服务器RAID技术

1©2005LenovoLenovoConfidential服务器RAID技术LCSE初级课程2(InsertDate)LenovoConfidential©2005Lenovo(InsertAuthor)(InsertPresentationTitle)我们的目标什么是RAID？RAID技术是怎样实现数据保护的？RAID技术带给用户什么价值？3(InsertDate)LenovoConfidential©2005Lenovo(InsertAuthor)(InsertPresentationTitle)联想万全服务器RAID技术培训主要内容RAID术语RAID级别RAID接口技术常用RAID卡产品介绍4(InsertDate)LenovoConfidential©2005Lenovo(InsertAuthor)(InsertPresentationTitle)联想万全服务器RAID技术培训主要内容RAID术语RAID级别RAID接口技术常用RAID卡产品介绍5(InsertDate)LenovoConfidential©2005Lenovo(InsertAuthor)(InsertPresentationTitle)联想万全服务器RAID技术培训RAID术语—RAID技术定义RAID-RedundantArrayofIndependentDisks独立磁盘冗余阵列（早期又称RedundantArrayofInexpensiveDisks廉价磁盘冗余阵列）-RAID是将同一阵列中的多个磁盘视为单一的虚拟磁盘，数据是以条带的方式存放于磁盘阵列中。6(InsertDate)LenovoConfidential©2005Lenovo(InsertAuthor)(InsertPresentationTitle)联想万全服务器RAID技术培训RAID术语—DiskSpanningDiskSpanning-数据跨盘技术使多个硬盘像一个硬盘那样工作-用廉价的资源来突破现有硬盘空间限制-最大限度的利用磁盘空间-不能改善硬盘的可靠性和速度-JBOD(JustABunchOfDisks)1234File12341200MB300MB400MB400MB100MB7(InsertDate)LenovoConfidential©2005Lenovo(InsertAuthor)(InsertPresentationTitle)联想万全服务器RAID技术培训RAID术语—DiskStripingDiskStriping-将数据按照一定大小分成多个数据块，这些数据块可以被分别存放在不同的物理盘上-系统在从特定硬盘读取数据时可以通知下个目标盘准备数据-提高系统读写数据的性能File123412348(InsertDate)LenovoConfidential©2005Lenovo(InsertAuthor)(InsertPresentationTitle)联想万全服务器RAID技术培训RAID术语—DiskMirroringDiskMirroring-将相同的数据同时写入多个硬盘中-当某个物理硬盘失效时，提供数据资料的保护能力-提高系统读数据的性能File1234123412349(InsertDate)LenovoConfidential©2005Lenovo(InsertAuthor)(InsertPresentationTitle)联想万全服务器RAID技术培训RAID术语—HotSwapHotSwap-处于运行状态的磁盘阵列子系统当出现单个物理盘失效的情况时，采用新硬盘将失效物理盘在线替换，同时保证系统稳定运行-目前只有RAID级别为1、3、5、10、30、50的阵列才提供该功能-也被称为HotSpare-分全局热备及专属热备12341241254123410(InsertDate)LenovoConfidential©2005Lenovo(InsertAuthor)(InsertPresentationTitle)联想万全服务器RAID技术培训RAID术语—ParityParity-来自多个物理磁盘上的数据通过异或(XOR)操作运算产生的冗余奇偶数据-当单个硬盘失效时，这些冗余数据能够通过与其它物理磁盘上的数据进行异或(XOR)操作而恢复由于硬盘失效而丢失的数据-产生的冗余数据可以被存放于一个专作奇偶校验用的硬盘上，也可以将这些奇偶校验数据分散分布在磁盘阵列的全部硬盘中-产生和存储奇偶校验数据需要一些额外的操作，目前产生奇偶校验数据有两种方式：硬件生成和软件计算。11(InsertDate)LenovoConfidential©2005Lenovo(InsertAuthor)(InsertPresentationTitle)联想万全服务器RAID技术培训主要内容RAID术语RAID级别RAID接口技术常用RAID卡产品介绍12(InsertDate)LenovoConfidential©2005Lenovo(InsertAuthor)(InsertPresentationTitle)联想万全服务器RAID技术培训RAID级别—RAID0RAID0-Striping-数据以条带方式放在磁盘阵列中，没有校验数据。-没有容错能力-能有效提升IO子系统的读写能力A0A1A2A3A4A5A6A74N-24N-14N4N-3............磁盘0磁盘2磁盘3磁盘113(InsertDate)LenovoConfidential©2005Lenovo(InsertAuthor)(InsertPresentationTitle)联想万全服务器RAID技术培训RAID级别—RAID1RAID1-又称磁盘镜像-提高磁盘读取效率，写入效率略低于单快硬盘（由于有卡和硬盘缓存参与，差异不大）-通过数据镜像具有容错能力A0A0A1A1NN......