DIY存儲服務(wù)器技術(shù)篇——硬盤RAID選用
目前常用硬盤分為IDE、SATA、SCSI幾種,最大的區(qū)分的就是接口上的不同。服務(wù)器上一般采用后面兩種:SATA和SCSI,也有DIY采用比較新的SAS硬盤。下面我們就SATA、SCSI、SAS等接口技術(shù)作簡單介紹。
隨著硬盤技術(shù)的不斷發(fā)展,DIY服務(wù)器時可選的硬盤和RAID越來越多,如何選用合適的硬盤RAID,既能提高服務(wù)器性能,又具有價格優(yōu)勢,是DIY愛好者關(guān)心的話題。筆者就建設(shè)世界網(wǎng)絡(luò)(www.linkwan.com)過程中DIY服務(wù)器硬盤RAID選用的經(jīng)驗共享給大家,希望能對大家有所幫助。
一、 常用硬盤類型簡介
目前常用硬盤分為IDE、SATA、SCSI幾種,最大的區(qū)分的就是接口上的不同。服務(wù)器上一般采用后面兩種:SATA和SCSI,也有DIY采用比較新的SAS硬盤。下面我們就SATA、SCSI、SAS等接口技術(shù)作簡單介紹。
1、 SATA 接口
SATA(Serial Advanced Technology Attachment)是串行ATA的縮寫,目前能夠見到的有SATA-I和SATA-II兩種標(biāo)準(zhǔn),對應(yīng)的傳輸速度分別是150MB/s和300MB/s。SATA主要用于取代遇到瓶頸的PATA接口技術(shù)。從數(shù)據(jù)傳輸角度來看,SATA比PATA速度更快,抗干擾能力更強(qiáng)
SATA一般采用點(diǎn)對點(diǎn)的連接方式,即一頭連接主板上的SATA接口,另一頭直接連硬盤,沒有其他設(shè)備可以共享這條數(shù)據(jù)線。 另外,SATA具備熱插撥功能,可以更加方便的組建磁盤陣列。串口的數(shù)據(jù)線由于只采用了四針結(jié)構(gòu),因此較并口安裝起來更加便捷,更有利于縮減機(jī)箱內(nèi)的線纜,有利散熱。
2、 SCSI 接口
SCSI(Small Computer System Interface)是一種專門為小型計算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計的存儲單元接口模式,可以對計算機(jī)中的多個設(shè)備進(jìn)行動態(tài)分工操作,對于系統(tǒng)同時要求的多個任務(wù)可以靈活機(jī)動的適當(dāng)分配,動態(tài)完成。
SCSI從最初的SCSI(8bit)發(fā)展到今天的Ultra 320 SCSI,速度從1.2MB/s到現(xiàn)在的320MB/s,有了質(zhì)的飛躍,目前的主流SCSI硬盤都采用了Ultra 320 SCSI接口。SCSI硬盤也有專門支持熱拔插技術(shù)的接口,與SCSI背板配合使用,可實(shí)現(xiàn)硬盤的熱拔插。
3、 SAS 接口
SAS 是Serial Attached SCSI的縮寫,即串行連接SCSI。SAS技術(shù)引入了SAS擴(kuò)展器,使SAS系統(tǒng)可以連接更多的設(shè)備,其中每個擴(kuò)展器允許連接多個端口,每個端口可以連接SAS設(shè)備。SAS也兼容了SATA,這使得SAS的背板可以兼容SAS和SATA兩類硬盤, 對用戶來說,使用不同類型的硬盤時不需要再重新投資。
和傳統(tǒng)并行SCSI接口比較起來,SAS不僅在接口速度上得到顯著提升(現(xiàn)在主流Ultra 320 SCSI速度為320MB/s,而SAS才剛起步速度就達(dá)到300MB/s,未來會達(dá)到600MB/s甚至更多),而且由于采用了串行線纜,不僅可以實(shí)現(xiàn)更長的連接距離,還能夠提高抗干擾能力,并且這種細(xì)細(xì)的線纜還可以顯著改善機(jī)箱內(nèi)部的散熱情況。
二、 服務(wù)器硬盤的選用
SCSI硬盤相對于SATA硬盤,有許多優(yōu)點(diǎn):
