RAID全攻略
計算機制造商們全面打起了提速戰。作為計算機最重要的外部存儲設備，硬盤當然也不甘落後，相繼推出速度更快的硬盤。即便如此，硬盤存儲仍然擺脫不了系統性能瓶頸的角色。不僅如此，硬盤存儲在數據安全上也是問題多多。現在人們的工作已無法擺脫計算機，這一方面使得人們的工作效率大大提高，但潛在的危險也是明擺著的：一旦硬盤的數據損壞，人們長時間的工作就可能毀於一旦。
那麼，有沒有基於現在的硬盤提升存儲性能和數據安全的技術呢？有，它就是RAID技術。
RAID是由美國加州大學伯克利分校的D.A. Patterson教授在1988年提出的。RAID是Redundent Array of Inexpensive Disks的縮寫，直譯為“廉價冗余磁盤陣列”，也簡稱為“磁盤陣列”。後來RAID中的字母I被改作了Independent，RAID就成了“獨立冗余磁盤陣列”，但這只是名稱的變化，實質性的內容並沒有改變。簡單地講，RAID技術就是利用多個硬盤的組合提供高效率及冗余的功能。
RAID 的優點
傳輸速率高。在RAID中，可以讓很多磁盤驅動器同時傳輸數據，而這些磁盤驅動器在邏輯上又是一個磁盤驅動器，所以使用RAID可以達到單個磁盤驅動器幾倍、幾十倍甚至上百倍的速率。這也是RAID最初想要解決的問題。因為當時CPU的速度增長很快，而磁盤驅動器的數據傳輸速率無法大幅提高，所以需要有一種方案解決二者之間的矛盾。RAID最後成功了。
可以提供容錯功能。這是使用RAID的第二個原因，因為普通磁盤驅動器無法提供容錯功能，如果不包括寫在磁盤上的CRC(循環冗余校驗)碼的話。RAID容錯是建立在每個磁盤驅動器的硬件容錯功能之上的，所以它提供更高的安全性。
RAID比起傳統的大直徑磁盤驅動器來，在同樣的容量下，價格要低很多。
RAID 的級別
具體實現起來，RAID的級別很多，各級別有著各自的優缺點，用戶可以根據不同的需求來選擇合適的級別。
RAID 0
RAID 0需要至少兩個硬盤，是沒有任何保護的，它只是將兩個或多個相同型號及容量的硬盤組合起來，而當系統提取數據時，它可以同時由所有硬盤（同一個陣列裡）讀出數據，速度會比一個硬盤快得多。而亦因為它沒有任何的數據保護，只要其中一只硬盤出事，所有數據便會被破壞。所以RAID 0通常應用在一些非重要資料上，如影像撷取。磁盤陣列的總容量為各個硬盤容量之和。
RAID 1
這個級別由兩個（只有兩個）硬盤組成，亦可稱為鏡像（Mirroring）。每一個資料均會相同的寫在兩個硬盤上，鏡像就是因為兩個硬盤的內容將會一模一樣，但對於系統來說都只會見到一個硬盤。當然，資料寫入的時間可以會長一點，但讀則沒有影響，因為兩個硬盤是可以同時讀取資料的。磁盤陣列的總容量為其中一塊硬盤的容量。
RAID 2
RAID 2又叫糾錯海明碼磁盤陣列。磁盤陣列中的第一個、第二個、第四個……第2n個硬盤是專門的校驗盤，用於校驗和糾錯，例如七個硬盤的RAID 2，第一、二、四個硬盤是校驗盤，其余的用於存放數據。使用的硬盤越多，校驗盤在其中占的百分比越少。RAID 2對大數據量的輸入輸出有很高的性能，但少量數據的輸入輸出時性能不好。RAID 2很少實際使用。
RAID 3
這個級別需要至少三個硬盤。數據會被分割成相同大小的基帶條（stripe）並存放於不同的硬盤上。其中的一個硬盤將會被指定為用來儲存校驗值，這個校驗值是RAID卡根據前面硬盤中存放的數據而運算出來，這樣當其中一個硬盤有問題時，用戶可以更換硬盤，RAID卡便會根據其他數據重構並存放在新硬盤裡。RAID 3可以提供高速數據讀取，但只針對單用戶模式；如果多人同時讀取資料，RAID 3不是理想選擇。它更適用於I/O傳輸，而不是大文件傳輸。 因為提供奇偶校驗的磁盤常成為瓶頸，所以在沒有相應技術的情況下，如回寫高速緩存技術，不常使用。如果組成磁盤陣列的硬盤相同，磁盤陣列的總容量為各個硬盤容量之和減去一塊硬盤的容量。