磁盘0磁盘114(InsertDate)LenovoConfidential©2005Lenovo(InsertAuthor)(InsertPresentationTitle)联想万全服务器RAID技术培训RAID级别—RAID3RAID3-固定硬盘做校验盘，专门存储校验信息-有校验数据，提供数据容错能力-当有硬盘掉线需要重建时，会产生奇偶盘I/O瓶颈效应A2P1A3A5P24N-24N-14N-3............磁盘0磁盘1磁盘2磁盘3P1A0A1A4PN15(InsertDate)LenovoConfidential©2005Lenovo(InsertAuthor)(InsertPresentationTitle)联想万全服务器RAID技术培训RAID级别—RAID5RAID5-StripingwithDistributedParity-有校验数据，提供数据容错能力-校验值分散在各个盘的不同位置，相当程度的分散了负载，故有较好的性能，尤其是对小型数据。RAID5适用于银行和股市的联机交易系统。-最少3块硬盘A1A2A4A5A64N-24N-14N-3............磁盘0磁盘1磁盘2磁盘3P1A74N...磁盘4P1A0P2PNA316(InsertDate)LenovoConfidential©2005Lenovo(InsertAuthor)(InsertPresentationTitle)联想万全服务器RAID技术培训RAID级别—RAID10两个RAID1阵列，再做RAID0最多允许两块硬盘同时离线，两块离线的硬盘不能在同一个RAID1阵列17(InsertDate)LenovoConfidential©2005Lenovo(InsertAuthor)(InsertPresentationTitle)联想万全服务器RAID技术培训RAID级别—RAID30两个RAID3阵列，再做RAID0最多允许两块硬盘同时离线，两块离线的硬盘不能在同一个RAID3阵列18(InsertDate)LenovoConfidential©2005Lenovo(InsertAuthor)(InsertPresentationTitle)联想万全服务器RAID技术培训RAID级别—RAID50两个RAID5阵列，再做RAID0最多允许两块硬盘同时离线，两块离线的硬盘不能在同一个RAID5阵列19(InsertDate)LenovoConfidential©2005Lenovo(InsertAuthor)(InsertPresentationTitle)联想万全服务器RAID技术培训RAID级别—RAID6RAID6采用P+Q的二维校验方式，其中P为XOR校验，而Q校验采用MDS编码允许任两块硬盘同时离线20(InsertDate)LenovoConfidential©2005Lenovo(InsertAuthor)(InsertPresentationTitle)联想万全服务器RAID技术培训主要内容RAID术语RAID级别RAID接口技术常用RAID卡产品介绍21(InsertDate)LenovoConfidential©2005Lenovo(InsertAuthor)(InsertPresentationTitle)联想万全服务器RAID技术培训RAID接口技术—硬件RAID的优势用户对磁盘系统的六大要求-增加磁盘I/O存取速度-数据安全性要求，及容错（Faulttolerance）的能力-有效的利用磁盘空间-分担主机CPU的I/O事务-降低内存及磁盘的性能差异-提高计算机的整体工作性能22(InsertDate)LenovoConfidential©2005Lenovo(InsertAuthor)(InsertPresentationTitle)联想万全服务器RAID技术培训RAID接口技术—SATARAID•基于SATA（串行ATA）接口的RAID称为SATARAID-与SCSIRAID相比有极具竞争力的性价比-为中低端应用的服务器产品提供更强的数据处理和数据保护以及较高的性能价格比-目前广泛在主板集成-支持RAID0，1，0+1，5(部分支持)-支持Hotspare、热插拔等功能（需硬件及软件支持）23(InsertDate)LenovoConfidential©2005Lenovo(InsertAuthor)(InsertPresentationTitle)联想万全服务器RAID技术培训RAID接口技术—S-ATARAID卡接口为S-ATA接口具有可管理性，在操作系统支持下，管理软件可监控阵列的状态，添加和删除阵列，在线数据恢复等；最多支持4个硬盘，可实现RAID0、1、10、5T100、T168应用了S-ATARAID卡.在T220/270等中端两路服务器及Rack服务器上也广泛采用24(InsertDate)LenovoConfidential©2005Lenovo(InsertAuthor)(InsertPresentationTitle)联想万全服务器RAID技术培训RAID接口技术—SCSIRAID基于SCSI接口的RAID称为SCSIRAID-多个I/O并行操作，设备传输速度快；-可扩展性好，最多可连接15个外部SCSI设备；-支持RAID级别多，RAID0、RAID1、RAID10、RAID3、RAID5、RAID30、RAID50、JBOD等；-支持Hotspare，在线热插拔，性能更稳定、可靠性更好；25(InsertDate)LenovoConfidential©2005Lenovo(InsertAuthor)(InsertPresentationTitle)联想万全服务器RAID技术培训RAID接口技术—SCSIRAID卡将若干硬盘做成一个或几个阵列盘，提高了系统中磁盘I/O的性能，并且使磁盘系统具有容错的安全保护功能。通过磁盘Cache的运用，提高系统的存取速度。结合SAF