高，所以在选择时，应根据实际情况来选择。
磁盘阵列对大多数用户来说还是一个新产品，使用者不
多。但从目前情况来看，人们对大容量存储及数据安全的需求越来越强烈，选择磁盘阵列是
必然的，本文只是从宏观方面讨论选择磁盘阵列应注意的方面，关于具体的技术指标请仔细
阅读产品说明书。
正如你可以想象的，当增加越来越多的磁盘驱动器时，管理系统的难度也将增加。许多用户不是增加1
0个或成百个独立的磁盘驱动器，而是乐于使用R A I D
(廉价磁盘冗余阵列)。可以使用软件和现有的I /
O部件实现R A I D，也可以购买硬件R A I
D设备，本文将介绍什么是R A I
D，以及它是如何工作的，以及如何选择RAID。
R A I
D具有两个或多个磁盘驱动器，并创建一个磁盘阵列。对操作系统而言，这个阵列看起来像是一个逻辑磁盘。这个逻辑磁盘也称为磁盘卷，因为它是一个磁盘的集合，但对于用户、应用、甚至Windows
NT(如果使用了硬件R A I D
)而言，它们看起来就像一个磁盘。然而，在许多情况下，这个单独的逻辑磁盘比你能够买得到的任何磁盘都要大得多。
R A I D不只允许你创建大的磁盘驱动器，同时许多R A I
D级别(配置)还提供了磁盘容错能力。容错能力允许R A I
D逻辑磁盘经受得住(能够忍受)失去一个或多个独立的磁盘驱动器。
下面内容将解释如何使这成为可能，并描述不同的R A I
D级别的特性。
如前面提到的， R A I D可以使用软件实现，事实上，
Windows NT就有R A I D软件。然而，由于硬件R A I
D提供了附加的特性，本文更关注硬件R A I
D。这些硬件R A I D最普通的特性是控制器高速缓存。
两个基本常识：
1. R A I
D阵列的主要特性是将物理磁盘驱动器合并形成一个逻辑磁盘驱动器，换句话说，形成一个虚拟的磁盘驱动器。对于Windows
NT而言(并且对性能监视器， P e r f M o n
)，这个逻辑磁盘驱动器看起来就像一个单独的磁盘驱动器，虽然它可能是由许多个独立的物理磁盘驱动器组成的。
2. 大多数R A I D级别在此可以使用数据条(data
striping)进行描述。数据条将数据从两个或多个磁盘连接为一个大的R
A I
D逻辑磁盘。数据条是这样实现的：将数据分区，然后取出第一片数据将它放在第一个磁盘上，将第二个数据片放在第二个磁盘上，依此类推。这些小的片称为条(
s t r i p e )或块( c h u n k
)。条的大小是由控制器决定的，有些控制器允许你配置条的大小，而其他的控制器具有一个固定的条大小。所有磁盘驱动器上全部相关数据块的联合也称为一条。因此术语"条"可以被用于描述一个特定的磁盘驱动器(即"磁盘条"
)上的数据片，或指的是整个设置(即"R A I
D条")。当讨论R A I D时，牢记这一点。
RAID分类及基本特性
l RAID 0是最基本的R A I
D级别，它只提供磁盘分条。在每个磁盘驱动器上创建一个块(大小由控制器定义)。使用一种循环方法将数据遍布RAID
0阵列的所有磁盘中，以创建一个大的逻辑磁盘。
l RAID 1是最基本的容错R A I D级别。RAID
1，也称为镜像，创建一个数据磁盘的副本。这个副本含有所有原始磁盘上拥有的信息。万一发生磁盘故障，镜像可以接替它，因此，不会丢失数据。
l 来看RAID 5是使用奇偶校验对数据引入冗余的R A
I
D容错级别。当数据分割为条时，计算附加的奇偶校验位，并将其存储在一个磁盘的条中。如果一个磁盘失效，导致一个条不能使用时，可以使用奇偶校验位，与存储在其他磁盘上的R
A I
D条上的数据一起，重新创建失效磁盘驱动器不可访问的条上的数据。因此，
RAID
5阵列能够容忍阵列中失去一个磁盘驱动器的故障。其中奇偶校验信息在阵列中不同的磁盘驱动器上交替存储。
l RAID 10是RAID 0与RAID 1的组合。RAID
10包括镜像一个磁盘条。每个磁盘将具有一个确切的副本，但每个磁盘将只含有一部分数据。这种配置允许你具有RAID
1的容错优势，同时具有RAID 0的方便和性能优势。
RAID选择
R A I D级别
性能
容错性
造价
RAID 0
最好
没有容错性
最经济
RAID 1
好
好
最昂贵
RAID 5
好的读性能，慢的写性能
可以
最经济
RAID 10
好
非常好
最昂贵