RAID 5
這個級別也是需要至少三個硬盤。數據會分割跟RAID 3一樣，但並不會有一個特定的硬盤將來儲存校驗值，所有數據及校驗值都會分布在所有硬盤上。RAID 5消除了RAID 3在寫數據上的瓶頸，可以提供高速數據讀取並針對多用戶模式，RAID 5所提供的功能及表現是有RAID級別之中最好的。RAID 5常使用緩沖技術來降低性能的不對稱性。與RAID 3一樣，如果組成磁盤陣列的硬盤相同，磁盤陣列的總容量也為各個硬盤容量之和減去一塊硬盤的容量。RAID 5級以合理的價位提供了最佳的性能和數據安全性，因此目前它很受歡迎。
多層級別 RAID
除了以上的RAID級別外，也可以將多個RAID 級別結合成一個多層級別的RAID。在設定一個雙層級別（dual-level）的RAID時，卡的軟件（firmware）會負責將兩個或多個單層RAID組合成一個多層級別的RAID或數組。比較常見的多層級別RAID是RAID 0+1或稱 RAID 0/1 及 RAID 0+5 或稱 RAID 0/5。
RAID 的種類及應用
IDE和SCSI是計算機的兩種不同的接口，前者普遍用於PC機，後者一般用於服務器。基於這兩種接口，RAID分為兩種類型：基於IDE接口的RAID應用，稱為IDE RAID；而基於SCSI接口的RAID應用則相應稱為SCSI RAID。 //本文來自電腦軟硬件應用網www.45it.com
以前，一提起RAID往往會聯想到SCSI硬盤，因為它的傳統接口一直使用的是SCSI，而具有SCSI接口的硬盤要比傳統的IDE硬盤昂貴得多，因此RAID技術自產生以來似乎就被定義在了高端“貴族家庭”。在較大的陣列系統中，隨著硬盤的數量增多，SCSI RAID系統的整體造價就明顯地提高。與此相反，可以看到被視為低端產品的IDE硬盤卻具有明顯的價格優勢，近年來隨著IDE接口標准的升級， IDE的傳輸速度有了明顯的提高，串行ATA又可加大IDE硬盤連接數量，於是RAID產品逐步開始滲透到了所謂低端的IDE硬盤領域。
與此同時，基於不同的架構，RAID 又可以分為:
● 軟件RAID (軟件 RAID)
● 硬件RAID (硬件 RAID)
● 外置RAID (External RAID)
軟件RAID很多情況下已經包含在系統之中，並成為其中一個功能，如 Windows、Netware及Linux。軟件RAID中的所有操作皆由中央處理器負責，所以系統資源的利用率會很高，從而使系統性能降低。軟件RAID是不需要另外添加任何硬件設備，因為它是靠你的系統—主要是中央處理器的功能—提供所有現成的資源。
硬件RAID通常是一張PCI卡，你會看到在這卡上會有處理器及內存。因為這卡上的處理器已經可以提供一切RAID所需要的資源，所以不會占用系統資源，從而令系統的表現可以大大提升。硬件RAID可以連接內置硬盤、熱插拔背板或外置存儲設備。無論連接何種硬盤，控制權都是在RAID卡上，亦即是由系統所操控。
在系統裡，硬件RAID PCI卡通常都需要安驅動程序，否則系統會拒絕支持。 磁盤陣列可以在安裝系統之前或之後產生，系統會視之為一個（大型）硬盤，而它具有容錯及冗余的功能。磁盤陣列不單只可以加入一個現成的系統，它更可以支持容量擴展，方法也很簡單，只需要加入一個新的硬盤並執行一些簡單的指令，系統便可以實時利用這新加的容量。
