为英特尔®快速存储技术定义 RAID 卷

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2017 年 10 月 03 日

RAID 0 (带状化)
RAID 0 使用两个或多个硬盘驱动器的读写能力, 以最大限度地提高存储性能。RAID 0 卷中的数据被设置为跨磁盘分布的块, 以便可以并行执行读写操作。此条带技术是所有 RAID 级别中最快的, 特别是用于读取和写入大型文件. RAID 0 可以受益的实际任务包括将大型文件加载到图像编辑软件、将大型影片文件保存在视频编辑软件中或使用 cd/dvd 创作包创建 cd 或 dvd 图像。

RAID 0 卷中的硬驱组合成一个卷, 它显示为操作系统的单个虚拟驱动器。例如, RAID 0 阵列中的四个 120 gb 硬盘驱动器将显示为操作系统的单个 480 gb 硬盘。

RAID 0 (striping)

RAID 0 卷中没有存储冗余信息。因此, 如果一个硬盘出现故障, 两个驱动器上的所有数据都将丢失。RAID 级别 0 (表示没有冗余) 反映了这种冗余的缺乏。不建议在数据冗余是主要目标的服务器或其他环境中使用 RAID 0。

RAID 1 (镜像)
RAID 1 阵列包含两个硬驱, 其中两个硬盘之间的数据是实时镜像的。由于所有数据都是复制的, 因此操作系统将 RAID 1 阵列的可用空间视为阵列中一个硬盘的最大大小。例如, RAID 1 阵列中的两个 120 gb 硬盘驱动器将显示为操作系统的单个 120 gb 硬盘。

RAID 1 (mirroring)

RAID 1 镜像的主要优点是它在单个磁盘故障时提供数据可靠性。当一个磁盘驱动器出现故障时, 所有数据将立即可用, 而不会对数据完整性产生任何影响。在磁盘故障的情况下, 计算机系统将保持完全运行, 以确保最大的生产率。

RAID 1 阵列的性能大于单个驱动器的性能, 因为可以同时从多个磁盘 (原件和镜像) 读取数据。磁盘写入没有实现相同的好处, 因为必须首先将数据写入一个驱动器, 然后再镜像到另一个。

RAID 5 (带奇偶校验的分段)
RAID 5 阵列是三或更多的硬盘, 数据分为可管理块 (称为小条)。RAID 5 的主要优点是存储容量和数据保护。

奇偶校验是一种重新创建从单个驱动器丢失的数据的数学方法, 它增加了容错能力。数据和奇偶校验在阵列中的所有硬盘上进行条纹。奇偶校验以旋转序列进行条纹, 以减少与奇偶校验计算相关的瓶颈。

RAID 5 阵列的容量是最小驱动器的大小乘以一个小于阵列中的驱动器数。等效的一个硬盘用于存储奇偶校验信息, 允许容错能力小于 RAID 1 的50% 容量减少。例如, RAID 5 阵列中的四个 120 gb 硬盘看起来像一个 360 gb 的硬盘驱动器到操作系统。

RAID 5 (striping with parity)

由于奇偶校验用于数据保护, 因此总驱动器容量的75% 是可用的。一个驱动器可能会失败, 并且在用新驱动器替换故障硬盘后, 可以重建数据。在重建卷时, 计算丢失数据的额外工作会使写入性能降低到 RAID 5 卷。

RAID 5 阵列的读取性能大于单个驱动器的读取性能, 因为可以同时从多个磁盘读取数据。磁盘写入没有实现相同的好处, 因为必须计算和写入所有驱动器的奇偶校验。

为了提高 raid 5 的写入性能, 英特尔®快速存储技术 (英特尔 RST) 使用 raid 5 卷回写缓存和聚结器。卷回写缓存允许对写入进行缓冲并改进合并。默认情况下, 缓存被禁用, 但用户可以通过用户界面启用它。如果启用了缓存, 建议使用不间断电源 (UPS)。

聚结器允许将写入请求合并为更大的请求, 以减少对奇偶校验计算的每写 i/o 数。默认情况下启用聚结器, 并且用户没有禁用它的选项。

RAID 10
raid 10 阵列使用四个硬盘驱动器, 通过从两个 raid 0 阵列中形成 raid 1 阵列, 创建 raid 级别0和1的组合。

因为 raid 0 阵列上的所有数据都是重复的, 所以 raid 10 阵列的容量是 raid 0 阵列的大小。例如, RAID 10 阵列中的四个 120 gb 硬盘驱动器将显示为操作系统的单个 240 gb 硬盘。

RAID 10
 

raid 10 的主要优点是它结合了 raid 0 性能和 raid 1 容错的优点。它在单个驱动器故障的情况下提供了良好的数据可靠性。当一个硬盘出现故障时, 所有数据将立即从镜像的另一半获得, 而不会对数据完整性产生任何影响。在磁盘故障的情况下, 计算机系统将保持完全运行, 以确保最大的生产率。通过更换故障驱动器可以恢复数据容错能力。

RAID 10 阵列的性能大于单个驱动器的性能, 因为可以同时从多个磁盘读取数据。与两个磁盘 raid 0 相比, raid 10 读取性能较高, 因为可以从镜像的一半读取数据, 但由于确保数据完全写入阵列, 因此写入性能略低。

RAID 概述

 RAID 0RAID 1RAID 5RAID 10
最小驱动器数2234
优势最高的传输速率100% 数据冗余。一个磁盘可能会失败, 但数据将继续可访问。建议重新生成新磁盘以维护数据冗余。可用容量、高读取性能和容错能力的百分比较高。将 raid 0 的读取性能与 raid 1 的容错能力相结合。
容错无-如果一个磁盘出现故障, 则所有数据都将丢失优秀磁盘镜像意味着一个磁盘上的所有数据都在另一个磁盘上复制。优异的奇偶校验信息允许在用新驱动器替换故障硬盘后重建数据。优秀磁盘镜像意味着一个磁盘上的所有数据都在另一个磁盘上复制。
应用用于台式机和工作站以获得临时数据和高 i/o 速率的最大性能用于较小的系统, 其中一个磁盘的容量足够, 对于任何需要非常高可用性的应用程序。大量的关键数据存储。需要数据保护的高性能应用程序, 如视频编辑。

矩阵 RAID
矩阵 raid 允许您在单个 raid 阵列上创建两个 raid 卷。两个卷可以是同一类型, 也可以不同。

例如, 在具有英特尔® i/o 控制器集线器 10R (英特尔 ICH10R) 的系统上, 英特尔 RST 允许您创建一个使用 raid 0、raid 5 或 raid 10 的矩阵 RAID 配置, 并继续在两个 ha 上提供 raid 0 性能和 raid 1 保护的好处rd 驱动器。

使用 raid 0 和四硬盘上的 raid 5 进行的阵列 raid 配置比 raid 0 提供了更好的数据保护, 它提供了一卷 raid 5 存储, 其中数据可从单个硬盘故障中保护。此外, 矩阵 raid 可以提供更大的总存储容量, 并且比仅 raid 5 更能提高性能。

RAID 就绪
RAID 就绪系统是一种配置, 它允许从一个非 RAID sata 驱动器无缝迁移到 sata RAID 配置。不需要重新安装操作系统。

RAID 就绪系统必须满足以下要求:

  • 支持的英特尔®芯片组
  • 一个串行 ATA (SATA) 硬盘驱动器
  • 在 BIOS 中启用 RAID 控制器
  • 包括英特尔 RST 选项 ROM 的主板 BIOS
  • 英特尔 RST 软件
  • 硬盘分区, 至少有 5 MB 的可用空间
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