服務(wù)器RAID技術(shù)及應(yīng)用

1、什么是什么是RAID？RAID技術(shù)是怎樣實現(xiàn)數(shù)據(jù)保技術(shù)是怎樣實現(xiàn)數(shù)據(jù)保護的？護的？RAID技術(shù)帶給用戶什么價值？技術(shù)帶給用戶什么價值？RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用RAIDRAID術(shù)語術(shù)語RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用1234File1 2 3 41200MB300MB400MB400MB100MBRAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用RAIDRAID術(shù)語術(shù)語File1 2 3 41234RAIDRAID術(shù)語術(shù)語RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用啟動 Internet Explorer 瀏覽器.lnkFile1 2 3 412341234RAIDRAID術(shù)語術(shù)語RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及

2、應(yīng)用123412412541234RAIDRAID術(shù)語術(shù)語RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用RAIDRAID術(shù)語術(shù)語RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用RAIDRAID技術(shù)的實現(xiàn)技術(shù)的實現(xiàn)RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用A0A0A1A1A2A2A3A3A4A4A5A5A6A6A7A74N-24N-24N-14N-14N4N4N-34N-3.磁盤磁盤0 0磁盤磁盤2 2磁盤磁盤3 3磁盤磁盤1 1RAIDRAID技術(shù)的實現(xiàn)技術(shù)的實現(xiàn)RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用A0A0A0A0A1A1A1A1N NN N.磁盤磁盤0 0磁盤磁盤1 1A2A2P1P1A3A3A5A5P2P24N-24N-

3、24N-14N-14N-34N-3.磁盤磁盤0 0磁盤磁盤1 1磁盤磁盤2 2磁盤磁盤3 3P1P1A0A0A1A1P2P2A4A4PNPNRAIDRAID技術(shù)的實現(xiàn)技術(shù)的實現(xiàn)RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用A1A1A2A2A4A4A5A5A6A64N-24N-24N-14N-14N-34N-3.磁盤磁盤0 0磁盤磁盤1 1磁盤磁盤2 2磁盤磁盤3 3P1P1A7A74N4N.磁盤磁盤4 4P1P1A0A0P2P2PNPNA3A3RAIDRAID技術(shù)的實現(xiàn)技術(shù)的實現(xiàn)RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用RAIDRAID技術(shù)的實現(xiàn)技術(shù)的實現(xiàn)RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用RAIDRAID技術(shù)的實現(xiàn)技術(shù)的實現(xiàn)RAI

4、D技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用RAIDRAID技術(shù)的實現(xiàn)技術(shù)的實現(xiàn)RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用SCSI(Small Computer System Interface)v定義了一種輸入/輸出總線和邏輯接口，主要目標(biāo)是提供一種設(shè)備獨立的機制用來連接主機和訪問設(shè)備。IDE（Intergraded drive electronics)v現(xiàn)在PC機使用的主流硬盤接口IDE RAIDIDE RAID與與SCSI RAIDSCSI RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用v基于基于IDEIDE接口的接口的RAID RAID 應(yīng)用產(chǎn)品稱為應(yīng)用產(chǎn)品稱為IDE RAIDIDE

5、 RAIDv與與SCSI RAIDSCSI RAID相比有及具競爭力的性價比相比有及具競爭力的性價比v 為中低端應(yīng)用的服務(wù)器產(chǎn)品提供更強的數(shù)據(jù)處理為中低端應(yīng)用的服務(wù)器產(chǎn)品提供更強的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)保護以及較高的性能價格比和數(shù)據(jù)保護以及較高的性能價格比v 支持支持RAID 0RAID 0，1 1，0+10+1，5 5IDE RAIDIDE RAID與與SCSI RAIDSCSI RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用 基于基于SCSISCSI接口的接口的RAID RAID 應(yīng)用產(chǎn)品稱為應(yīng)用產(chǎn)品稱為SCSI RAIDSCSI RAIDv 多個多個I/OI/O并行操作，設(shè)備傳輸速度快

