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下来,因为磁盘的存取是以扇区为单位,而RAID 2的存取是所有磁盘平行动作,而且是作
单位元的存取,故小于一个扇区的数据量会使其性能大打折扣。RAID 2是设计给需要连
续且大量数据的电脑使用的,如大型电脑(mainframe to supercomputer)、作影像处理
或CAD/CAM的工作站(workstation)等,并不适用于一般的多用户环境、网络服务器 (network
server),小型机或PC。 <BR><BR>RAID 2的安全采用内存阵列(memory
array)的技术,使用多个额外的磁盘作单位错误校 正(single-bit
correction)及双位错误检测(double-bit detection);至于需要多少个
额外的磁盘,则视其所采用的方法及结构而定,例如八个数据磁盘的阵列可能需要三个
额外的磁盘,有三十二个数据磁盘的高档阵列可能需要七个额外的磁盘。 <BR><BR>RAID 3
<BR><BR>RAID 3的数据储存及存取方式都和RAID 2一样,但在安全方面以奇偶校验(parity
check)取代海明码做错误校正及检测,所以只需要一个额外的校检磁盘(parity disk)。
奇偶校验值的计算是以各个磁盘的相对应位作XOR的逻辑运算,然后将结果写入奇偶校
验磁盘,任何数据的修改都要做奇偶校验计算,如图:
<BR><BR>如某一磁盘故障,换上新的磁盘后,整个磁盘阵列(包括奇偶校验磁盘)需重新计算一次,
将故障磁盘的数据恢复并写入新磁盘中;如奇偶校验磁盘故障,则重新计算奇偶校验值, 以达容错的要求.
<BR><BR>较之RAID 1及RAID 2,RAID 3有85%的磁盘空间利用率,其性能比RAID
2稍差,因为要 做奇偶校验计算;共轴同步的平行存取在读档案时有很好的性能,但在写入时较慢,需要
重新计算及修改奇偶校验磁盘的内容。RAID 3和RAID 2有同样的应用方式,适用大档
案及大量数据输出入的应用,并不适用于PC及网络服务器。 <BR><BR>RAID 4 <BR><BR>RAID
4也使用一个校验磁盘,但和RAID 3不一样,如图: <BR><BR>RAID
4是以扇区作数据分段,各磁盘相同位置的分段形成一个校验磁盘分段(parity
block),放在校验磁盘。这种方式可在不同的磁盘平行执行不同的读取命今,大幅提高磁
盘阵列的读取性能;但写入数据时,因受限于校验磁盘,同一时间只能作一次,启动所有
磁盘读取数据形成同一校验分段的所有数据分段,与要写入的数据做好校验计算再写
入。即使如此,小型档案的写入仍然比RAID 3要快,因其校验计算较简单而非作位(bit
level)的计算;但校验磁盘形成RAID 4的瓶颈,降低了性能,因有RAID 5而使得RAID 4 较少使用。
<BR><BR>RAID 5 RAID5避免了RAID
4的瓶颈,方法是不用校验磁盘而将校验数据以循环的方式放在每一 个磁盘中,如下图:
<BR><BR>磁盘阵列的第一个磁盘分段是校验值,第二个磁盘至后一个磁盘再折回第一个磁盘的分
段是数据,然后第二个磁盘的分段是校验值,从第三个磁盘再折回第二个磁盘的分段是
数据,以此类推,直到放完为止。图中的第一个parity block是由A0,A1...,B1,B2计算
出来,第二个parity block是由B3,B4,...,C4,D0计算出来,也就是校验值是由各磁盘
同一位置的分段的数据所计算出来。这种方式能大幅增加小档案的存取性能,不但可同
时读取,甚至有可能同时执行多个写入的动作,如可写入数据到磁盘1而其parity
block在磁盘2,同时写入数据到磁盘4而其parity block在磁盘1,这对联机交易处理
(OLTP,On-Line Transaction Processing)如银行系统、金融、股市等或大型数据库的
处理提供了最佳的解决方案(solution),因为这些应用的每一笔数据量小,磁盘输出入 频繁而且必须容错。
<BR><BR>事实上RAID 5的性能并无如此理想,因为任何数据的修改,都要把同一parityblock的
