(连载)网络存储导论第一章：RAID与大容量存储

来源：作者：时成阁出处：巧巧读书 2006-11-20 进入讨论组

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1.1 RAID 概念

RAID 的英文全称为Redundant Array of Inexpensive （或Independent） Disks，而不是某些词典中所说的“ Redundant Access Independent Disks” 。中文名称是廉价（独立）磁盘冗余阵列。

RAID 的初衷主要是为了大型服务器提供高端的存储功能和冗余的数据安全。在系统中，RAID 被看作是一个逻辑分区，但是它是由多个硬盘组成的（最少两块）。它通过在多个硬盘上同时存储和读取数据来大幅提高存储系统的数据吞吐量（Throughput ），而且在很多RAID 模式中都有较为完备的相互校验/恢复的措施，甚至是直接相互的镜像备份，从而大大提高了RAID 系统的容错度，提高了系统的稳定冗余性，这也是Redundant 一词的由来。

RAID 以前一直是SCSI 领域的独有产品，因为它当时的技术与成本也限制了其在低端市场的发展。今天，随着RAID 技术的日益成熟与厂商的不断努力，存储工程师已经能够享受到相对成本低廉得多的IDE-RAID 系统，虽然稳定与可靠性还不可能与SCSI-RAID 相比，但它相对于单个硬盘的性能优势对广大玩家是一个不小的诱惑。事实上，对于日常的低强度操作，IDE-RAID 已足能胜任了。

与Modem 一样，RAID 也有全软、半软半硬与全硬之分，全软RAID 就是指RAID 的所有功能都是操作系统（OS）与CPU 来完成，没有第三方的控制/处理（业界称其为RAID 协处理器――RAID Co-Processor ）与I/O 芯片。这样，有关RAID 的所有任务的处理都由CPU 来完成，可想而知这是效率最低的一种RAID 。半软半硬RAID 则主要缺乏自己的I/O 处理芯片，所以这方面的工作仍要由CPU 与驱动程序来完成。而且，半软半硬RAID 所采用的RAID 控制/处理芯片的能力一般都比较弱，不能支持高的RAID 等级。全硬的RAID 则全面具备了自己的RAID 控制/处理与I/O 处理芯片，甚至还有阵列缓冲（Array Buffer ），对CPU 的占用率以及整体性能是这三种类型中最优势的，但设备成本也是三种类型中最高的。早期市场上所出现的使用HighPoint HPT 368 、370 以及PROMISE 芯片的IDE RAID 卡与集成它们的主板都是半软半硬的RAID，并不是真正的硬RAID，因为它们没有自己专用的I/O 处理器。而且，这两个公司的RAID控制/处理芯片的能力较弱，不能完成复杂的处理任务，因此还不支持RAID 5 等级。著名的 Adpatec 公司所出品的AAA-UDMA RAID 卡则是全硬RAID 的代表之作，其上有专用的高级RAID Co-Processor 和Intel 960 专用I/O 处理器，完全支持RAID 5 等级，是目前最高级的IDE-RAID 产品。表1 就是典型的软件RAID 与硬RAID 在行业应用中的比较。