SCSI可支持多個設(shè)備,也就是說所有的設(shè)備只需占用一個IRQ,同時SCSI還支持相當(dāng)廣的設(shè)備,如CD-ROM、DVD、CDR、磁盤、磁帶機(jī)、掃描儀等。
SCSI允許在對一個設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)的同時,另一個設(shè)備對其進(jìn)行數(shù)據(jù)查找。這就可以在多任務(wù)操作系統(tǒng)如Linux、Windows NT中獲得更高的性能。
SCSI占用CPU較低,在多任務(wù)系統(tǒng)中占有著明顯的優(yōu)勢。由于SCSI卡一般帶有自己的I/O處理芯片,可處理SCSI設(shè)備的事務(wù),在工作時主機(jī)CPU只要向SCSI卡發(fā)出工作指令,SCSI卡就會自己進(jìn)行工作,工作結(jié)束后返回工作結(jié)果給CPU,在整個過程中,CPU均可以進(jìn)行自身工作。 而SATA工作時別的操作都需要等待,這就是為什么在讀取硬盤的時候你會覺得系統(tǒng)“卡”的原因,SCSI就不會有這樣的問題。
SCSI設(shè)備還具有智能化,SCSI卡自己可對CPU指令進(jìn)行排隊,這樣就提高了工作效率。在多任務(wù)時磁盤會在當(dāng)前磁頭位置,將鄰近的任務(wù)先完成,再逐一進(jìn)行處理。 #p#page_title#e#
雖然SCSI設(shè)備價格高些,但與SATA相比,SCSI的性能更穩(wěn)定,可靠性更好,即SCSI的MTBF比IDE及SATA的MTBF要好。
MTBF是用來衡量硬盤性能的一個重要的標(biāo)準(zhǔn),指的是一個硬盤可以連續(xù)工作而不出錯的平均時間(MTBF詳情可參考:http://www.linkwan.com/gb/tech/05110501.htm )。從MTBF角度看,SCSI硬盤明顯比SATA接口硬盤大,一般SCSI硬盤的MTBF可達(dá)1,000,000小時,IDE /SATA硬盤MTBF一般為800,000小時左右。
由于SCSI具有CPU占用率低,多任務(wù)并發(fā)操作效率高,連接設(shè)備多等優(yōu)勢,對于大多數(shù)的服務(wù)器應(yīng)用,建議采用SCSI硬盤,并采用最新的Ultra320 SCSI控制器。而一般的PC機(jī),則選用傳統(tǒng)的IDE /SATA硬盤即可,具有較高的性價比。
SCSI的優(yōu)點(diǎn)很多,但是我們在決定選用時,也不能忽視它的缺點(diǎn):
在同樣條件下,SCSI磁盤內(nèi)部傳輸速度要比SATA IDE慢一些。因為SCSI磁盤的控制指令比SATA IDE磁盤復(fù)雜,SCSI磁盤在標(biāo)識磁盤扇區(qū)時使用了線性的概念,不像SATA IDE磁盤,是柱面、磁頭、扇區(qū)這種三維格式。目前的操作系統(tǒng)內(nèi)部也使用線性編號的扇區(qū),但BIOS只接受三維格式的磁盤請求,所以操作系統(tǒng)必須把磁盤請求轉(zhuǎn)換為三維格式,這樣IDE磁盤可直接使用,但SCSI為了和BIOS兼容還得將三維格式的磁盤請求轉(zhuǎn)換為線性編號,這樣磁盤的數(shù)據(jù)傳輸率就大大降低了,所以說SATA-II 在內(nèi)部傳輸和隨機(jī)數(shù)據(jù)下比SCSI要快。
SCSI的發(fā)熱量較SATA和IDE要大,這個是轉(zhuǎn)速決定的,轉(zhuǎn)速越高,發(fā)熱量越大。
SCSI的價格高,目前情況下價格/容量比是SATA的3倍以上。
選擇硬盤時,除了需了解上面提到的性能特點(diǎn)外,還需要考慮轉(zhuǎn)速、單碟容量、平均尋道時間、緩存等因素,并結(jié)合資金預(yù)算,選定性價比最合適的硬盤。
三、 RAID的選用