6、；并行操作，設(shè)備傳輸速度快；v 可擴展性好，最多可連接可擴展性好，最多可連接1515個外部個外部scsiscsi設(shè)備；設(shè)備；v 支持支持RAIDRAID級別多，級別多，RAID0RAID0、RAID1RAID1、RAID10RAID10、RAID3RAID3、RAID5RAID5、RAID30RAID30、RAID50RAID50、JBODJBOD等；等；v 支持支持Hotspare,Hotspare,在線熱插拔，性能更穩(wěn)定、可靠性更好；在線熱插拔，性能更穩(wěn)定、可靠性更好；IDE RAIDIDE RAID與與SCSI RAIDSCSI RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用I

7、DE RAIDIDE RAID與與SCSI RAIDSCSI RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用 將若干將若干IDEIDE硬盤做成一個或幾個陣列盤，提高了系統(tǒng)中硬盤做成一個或幾個陣列盤，提高了系統(tǒng)中磁盤磁盤I/OI/O的性能，并且使磁盤系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)鏡像的安全的性能，并且使磁盤系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)鏡像的安全保護功能。保護功能。 具有可管理性，在操作系統(tǒng)支持下，管理軟件可監(jiān)控具有可管理性，在操作系統(tǒng)支持下，管理軟件可監(jiān)控陣列的狀態(tài)，添加和刪除陣列，在線數(shù)據(jù)恢復(fù)等；陣列的狀態(tài)，添加和刪除陣列，在線數(shù)據(jù)恢復(fù)等； 最多支持最多支持4 4個硬盤，可實現(xiàn)個硬盤，可實現(xiàn)RAID 0RAID 0、

8、1 1、0+10+1 QW1060QW1060、1600B1600B應(yīng)用了應(yīng)用了IDE RAIDIDE RAID卡，卡，21002100主板集成主板集成IDE IDE RAID RAID 控制器控制器IDE RAIDIDE RAID與與SCSI RAIDSCSI RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用 將若干硬盤做成一個或幾個陣列盤，提高了系統(tǒng)中磁盤將若干硬盤做成一個或幾個陣列盤，提高了系統(tǒng)中磁盤I/OI/O的性的性能，并且使磁盤系統(tǒng)具有容錯的安全保護功能。能，并且使磁盤系統(tǒng)具有容錯的安全保護功能。 通過磁盤通過磁盤CacheCache的運用，提高系統(tǒng)的存取速度，的運用，提高

9、系統(tǒng)的存取速度， 結(jié)合結(jié)合SAF-TE SAF-TE （SCSI Access Fault Tolerant EnclosureSCSI Access Fault Tolerant Enclosure）對磁）對磁盤陣列中的磁盤進行監(jiān)控管理，管理的人機接口有盤陣列中的磁盤進行監(jiān)控管理，管理的人機接口有1 1）RAIDRAID卡本身的指示報警；卡本身的指示報警；2 2）具有）具有SAF-TESAF-TE功能的熱插拔背板；功能的熱插拔背板；3 3）操作系統(tǒng)上安裝的監(jiān)控軟件。）操作系統(tǒng)上安裝的監(jiān)控軟件。IDE RAIDIDE RAID與與SCSI RAIDSCSI RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用RAID

10、技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用SCSI RAID卡的結(jié)構(gòu)卡的結(jié)構(gòu)IDE RAIDIDE RAID與與SCSI RAIDSCSI RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用磁盤磁盤CACHECACHERAIDRAID卡提高磁盤讀寫性能的另一手段是：磁盤卡提高磁盤讀寫性能的另一手段是：磁盤CACHECACHE。CPUCPU系統(tǒng)系統(tǒng)CACHECACHEMemoryMemoryMemory Memory 控制器控制器RAID CPU RAID CPU 磁盤磁盤CACHECACHESCSISCSI控制器控制器SCSISCSI硬盤硬盤IDE RAIDIDE RAID與與SCSI RAIDSCSI RA

