为业务优化RAID数据存储

日期: 2010-08-09 作者:Mark Brownstein翻译:Steven Fu 来源:TechTarget中国 英文

使用RAID的时候,有很多可选项可以尝试,包括在什么地方放置RAID驱动器,使用基于软件还是硬件的RAID控制器以及何种RAID等级最适合你的业务需求。 首先要考虑的是在哪里放置RAID驱动器。存储区域网络(Storage area networks,SAN)可以容纳数十甚至更多的驱动器,而且提供高性能的RAID,但是对很多中小企业来说可能太过昂贵了。 放置RAID驱动器还有些别的选项: NAS(网络存储Network-attached storage):配置NAS设备支持的几种RAID模式会很简单,而且把公司网络上的用户映射到NAS RAID阵列上通常也会很简单。

eSATA:和NAS阵列没……

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使用RAID的时候,有很多可选项可以尝试,包括在什么地方放置RAID驱动器,使用基于软件还是硬件的RAID控制器以及何种RAID等级最适合你的业务需求。

首先要考虑的是在哪里放置RAID驱动器。存储区域网络(Storage area networks,SAN)可以容纳数十甚至更多的驱动器,而且提供高性能的RAID,但是对很多中小企业来说可能太过昂贵了。

放置RAID驱动器还有些别的选项:

NAS(网络存储Network-attached storage):配置NAS设备支持的几种RAID模式会很简单,而且把公司网络上的用户映射到NAS RAID阵列上通常也会很简单。

eSATA:和NAS阵列没有特别大的区别,外置串行ATA( external Serial ATA,eSATA)存储盒是一个设计为接到你电脑上的eSATA接口上的机箱。通常能提供不同的RAID,以及其它功能,例如热交换(使你在系统仍在运行的状态下拆掉一个驱动器并插入其替换品)或者在系统运行的时候增加磁盘的能力。

在你的电脑内部:理论上说,为你的企业网络增加RAID可能就是简单地向你的服务器主板的RAID控制器上连接驱动器。

基于软件和基于硬件的RAID控制器

和RAID以及系统性能相关的最关键的问题是使用的控制器类型。控制器种类有很多,但是他们都可以被分为两种:基于软件的或者基于硬件的。

基于软件的RAID控制器,例如通常集成在主板上的那种,它们使用主板上的CPU和RAM来进行复杂计算,以管理你系统里使用的RAID驱动器。不过,因为基于软件的RAID控制器(或者主板上的RAID接口)可能会引起你服务器上的性能问题,这种方式最缺少吸引力。

基于硬件的控制器使用控制卡上的硬件来进行管理RAID阵列所需的计算以及控制。通常,由于实际的计算是在控制卡上完成的,宿主服务器可以被解放来做其它事情。

NAS和外置的eSATA RAID盒子也使用基于硬件的控制器来提供到你的计算机的网络或者eSATA接口,并管理机箱内安装的RAID阵列。尽管以网络连接的NAS可能会有性能问题,而且数据流会受到网络和网络组建允许的速度的限制,通过网络(或者eSATA连接)发送和接受数据的瓶颈不会是外置盒子上的控制器。

其它的RAID性能小窍门

RAID阵列中安装的驱动器类型可以决定阵列最终的性能和寿命。多数的消费级和小企业阵列使用的都是SATA驱动器。SATA有其优势:它相对便宜,对系统设计者来说它是个简单的接口,而且提供了很大的存储容量。不过,SATA驱动器通常比设计为耐用和高性能的SAS和SCSI驱动器要慢。SATA驱动器不像SAS和SCSI驱动器设计的那样长寿。RAID阵列所需要的持续性能通常也不是SATA驱动器的设计考量。

当一个驱动器失效的时候,根据你使用的RAID等级和其它驱动器的健康状况,你的RAID阵列有可能会丢失它所有的数据。如果你在使用外置RAID系统,而且它同时支持SATA和SAS,你可能会在SAS能为数据提供的安全性,还是SATA的低成本之间做出选择。(还有,运行在万转的SAS驱动器能够比SATA驱动器更快地读写数据 ─ 对一个大文件来说,结果可能是只有几秒钟的差别,但是对一些企业来说,这种很小的时间节约会累加起来)。

最后,你选择的RAID级别会让你在性能和数据安全性之间做出选择。简单讲,这些是最常见的选择:

RAID 0

RAID 0可能是所有级别中性能最好的。通过使用RAID 0,数据被条带化并分散到各个驱动器上。当读取数据的时候,第二块(或者第三块、第四块等等)驱动器可以在当前驱动器正在给用户传送数据的同时读取下一个数据块。这有效地消除了从驱动器上读取数据时的延迟。读性能非常出色,但是没有对数据的任何保护,如果一个驱动器失效,所有数据都会丢失,而且通常认为这是不可恢复的。

RAID 1

RAID 1把驱动器做镜像。所有在一个驱动器上的读写都会镜像到另一个上。读性能还好—— 一个驱动器正在读一个扇区的时候,第二块驱动器正在读下一个扇区。如果一个驱动器失效,数据仍是安全的,因为它被镜像到了另一个驱动器上。尽管RAID 1比较昂贵而且使用了重复的驱动器,它的性能还是很高的。

RAID 5

RAID 5可能是最常见的RAID级别,它在NAS存储和eSATA设备上都有提供,而且通常也被主板上的RAID接口和RAID控制器所支持。RAID 5将数据条带化分散在多个驱动器并提供校验数据以备一个驱动器失效时进行数据恢复,从而保证了数据的安全。RAID 5的性能不会像RAID1 或者RAID 0那样好,但新的级别克服了一些读性能上的问题。

RAID 10

RAID 10实际是RAID 1和RAID 0的结合。通过RAID 10,数据被条带化分散到各个驱动器上来提供对驱动器上数据的高速读操作。为了提供数据安全性,用于RAID 0的驱动器是镜像的。由于这需要最少4个驱动器(2个用于组成RAID 0阵列,另外两个用来镜像),所以它有些昂贵,而且不是所有用于中小企业的机框都能支持多于4个的磁盘。

尽管还有其它的RAID级别,上述的几个是最常被提及的,每个级别都有它自己的性能问题。

RAID性能只是在为你的企业评估RAID时需要考虑的因素之一。本文所提供的信息应该能够帮助你在不同的方案的优劣之间做出决定。

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