獨(dú)立磁盤冗余陣列的英文名稱為Redundant Array of Independent Disks,也就是我們通常所說的RAID。RAID的作用就是把多個獨(dú)立的磁盤組合在一起,成為一個磁盤組,而這個磁盤組我們可以將它看成一個大的磁盤,這是因為這個磁盤組的性能并沒有受到多個磁盤組合而造成性能減弱,相反還有所增強(qiáng),因此,RAID技術(shù)被廣泛用于數(shù)據(jù)存儲行業(yè)中。在大型存儲中,我們通常通過存儲機(jī)柜來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲;而在服務(wù)器上的存儲,我們就通過支持RAID功能的RAID卡來實(shí)現(xiàn)。
1、 RAID種類及作用
RAID分為很多種,如常見的RAID 0、RAID 1一直到RAID 7,另外還有組合,如RAID0+1(也被稱為RAID 10)、RAID0+5(50)、RAID 5+3(RAID 53),每一個RAID級別都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。下面和大家一起認(rèn)識四種常用的RAID (RAID 0、RAID1、RAID0+1、RAID5)工作方式。
RAID 0
采用磁盤分段的方法把數(shù)據(jù)寫到多個磁盤,而不是只寫到一個盤上,這叫RAID 0,在磁盤陣列子系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)按系統(tǒng)規(guī)定的“段”(Segment)為單位依次寫入多個磁盤,例如數(shù)據(jù)段1寫入磁盤1,段2寫入磁盤2,段3寫入磁盤3等等。當(dāng)數(shù)據(jù)寫完最后一個磁盤時,它就重新從盤1的下一可用段開始寫入,寫數(shù)據(jù)的全過程按此重復(fù)直至數(shù)據(jù)寫完;簡單來說RAID 0使用的是平行存取方式。
我們來看一下RAID 0系統(tǒng)的工作原理,圖1是由三塊磁盤組成的RAID 0系統(tǒng):
圖1 RAID 0系統(tǒng)的工作原理
由上圖可以清楚地看到,該系統(tǒng)由三塊磁盤同時讀寫同一數(shù)據(jù)的不同數(shù)據(jù)塊來達(dá)到三倍于原來磁盤的速度。實(shí)際上,RAID也可以只使用兩塊磁盤。上圖中,在任何時刻,這三塊磁盤都在同步地工作,但它們讀寫的內(nèi)容卻完全不同。由于一個傳輸過程由三個磁盤各完成1/3,也就相當(dāng)于傳輸帶寬增加了三倍,所以操作時間也就減少了2/3。其中RAID 0控制器的作用就是將原來的數(shù)據(jù)均分為三份給三塊磁盤寫入或?qū)⑷龎K磁盤讀出的數(shù)據(jù)合并在一塊兒交給外部數(shù)據(jù)總線。磁盤數(shù)量越多,速度就越快,容量就越大(單盤速度×硬盤數(shù)量=RAID0的總速度;單盤容量×硬盤數(shù)量=RAID0的總?cè)萘?。但是,可靠性是單獨(dú)使用一塊磁盤的1/N。磁盤量越多,可靠性就越低(即是容易比單盤發(fā)生故障),一個磁盤出故障或磁盤壞了數(shù)據(jù)將會丟失。所以RAID 0最好備份一下結(jié)構(gòu)和分區(qū)表信息,便于一般故障的恢復(fù)。 #p#page_title#e#
RAID 1
RAID 1稱為磁盤鏡像:把一個磁盤的數(shù)據(jù)鏡像到另一個磁盤上,在不影響性能情況下最大限度的保證系統(tǒng)的可靠性、可修復(fù)性,具有很高的數(shù)據(jù)冗余能力,但磁盤利用率為50%,成本高,多用在保存關(guān)鍵性重要數(shù)據(jù)的場合。但是在RAID中,它同樣是占用了一些CPU時間,把寫往主盤的數(shù)據(jù)同步地寫到鏡像盤。它的工作方式如圖2所示。
圖2 RAID 1工作原理圖示
上圖中,寫在磁盤1和磁盤2上的數(shù)據(jù)是完全一樣的,如寫在磁盤1上的數(shù)據(jù)1、2、3,也同樣寫在磁盤2上,對外只顯示一個帶有數(shù)據(jù)1、2、3的磁盤。
RAID 1有以下特點(diǎn):
RAID 1的每一個磁盤都具有一個對應(yīng)的鏡像盤,任何時候數(shù)據(jù)都同步鏡像,系統(tǒng)可以從一組鏡像盤中的任何一個磁盤讀取數(shù)據(jù)。
磁盤所能使用的空間只有磁盤容量總和的一半,系統(tǒng)成本高。