11、ID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用磁盤磁盤CACHECACHE的兩大工作：的兩大工作：磁盤磁盤I/OI/O無無CACHECACHE有有CACHECACHEIDE RAIDIDE RAID與與SCSI RAIDSCSI RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用Read Ahead Read Ahead Pre-Fetch Pre-Fetch 預(yù)讀的兩種方式預(yù)讀的兩種方式CACHECACHE預(yù)讀提高了計算機系統(tǒng)中的硬盤讀的功能，尤其是在讀預(yù)讀提高了計算機系統(tǒng)中的硬盤讀的功能，尤其是在讀取含有大量文件碎片的文件時。取含有大量文件碎片的文件時。具有良好預(yù)讀功能的具有良

12、好預(yù)讀功能的RAIDRAID卡能在看起來很隨機的讀訪問中，識卡能在看起來很隨機的讀訪問中，識別出讀取磁盤的規(guī)律，別出讀取磁盤的規(guī)律， 通過這個規(guī)律提前將系統(tǒng)要讀取的數(shù)據(jù)放在通過這個規(guī)律提前將系統(tǒng)要讀取的數(shù)據(jù)放在CACHECACHE中。中。IDE RAIDIDE RAID與與SCSI RAIDSCSI RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用Read aheadRead ahead Pre-Fetch Pre-Fetch 當(dāng)當(dāng)RAIDRAID卡發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)要讀的是先前已經(jīng)讀過的數(shù)據(jù)時，在這一次，便將卡發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)要讀的是先前已經(jīng)讀過的數(shù)據(jù)時，在這一次，便將這一個數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)寫到這一個數(shù)據(jù)

13、塊的數(shù)據(jù)寫到CACHECACHE里。里。 對于程序文件的讀取有利對于程序文件的讀取有利 對于數(shù)據(jù)文件的讀取有利對于數(shù)據(jù)文件的讀取有利, ,特別是系統(tǒng)特別是系統(tǒng)CPUCPU的性能低時的性能低時. .由于硬盤數(shù)據(jù)經(jīng)常是以一族連續(xù)的硬盤扇區(qū)組織起來的，所以有時侯由于硬盤數(shù)據(jù)經(jīng)常是以一族連續(xù)的硬盤扇區(qū)組織起來的，所以有時侯如把系統(tǒng)所請求的扇區(qū)隨后的一個扇區(qū)里的數(shù)據(jù)同時讀進來是有價值的。如把系統(tǒng)所請求的扇區(qū)隨后的一個扇區(qū)里的數(shù)據(jù)同時讀進來是有價值的。 IDE RAIDIDE RAID與與SCSI RAIDSCSI RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用回寫回寫回寫是通過暫時將數(shù)據(jù)存在回

14、寫是通過暫時將數(shù)據(jù)存在CACHECACHE里，從而推里，從而推遲將數(shù)據(jù)寫到慢設(shè)備（如硬盤、磁帶機）的一種工遲將數(shù)據(jù)寫到慢設(shè)備（如硬盤、磁帶機）的一種工作方式。數(shù)據(jù)將在隨后的時間，硬盤閑置的時候?qū)懽鞣绞健?shù)據(jù)將在隨后的時間，硬盤閑置的時候?qū)懙接脖P中。寫的時候也是統(tǒng)一將到硬盤中。寫的時候也是統(tǒng)一將CACHECACHE內(nèi)的尚未寫內(nèi)的尚未寫出的數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)塊的在硬盤中的出的數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)塊的在硬盤中的BLOCKBLOCK序號寫入序號寫入，這樣可以提高寫的效率。，這樣可以提高寫的效率。 IDE RAIDIDE RAID與與SCSI RAIDSCSI RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用

15、系統(tǒng)系統(tǒng) block7 block7 block1 block1 block5 block5 block3 block3 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 block1 block1 block3 block3 block5 block5 block7 block7 注：回寫需要加電池給注：回寫需要加電池給CACHECACHE供電，以免數(shù)據(jù)在寫到硬盤之前系統(tǒng)斷電導(dǎo)供電，以免數(shù)據(jù)在寫到硬盤之前系統(tǒng)斷電導(dǎo)致硬盤數(shù)據(jù)丟失。致硬盤數(shù)據(jù)丟失。 電梯式回寫電梯式回寫 IDE RAIDIDE RAID與與SCSI RAIDSCSI RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用RAID技