所有数据读出来修改后,做完校验计算再写回去,也就是RMW cycle(Read-Modify-Write
cycle,这个cycle没有包括校验计算);正因为牵一而动全身,所以: R:N(可同时读取所有磁盘)
W:1(可同时写入磁盘数) S:N-1(利用率) <BR><BR>RAID
5的控制比较复杂,尤其是利用硬件对磁盘阵列的控制,因为这种方式的应用比其 他的RAID
level要掌握更多的事情,有更多的输出入需求,既要速度快,又要处理数据,
计算校验值,做错误校正等,所以价格较高;其应用最好是OLTP,至于用于图像处理等, 不见得有最佳的性能。
<BR><BR>2.磁盘阵列的额外容错功能：Spare or Standby driver
<BR><BR>事实上容错功能已成为磁盘阵列最受青睐的特性,为了加强容错的功能以及使系统在磁
盘故障的情况下能迅速的重建数据,以维持系统的性能,一般的磁盘阵列系统都可使用 热备份(hot spare or
hot standby driver)的功能,所谓热备份是在建立(configure)
磁盘阵列系统的时候,将其中一磁盘指定为后备磁盘,此一磁盘在平常并不操作,但若阵
列中某一磁盘发生故障时,磁盘阵列即以后备磁盘取代故障磁盘,并自动将故障磁盘的
数据重建(rebuild)在后备磁盘之上,因为反应快速,加上快取内存减少了磁盘的存取,
所以数据重建很快即可完成,对系统的性能影响很小。对于要求不停机的大型数据处理
中心或控制中心而言,热备份更是一项重要的功能,因为可避免晚间或无人值守时发生 磁盘故障所引起的种种不便。
<BR><BR>另一个额外的容错功能是坏扇区转移(bad sector
reassignment)。坏扇区是磁盘故障
的主要原因,通常磁盘在读写时发生坏扇区的情况即表示此磁盘故障,不能再作读写,甚
至有很多系统会因为不能完成读写的动作而死机,但若因为某一扇区的损坏而使工作不
能完成或要更换磁盘,则使得系统性能大打折扣,而系统的维护成本也未免太高了。坏扇
区转移是当磁盘阵列系统发现磁盘有坏扇区时,以另一空白且无故障的扇区取代该扇区,
以延长磁盘的使用寿命,减少坏磁盘的发生率以及系统的维护成本。所以坏扇区转移功
能使磁盘阵列具有更好的容错性,同时使整个系统有最好的成本效益比。其他如可外接
电池备援磁盘阵列的快取内存,以避免突然断电时数据尚未写回磁盘而损失;或在RAID
1时作写入一致性的检查等,虽是小技术,但亦不可忽视。 <BR><BR>3.硬件磁盘阵列还是软件磁盘阵列
<BR><BR>市面上有所谓硬件磁盘阵列与软件磁盘阵列之分,因为软件磁盘阵列是使用一块SCSI
卡与磁盘连接,一般用户误以为是硬件磁盘阵列。以上所述主要是针对硬件磁盘阵列, 其与软件磁盘阵列有几个最大的区别:
<BR><BR>l 一个完整的磁盘阵列硬件与系统相接。 l
内置CPU,与主机并行运作,所有的I/O都在磁盘阵列中完成,减轻主机的工作负载, 增加系统整体性能。 l
有卓越的总线主控(bus mastering)及DMA(Direct Memory Access)能力,加速数据
的存取及传输性能。 l 与快取内存结合在一起,不但增加数据的存取及传输性能,更因减少对磁盘的存取
而增加磁盘的寿命。 l 能充份利用硬件的特性,反应快速。
<BR><BR>软件磁盘阵列是一个程序,在主机执行,透过一块SCSI卡与磁盘相接形成阵列,它最大
的优点是便宜,因为没有硬件成本(包括研发、生产、维护等),而SCSI卡很便宜(亦有的
软件磁盘阵列使用指定的很贵的SCSI卡);它最大的缺点是使主机多了很多进程
(process),增加了主机的负担,尤其是输出入需求量大的系统。目前市面上的磁盘阵列
系统大部份是硬件磁盘阵列,软件磁盘阵列较少。 <BR><BR>4.磁盘阵列卡还是磁盘阵列控制器
<BR><BR>磁盘阵列控制卡一般用于小系统，供单机使用。与主机共用电源，在关闭主机电源时存
在丢失Cache中的数据的的危险。磁盘阵列控制卡只有常用总线方式的接口，其驱动程
序与主机、主机所用的操作系统都有关系，有软、硬件兼容性问题并潜在地增加了系统