外置式RAID也是屬於硬件RAID的一種，區別在於RAID卡不會安裝在系統裡，而是安裝在外置的存儲設備內。而這個外置的儲存設備則會連接到系統的SCSI卡上。系統沒有任何的RAID功能，因為它只有一張SCSI卡；所有的RAID功能將會移到這個外置存儲裡。好處是外置的存儲往往可以連接更多的硬盤，不會受系統機箱的大小所影響。而一些高級的技術，如雙機容錯，是需要多個服務器外連到一個外置儲存上，以提供容錯能力。
外置式RAID可以安裝任何的操作系統，因此是與操作系統無關的。為什麼呢?因為在系統裡只存在一張SCSI卡，並不是RAID卡。而對於這個系統及這張SCSI卡來說，這個外置式的RAID只是一個大型硬盤，並不是什麼特別的設備，所以這個外置式的RAID可以安裝任何的操作系統。唯一的要求就是你用的這張SCSI卡在這個操作系統要裝驅動程序。
產品篇
Adaptec
由於RAID的種類很多， Adaptec公司將眾多的RAID產品根據不同的服務方向分為三類。
第一類是為工作站設計的低成本的ATA RAID卡，IDE接口的擴展能力不強，所以基於IDE的RAID的種類也相對少。
第二類是提供高性能的RAID卡—Ultra320 SCSI RAID等。Ultra320解決方案的數據傳輸速率可達到320MB/s，是Ultra160產品的兩倍，同時還具有信息封包及其他一些關鍵特性以實現整個系統的高性能、高可靠性和數據完整性。Ultra320解決方案為主線存儲、視頻音頻流、視頻編輯以及其他對帶寬要求很高的應用所設計。
第三類為外部RAID子系統。Adaptec DuraStor 7320SS是一個從光纖通道到SCSI的子系統，它有一個LUN分區技術，這種技術為SAN領域提供了最高級別的安全和可管理性能。LUN分區技術允許網絡存儲很方便地給特定的服務或者應用分配適當的存儲容量，同時還能預防存儲空間的不足，可以擴展到7TB容量左右。Adaptec DuraStor 7320SS附加了Adaptec's Storage Manager Pro管理軟件，它基於Java語言的設計，圖形用戶界面簡化了對遠程和本地存儲管理，能讓用戶建立和管理RAID陣列，管理軟件可以建立用戶和管理員不同安全級別，能夠檢測故障磁盤。
HDS
雷電9980V系列內置的虛擬化幫助功能，專門用於幫助您搭建信息平台而設計。這些獨特的系統有助於存儲資源智能緩沖池的設置和復雜信息平台突破性的簡化。主要的功能是實現大量數據系統的合並，靈活的容量配置，頂級的帶寬和多連接方式/協議的選擇。同時降低總擁有成本，帶來更快的投資回報。
雷電9980V系列以高速的日立第二代Hi-Star交換架構為基礎，消除了通常由於存儲系統合並而帶來的停機和瓶頸的風險。多機架的雷電9980V系列的性能和可擴展性將引起大量的開放系統、主機系統存儲方案的合並，您可以用一個雷電9980V系統替換先前所有的存儲系統，大大地降低IT成本並通過合並存儲資源和不同平台間信息的共享讓您的投資最大化。
雷電9980V系列存儲數據的容量可以達到70TB, 同時允許UNIX、Windows NT/Windows 2000、Linux、Novell Netware、OpenVMS、TPF 和OS/390互連，對內部的業務運行和您的客戶提供高可用性，能夠實現多數據系統的合並和存儲資源緩沖池，通過虛擬策略實現單一的系統化管理，具有超過15GB/秒的內部系統總帶寬，支持導向器、SAN、NAS或iSCSI附件，方便集中管理SAN和NAS，減少維護費用。
IBM
