技術：RAID對服務器的要求和應用
早期，在機械磨損、機械損傷等其他環(huán)境因素的影響下，硬盤十分容易發(fā)生故障，通常會導致數(shù)據(jù)的丟失。對于存儲熟悉的人都知道，每塊硬盤都有一個預期的壽命，即平均故障間隔時間(MTBF)來衡量一塊硬盤的平均預期壽命。
如今，數(shù)據(jù)中心的存儲基礎設施通常部署上萬塊硬盤。然而隨著存儲陣列中硬盤數(shù)量的增加，該陣列發(fā)生故障的機率在不斷變大。比如，一個由100塊硬盤構成的陣列中，每塊硬盤的MTBF是750,000小時計算，那整個陣列的時間是7500小時。也就是說，這個整列每隔7500小時就可能會發(fā)生硬盤故障。
對于這種情況，作為數(shù)據(jù)存取應用核心的服務器，一方面要求磁盤的數(shù)據(jù)讀寫速度要快，另一方面要求存儲在服務器磁盤上的數(shù)據(jù)要安全可靠。如何才能進一步提升服務器磁盤系統(tǒng)的性能呢?RAID技術成為這個問題的最終答案。
RAID技術于存儲系統(tǒng)的好處
RAID是“Redundant Array of Independent Disk”的縮寫，中文意思是獨立冗余磁盤陣列。通俗的應用是將多塊磁盤形成一個有機整體，使之在硬盤故障時提供給數(shù)據(jù)保護技術。一般來說，RAID也能通過把數(shù)據(jù)并發(fā)地存儲到多個硬盤上來提高存儲系統(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技術的普及，各方面得到很好發(fā)展，在最初RAID 0到RAID 5基礎上發(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)不同需要實現(xiàn)不同的功能，如擴大磁盤容量，冗余數(shù)據(jù)或者提高存儲系統(tǒng)的I/O性能。
那么，用戶會問用RAID技術于存儲系統(tǒng)的好處主要有什么，對于服務器是如何實現(xiàn)?
其實在RAID技術廣泛應用后，數(shù)據(jù)存儲進入了快速發(fā)展新時代。RAID技術主要有下面幾個基本功能：
通過對磁盤上數(shù)據(jù)進行條帶化，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)成塊存取，減少磁盤機械尋道時間，提升數(shù)據(jù)存取速度。另外，對于陣列中幾塊磁盤同時讀取，減少了磁盤機械尋道時間，提高數(shù)據(jù)存儲速度。
通過鏡像和存儲奇偶校驗信息方式，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)冗余保護。
擴大了存儲能力由多個硬盤組成容量巨大的存儲空間
RAID提供容錯處理。容錯陣列中如有單塊硬盤出錯，不會影響到整體的繼續(xù)使用，高級RAID控制器還具有拯救功能。
而在談到服務器上應用，可以加裝一塊RAID卡就可以把服務器的磁盤系統(tǒng)組合成一個陣列。在初期只應用于高端服務器的時代，現(xiàn)如今隨著RAID技術發(fā)展，磁盤性能提升和SATA磁盤技術完善，在各種服務器產(chǎn)品應用也比較普遍。
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RAID對服務器的要求
既然應用到服務器中，就對服務器產(chǎn)品也會有所要求。由于RAID技術可以使多塊磁盤同時讀寫，就對服務器CPU、內(nèi)存、I/O帶寬的方面性能提出要求。對于處理器支持，當SCSI演變到Ultra 2，80Mbps速度要求時，處理器最起碼要在奔騰處理器以上，而對于RISC架構的服務器要應用在專用處理器上，但如今***的處理器都可以支持目前的RAID技術。
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級別陣列模式。要實現(xiàn)數(shù)據(jù)安全冗余，對于陣列中的硬盤還有一定要求。如何確保數(shù)據(jù)安全，則取決磁盤陣列設計和品質(zhì)。其中主要考慮的是：是否有對溫度、電壓、電源、磁盤狀態(tài)監(jiān)控的系統(tǒng)?磁盤有沒有提供熱插拔，在電路設計上就可以體現(xiàn)有沒有保護路線的設計，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，陣列中磁盤順序。就是說，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的實現(xiàn)方式
針對技術的產(chǎn)生，除了提供使用環(huán)境以外，如何實現(xiàn)其***的特點是關鍵。RAID有幾種實現(xiàn)類型分為: 軟件 RAID和硬件 RAID。硬件方式就是通過RAID控制器實現(xiàn)，而軟件方式通過軟件把磁盤組合起來，實現(xiàn)條帶化快速數(shù)據(jù)存儲和安全冗余。
對于硬件RAID通常就是主板集成RAID控制器或者單獨RAID卡，連接多個磁盤實現(xiàn)。而硬件RAID性能較好，應用廣泛，對于高速數(shù)據(jù)存儲和安全冗余環(huán)境應用合適。軟件就相對簡單，無需購買RAID卡，通過第三方軟件實現(xiàn)低成本應用，但是配置復雜而且性能較低，目前RAID卡是主流的應用方式。
RAID模式對比
除此之外，主要陣列模式實現(xiàn)所需的基本要求，通過上面表格比較可以清楚知道每種RAID模式。
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