
剛開始接觸服務器的時候,經常聽別人說RAID卡,經常問支不支持RAID功能。開始整得有點蒙。想借個實物看看,找不到。

一般RAID卡上都有個轉換芯片,用于PCIe轉SATA/SAS信號。之前有過疑惑,買不起大容量的盤,用小容量的去湊,這個能理解,為什么還要轉換信號呢?后來想明白才知道為什么這樣做。
RAID(Redundant Arrays of Independent Disks)有“獨立磁盤構成的具有冗余能力的陣列”之意。磁盤陣列是由很多塊獨立的磁盤,組合成一個容量巨大的磁盤組,利用個別磁盤提供數據所產生加成效果提升整個磁盤系統效能。利用這項技術,將數據切割成許多區段,分別存放在各個硬盤上。
為什么這樣做?
①提高傳輸速率。在磁盤驅動器的數據傳輸速率無法大幅提高的情況下,RAID通過在多個磁盤上同時存儲和讀取數據來大幅提高存儲系統的數據吞吐量,可以達到單個磁盤驅動器幾倍、幾十倍甚至上百倍的速率。
②提高穩定性。通過數據校驗提供容錯功能。在很多RAID模式中都有較為完備的相互校驗/恢復的措施,甚至是直接相互的鏡像備份,從而大大提高了RAID系統的容錯度,提高了系統的穩定性。
CRC循環冗余校驗&ECC錯誤校驗技術相關內容,篇幅原因,后面再講。
RAID等級

RAID JBOD(Just a Bunch Of Disks),將多塊硬盤串聯起來組成一個大的存儲設備,只是簡單的一種擴展存儲空間的機制。JBOD 常指磁盤柜,而不論其是否提供 RAID 功能。
RAID0沒有冗余功能,如果一個磁盤(物理)損壞,則所有的數據都無法使用。
RAID1磁盤的利用率最高只能達到50%(使用兩塊盤的情況下),是所有RAID級別中最低的。
RAID2海明碼校驗,使用一定的編碼技術來提供錯誤檢查及恢復,保證輸出的正確性,但技術實施復雜。
RAID3帶奇偶校驗碼的并行傳送,這種校驗碼與RAID2不同,只能查錯不能糾錯,這樣可以提高讀取和寫入速度,提供很好的傳輸率,但對于隨機數據,奇偶校驗碼會成為寫操作的瓶頸。
RAID4帶奇偶校驗碼的獨立磁盤結構,RAID4和RAID3很像,不同的是,它對數據的訪問是按磁盤進行的,每次是一個盤。不過在失敗恢復時,它的難度可要比RAID3大得多了,控制器的設計難度也要大許多,而且訪問數據的效率不怎么好。
RAID5分布式奇偶校驗的獨立磁盤結構,它的奇偶校驗碼存在于所有磁盤上,提高了可靠性。RAID 3 與RAID 5相似,重要的區別在于RAID 3每進行一次數據傳輸,需涉及到所有的陣列盤。而對于RAID 5來說,大部分數據傳輸只對一塊磁盤操作,可進行并行操作。
RAID6兩種分布存儲的奇偶校驗碼獨立磁盤結構,它是對RAID5的擴展,主要是用于要求數據絕對不能出錯的場合。引入了第二種奇偶校驗值,所以需要N+2個磁盤,保證正確性的同時,造成了不必須的負載。
以上 RAID0 ~RAID6 七個等級為標準的 RAID 等級。標準等級是最基本的 RAID 配置集合,單獨或綜合利用數據條帶、鏡像和數據校驗技術。
簡單來說,RAID技術主要有三個基本功能:
①數據條帶:通過對磁盤上的數據進行條帶化,實現對數據成塊存取,減少磁盤的機械尋道時間,提高了數據存取速度。
②數據校驗:采用數據校驗時,RAID要在寫入數據同時進行校驗計算,并將得到的校驗數據存儲在RAID磁盤中。
③鏡像:通過鏡像或者存儲奇偶校驗信息的方式,實現了對數據的冗余保護。
使用過程中,需要注意三個步驟:設置熱備源盤,定期檢查&重要數據勤備份。
設置熱備源盤,會造成一定的浪費,但當有硬盤發生故障時,系統會自動用熱備源盤去替換故障盤并重建陣列,隨后數據又會處于完全保護之中。
當磁盤陣列發生故障時,磁盤陣列存儲系統的數據讀寫通常是正常的,這只是磁盤陣列的一種安全性措施,但往往又會產生一種錯覺,以為磁盤陣列沒有故障發生。所以需要定期檢查,同時對重要的數據要經常備份。
文章整理自信號完整性學習之路,作者廣元兄?
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