主板上的磁盘RAID模式.doc

上一页1 2 3 4 下一页处理器经过多年的发展，其运行速度已经大大超越了我们日常运用对其的需求。内存也是经过数代的发展、进步，不仅在速度上大有长进，在单根容量上也达到了一定的高度。不过，作为对电脑运行速度也相当重要的硬盘，却还在运用着温彻斯特模式.虽然，单碟容量得到有效提升，寻道时间逐步降低，但从本质上来说，硬盘的架构并没有任何的变化。外部接口从ATA33发展到ATA100，再到SATA，以及即将流行的SATA II，外部接口的不断变化带来外部传输速度的不断增加，反观硬盘内部，传输速率极为有限，渐渐的，硬盘的内部传输速度已经成为了电脑性能提升的瓶颈。 既然是瓶颈，自然就需要解决的办法，一些更先进的技术将被运用进来，这其中就包括我们今天的主角RAID技术。下面，我们来详细介绍一下关于RAID技术的一些问题。RAID全称为Redundant Array of Disks,是“独立磁盘冗余阵列”（其实，最初为“廉价磁盘冗余阵列”，从RAID的英文原意中，我们已经能够多少知道RAID就是一种由多块廉价磁盘构成的冗余阵列）的缩略语。 通过对多个硬盘进行条带化处理（简单点，可以理解为划分区域），有效数据和校验数据被均匀分布在多个硬盘中并加入校验数据。虽然包含多块磁盘，但是在操作系统下是作为一个独立的大型存储设备模块出现的。当有硬盘损坏时，通过校验数据恢复损坏硬盘中的数据，并在恢复过程中，不影响系统的服务进程；同时，RAID系统可以大幅度提高磁盘数据的传输性能。通过配置并使用RAID系统，可以最大限度地减少由于硬件损坏造成的系统故障和数据丢失。 RAID技术原先被运用于高端服务器服务器市场， 作为SCSI硬盘的配套技术，可以为高端系统平台带来颇高的磁盘传输性能。近年来，随着技术的发展和产品成本的不断下降，IDE硬盘性能已经有了很大提升，加之RAID芯片技术的普及，使得RAID也逐渐在个人电脑上得到广泛的应用。 而当Intel发布了ICH5R南桥芯片之后，普通消费级的RAID技术也从PATA RAID逐渐过渡到SATA RAID之上。随着RAID技术的普及，一般，我们在消费市场上常见的的RAID技术有RAID 0、RAID 1、RAID 0+1三种模式（通常还有一种RAID 1+0模式，不过一般不被提及，我们将在下文中具体介绍），而现在最新的Multiple RAID等技术也纷纷登场，这已经让用户可以选择一项最适合自己的RAID模式。下面，我们就来简单的介绍一下常见的几种RAID模式。RAID 0模式RAID 0可以把多块硬盘连成一个容量更大的硬盘群，可以提高磁盘的性能和吞吐量。RAID 0没有冗余或错误修复能力，成本低，要求至少两个磁盘，一般只是在那些对数据安全性要求不高的情况下才被使用。RAID 0模式可分为两种第一种RAID 0模式（通常所说的JBOD模式，从严格的意义上来说，JBOD模式并不属于RAID的范围，不过，考虑到现在很多IDE RAID控制芯片都带有这种模式，因此，我们将其归于RAID0模式中）把N块同样的硬盘用硬件的形式通过智能磁盘控制器或用操作系统中的磁盘驱动程序以软件的方式串联在一起，形成一个独立的逻辑驱动器，容量是单独硬盘的N倍,在电脑对数据进行写操作时被依次写入到各磁盘中，当一块磁盘的空间用尽时，数据就会被自动写入到下一块磁盘中，它的好处是可以增加磁盘的容量，缺点是速度与其中任何一块磁盘的速度相同，在性能上没有任何地提升。第二种RAID 0模式用N块硬盘选择合理的带区大小创建带区集，在电脑数据读写时，可以同时向N块磁盘读写数据，速度提升N倍，从而大大提高系统的性能。 