16、術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用通寫通寫通寫模式下，所有數(shù)據(jù)在以命令完成狀態(tài)返回到計算機之前，直接寫到硬盤。通寫模式下，所有數(shù)據(jù)在以命令完成狀態(tài)返回到計算機之前，直接寫到硬盤。 系統(tǒng)系統(tǒng) block7 block7 block1 block1 block5 block5 block3 block3 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 IDE RAIDIDE RAID與與SCSI RAIDSCSI RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用磁盤Cache性能分析 容量容量v 增加增加CACHECACHE大小對于預(yù)讀來說，為系統(tǒng)提供了更多的來自大小對于預(yù)讀來說，

17、為系統(tǒng)提供了更多的來自CACHECACHE的可供讀取的記錄。的可供讀取的記錄。 對于回寫來說，允許控制卡保存對于回寫來說，允許控制卡保存更多的記錄留待后期寫磁盤。特別是對于電梯式回寫，使得更多的記錄留待后期寫磁盤。特別是對于電梯式回寫，使得連續(xù)的回寫段之間有更近的間隔，降低硬盤寫操作的平均訪連續(xù)的回寫段之間有更近的間隔，降低硬盤寫操作的平均訪時間并提高了吞吐率。時間并提高了吞吐率。1 1、當(dāng)用戶數(shù)很多而且不是都訪問相同的數(shù)據(jù)。、當(dāng)用戶數(shù)很多而且不是都訪問相同的數(shù)據(jù)。2 2、當(dāng)數(shù)據(jù)文件很大時。、當(dāng)數(shù)據(jù)文件很大時。 大容量大容量cacheIDE RAIDIDE RAID與與SCSI RAIDSCS

18、I RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用磁盤磁盤CACHECACHE的類型的類型EDOEDO：工作頻率在：工作頻率在33MHz33MHz，RAIDRAID處理器頻率低于處理器頻率低于100MHz100MHz時時SDRAM:SDRAM:工作頻率在工作頻率在66MHz66MHz，RAIDRAID處理器頻率高于處理器頻率高于100MHz100MHz時時- - 提高系統(tǒng)提高系統(tǒng)I/OI/O的速度的速度 ECCECC：對：對CACHECACHE數(shù)據(jù)進行校驗數(shù)據(jù)進行校驗Non-ECCNon-ECC：不對：不對CACHECACHE數(shù)據(jù)進行校驗數(shù)據(jù)進行校驗- - 提高系統(tǒng)提高系統(tǒng)I/OI/

19、O的可靠性的可靠性 MylexMylex的的RAIDRAID卡需要卡需要ECCECC的；的；AdaptecAdaptec的的RAIDRAID卡沒限定卡沒限定磁盤Cache性能分析IDE RAIDIDE RAID與與SCSI RAIDSCSI RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用SCSI主控制器ID=7SCSI ID=0SCSI ID=5終結(jié)器終結(jié)器SCSI 總線背板 HSC ID=6IDE RAIDIDE RAID與與SCSI RAIDSCSI RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用IDE RAIDIDE RAID與與SCSI RAIDSCSI RAID技

20、術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用常用常用RAIDRAID卡產(chǎn)品介紹卡產(chǎn)品介紹RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用常用常用RAIDRAID卡產(chǎn)品介紹卡產(chǎn)品介紹RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用常用常用RAIDRAID卡產(chǎn)品介紹卡產(chǎn)品介紹RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用常用常用RAIDRAID卡產(chǎn)品介紹卡產(chǎn)品介紹RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用Adaptec 2100sAdaptec 3210sMylex 170Mylex 352Adaptec 2400(IDE RAIDFastTrack 66(IDE RAID)FastTrack 100(IDE RAID)2300/2600/2460R2300T2600T3200C/3250R4200 /4600R2400c(370DL3主主板）板）1600B1060機型機型RAID卡卡常用常用RAIDRAID卡產(chǎn)品介紹卡產(chǎn)品介紹RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用RAID技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用我們的目標(biāo)我們的目標(biāo)您清楚了嗎？您清楚了嗎？什么是RAIDRAID就是廉價冗余磁盤陣列。就是廉價冗余磁盤陣列。v利用磁