的不安定因素。在更换磁盘阵列卡时要冒磁盘损坏，资料失落，随时停机的风险。
<BR><BR>独立式磁盘阵列控制一般用于较大型系统,可分为两种：
单通道磁盘阵列和多通道式磁盘阵列，单通道磁盘阵列只能接一台主机，有很大的
扩充限制。多通道磁盘阵列可接多个系统同时使用,以群集(cluster)的方式共用磁盘阵
列,这使内接式阵列控制及单接式磁盘阵列无用武之地。目前多数独立形式的磁盘阵列
子系统，其本身与主机系统的硬件及操作环境?BR> -- ※ 来源:．广州网易 BBS
bbs.nease.net．[FROM: 202.103.153.151] 发信人: secu (secu),
信区: WinNT 标 题: Re: NT下做RAID 发信站: 广州网易 BBS (Mon Aug 24
17:59:42 1998), 转信 <BR><BR>【 在 davychen (xiaoque)
的大作中提到: 】 : 【 在 Magicboy (师傅仔) 的大作中提到: 】 : :
请问用SCSI硬盘做软件RAID与用性能更高一些的IDE硬盘做软件镜象，哪个 : : 性能更好一些？ :
当然是SCSI,但用软件镜象不能实现双工。因为备分的只是数据部分，引导区部分不在 :
上面。如果用IDE的话，无论RAID0,1,5,10,50都必须同时读写。可能很快斐捎才袒?/font>
: 道或扇区。RAID 0,1只要求两个硬盘，RAID 5则至少三个硬盘。
<BR><BR>首先，IDE的性能不会比SCSI更高的。特别是在多任务的情况下。一般广告给出的是
最大传送速度，并不是工作速度。同一时期的IDE与SCSI盘相比，主要是产量比较大，
电路比较简单，所以价格比SCSI低很多，但要比性能，则差远了。
<BR><BR>RAID并没有限制使用多少个盘，应时盘越多越好。
对于SCSI结构的RAID来说，盘的最大数量与SCSI通道（SCSI总线）的数量有关
一般是每个通道最多装15个盘（SCSI/3） 对于FC-AL（光纤)则是每个通道200个盘
<BR><BR>当然，要有这样大的磁盘箱才行!
<BR></TD></TR></TBODY></TABLE></DIV></TD></TR>
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color=#ffffff> 相关评论</FONT></B></TD></TR><!-- 评论显示 -->
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<TD height=22 width="100%"> <B>评论内容</B></TD></TR>
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<TD height=18 width="100%"> · <A
href="http://www.softexam.cn/reguser/user.asp?name=白开水"
target=_blank title=查看留言者个人资料><FONT
color=#0000ff>[<U>白开水</U>]</FONT></A> 这篇文章对于想详细了解磁盘阵列的人来说太好了！</TD></TR>
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</TD></TR>
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<TD height=18 width="100%"> · <A
href="http://www.softexam.cn/reguser/user.asp?name=juan"
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color=#0000ff>[<U>juan</U>]</FONT></A> 是我们书上学的补充，对我来说很好呀·</TD></TR>
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