依靠存儲保持快速發展是因為日常的業務流程越來越依靠數據，各公司開始大力發展自己的存儲基礎設施。但是，如今的公司必須在存儲需求和緊張的預算之間作權衡。因此，所采用的解決方案必須經濟高效、可擴展，並且能夠滿足各種存儲需求。IBM TotalStorage FAStT500存儲服務器是一種全光纖的SAN解決方案，能夠以最合適的價格提供您所需要的性能。
依靠多達8個光纖通道直接主機或SAN連接，FAStT500存儲服務器提供了快速數據訪問能力（高達383MBps），特別適合於那些實時性能是關鍵因素的計算環境。除了高帶寬外，FAStT500還支持各種操作系統，包括IBM AIX、Linux和Windows NT等。
FAStT500 模塊化設計使您可以按照需要來購買部件，它可以從18GB擴展到使用22個擴展櫃的16TB。每一個FAStT EXP500最多支持10個光纖通道硬盤驅動器。另外，您還可以采用和選擇合適的RAID級別，從0、1、3、5到10，這樣做的目的是為了與應用相匹配或滿足用戶的特殊經費需要，從而使用戶能夠擴展和充分利用現有和將來的投資。 TotalStorage FAStT500解決方案是高度可用的解決方案，能夠提供部件發生故障時的安全性。雙熱插拔RAID控制器提供了高吞吐量和冗余度，並且每個控制器支持高達512MB的電池備份高速緩存。
FAStT存儲管理器軟件使您能夠在單個控制台上管理多個FAStT500系統。
惠普
高性能Ultra3陣列控制器的智能陣列5300系列產品能夠為惠普ProLiant服務器提供可靠的數據保護，同時由於創新的模塊化設計和最新的高級數據保護（RAID ADG）技術，該系列產品把靈活性提高到了一個新的水准。智能陣列5300控制器通過使用全新的內存體系結構和RAID引擎等幾項增強型技術，把產品標准提升到更高的性能等級。
RAID ADG（Advance Data Guarding），可譯為先進的數據保護技術，是惠普RAID容錯方案，將能解決企業所有的數據損失的問題。RAID ADG技術最大特點是部署了兩個奇偶校驗集，並提供了2個硬盤（但不是獨立的2個校驗硬盤）的容量存儲這些奇偶校驗信息，能同時容忍兩塊硬盤出現故障，這突破了以往RAID級別只允許在同一時刻出現一塊硬盤故障的限制，大大提高了企業數據的可靠性。在RAID容量超過2TB和單個RAID卷的總磁盤驅動器達56個的時候，該技術實現了錯誤保護等級的突破。
智能陣列5300控制器便於升級的設計允許您根據需要來優化性能並增加容量，信道可以從2個增加到4個，自備電池的高速緩存可以選擇32MB、64MB、128MB或者256MB，能夠有效保護ROM的失敗或錯誤，Ultra3 SCSI技術可實現更高的性能，每信道的數據帶寬最多達160 MB/s。同時自備電池的高速緩存，在突然斷電、服務器或控制器出現錯誤時，能夠保護緩存內的數據，而且，冗余的、可插拔的電池也實現了更深層的數據保護。最大的緩存配置是256MB，備有電池。66MHz PCI接口，使帶寬的總傳輸率最高可達533 MB/s。
研宇
RAID-500 U3是一個獨立的磁盤陣列子系統，用戶能方便快捷地將普通SCSI硬盤應用到RAID 500系列產品中，可以使用獨立的存儲子系統提高數據高可用性，在雙機熱備份的應用中，無論任意一台主機宕機，存儲系統均能照常工作。
RAID-500系列提供幾種不同配置，以提高數據可靠性，失效硬盤被新硬盤熱插拔,系統會動態重新配置並自動重建丟失的數據，而無需重新啟動。用戶可預先指定空硬盤，RAID-500能用備用硬盤自動恢復數據熱備份。
RAID-500會自動檢測並報告機箱狀態，包括電源、風扇失效和機箱過熱狀態。用戶可進行系統設置，使報警通過Modem傳輸到遠程主機或呼機上，也可提供服務系統的實時和智能管理