这种RAID 0模式的最大缺点是，如果有一块硬盘损坏，那么，整个系统都将被破坏，所有数据全部丢失。我们一般所说的RAID 0模式通常指的是这一种。其实，RAID 0模式最大的缺陷就在于没有数据冗余，只是单纯地提高性能，并没有为数据的可靠性提供保障，而且其中的一个磁盘失效将影响到所有数据。因此，RAID 0不能应用于数据安全性要求高的场合。RAID 1模式它是通过磁盘数据镜像实现数据冗余，在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据。当原始数据繁忙时，可直接从镜像拷贝中读取数据，可以提高读取性能。同时，RAID 1提供了很高的数据安全性和可用性。当一个磁盘失效时，系统将切换到镜像磁盘上读写，而不需要重组失效的数据。因此，在不影响性能情况下最大限度的保证系统的可靠性和可修复性上，具有很高的数据冗余能力，但在磁盘阵列中，RAID 1的单位成本最高，磁盘利用率仅为50%，多用在保存关键性重要数据的场合。RAID 1的每一个磁盘都具有一个对应的镜像盘，任何时候数据都同步镜像，系统可以从一组镜像盘中的任何一个磁盘读取数据。磁盘所能使用的空间只有磁盘容量总和的一半，系统成本高。只要系统中任何一对镜像盘中至少有一块磁盘可以使用，甚至可以在一半数量的硬盘出现问题时系统都可以正常运行。出现硬盘故障的RAID系统不再可靠，应当及时的更换损坏的硬盘，否则剩余的镜像盘也出现问题的话，那么整个系统就会面临崩溃。更换新盘后原有数据会需要很长时间同步镜像，外界对数据的访问不会受到影响，只是这时整个系统的性能有所下降。RAID 1磁盘控制器的负载相当大，因此在普通的个人系统中会占用大量的处理器资源。RAID 0+1模式RAID 0+1模式实际上是将RAID 0和RAID 1标准相互结合的产物，数据除分布在多个盘上外，每个盘都有其物理镜像盘，提供全冗余能力，允许一个以下磁盘故障，而不影响数据可用性，并具有快速读/写能力。RAID0+1要在磁盘镜像中建立带区集至少4个数量单位的硬盘。它的优点是同时拥有RAID 0的高速度和RAID 1的可靠性，但是CPU占用率同样也更高，而且磁盘的利用率比较低。在RAID家族里，RAID 0和RAID 1在个人电脑上应用最为广泛，愿意使用4块甚至更多的硬盘来构建RAID 0+1或其他硬盘阵列的个人用户少之又少，毕竟，整个存储系统的构建成本还是需要考虑的。目前，主流的芯片组中的南桥芯片都集成有RAID功能，提供最常见的几种RAID模式，不过，已经足够一般个人用户的使用。下面，就让我们来看一看这些带有RAID功能的南桥芯片。Intel ICH5R芯片nVIDIA的MCP RAID芯片VIA 8237R南桥芯片除此之外，市面上还有很多单一的，带有SATA RAID功能的芯片，例如Sil311X系列，Promise PDC系列芯片等等。由于目前所推出的主板中，南桥芯片已经带有SATA RAID功能，因此，只有在提供更多SATA接口的豪华型主板上，我们才能看见这些芯片。编后：对于一般的个人用户来说，主板南桥芯片中所带有的RAID功能已经足够使用，不过，其中还是有一些问题值得我们关注。首先，我们来谈谈这些RAID芯片的兼容性与性能的问题。Intel(英特尔)是业内老大，其ICH5R芯片也提供了最好的兼容性，在WindowsXPSP2的情况下，无需加载SATA驱动，而其他几款芯片组在首次安装系统时，都必须用一张3.5寸软盘加载相关驱动，对于没有软驱的人来说，这不得不说是一件苦恼的事情。性能方面，自然是nVIDIA MCP RAID芯