只要系統(tǒng)中任何一對鏡像盤中至少有一塊磁盤可以使用,甚至可以在一半數(shù)量的磁盤出現(xiàn)問題時系統(tǒng)都可以正常運(yùn)行。
出現(xiàn)磁盤故障之后RAID系統(tǒng)不再可靠,因為只有一個磁盤正常運(yùn)作,應(yīng)當(dāng)及時的更換損壞的磁盤,否則剩余的鏡像磁盤時間長了也可能出現(xiàn)問題,那么整個系統(tǒng)就會崩潰。
更換新盤后原有數(shù)據(jù)會需要很長時間同步鏡像,外界對數(shù)據(jù)的訪問不會受到影響,只是這時整個系統(tǒng)的性能有所下降。
RAID 1磁盤控制器的負(fù)載相當(dāng)大,用多個磁盤控制器可以提高數(shù)據(jù)的安全性和可用性。
RAID1磁盤的寫速度可能下降1/4左右,讀取速度比單盤可能提高1/4 左右,因為RAID1讀取時,系統(tǒng)會同時從兩個盤上搜索,把先讀取到的數(shù)據(jù)傳輸回來。
RAID 1+0(也被稱為RAID 10)
雖然RAID 1也可以獲得少許的性能提升,但是相對RAID 0來說恐怕是微不足道了。因此,在性能和安全兼顧的情況下,就出現(xiàn)了RAID 1+0。RAID 1+0至少使用4個磁盤,這樣,RAID 1+0在理論上同時保證了RAID 0的性能和RAID 1的安全性,代價是比RAID 0或1再多一倍的磁盤數(shù)量。其工作原理如圖3所示。RAID 10是建立在RAID 0和RAID 1基礎(chǔ)上的,具體的組合結(jié)構(gòu)看圖:
圖3 RAID 1+0工作原理圖示
從中可以看出,RAID 1在這里就是一個冗余的備份陣列,而RAID 0則負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的讀寫陣列。其實(shí),圖3只是一種RAID 10方式,更多的情況是從主通路分出兩路(以4個磁盤時為例),做Striping操作,即把數(shù)據(jù)分割,而這分出來的每一路則再分兩路,做Mirroring操作,即互做鏡像。這就是RAID 10名字的來歷(也因此被很多人稱為RAID 0+1)。
由于利用了RAID 0較高的讀寫效率和RAID 1較高的數(shù)據(jù)保護(hù)、恢復(fù)能力,使RAID 10成為了一種性價比較高的等級,目前幾乎所有的RAID控制卡都支持這一等級。但是,RAID 10對存儲容量的利用率和RAID 1一樣低,只有50%,讀寫速度增加是單盤的一倍。下面就讓我們總結(jié)一下它的特點(diǎn):
擁有RAID 1 數(shù)據(jù)保護(hù)及容錯能力,具有RAID 0比較高的I/O帶寬,容錯處理的系統(tǒng)和單獨(dú)的鏡像基本上一樣。對在RAID 1基礎(chǔ)上提高性能,RAID10 它就是完美的解決方案。適用于數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等需要高性能、高容錯而對容量要求不大的場合上。
由于存儲容量的利用率較低,成本昂貴造成非常有限的擴(kuò)展性。并且所有磁盤必須并行存取,工作使用磁軌的持續(xù)性能被減弱。
RAID 5
RAID 5 是一種存儲性能、數(shù)據(jù)安全和存儲成本兼顧的方案,它使用的是Disk Striping(硬盤分割)技術(shù),RAID 5不是利用鏡像而是利用分散奇偶校驗冗余數(shù)據(jù)。RAID 5可以理解為是RAID 0和RAID 1的折衷方案,RAID 5可以為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)安全保障,但保障程度要比Mirror(鏡像)低而磁盤空間利用率要比Mirror高。
如上圖所示,四個硬盤組成的RAID 5采用數(shù)據(jù)分塊并行傳送的方法,但是它在數(shù)據(jù)分塊之后需計算它們的奇偶校驗和。數(shù)據(jù)存儲方式為: P4為磁盤1的數(shù)據(jù)0,數(shù)據(jù)3和數(shù)據(jù)6的奇偶校驗信息,其它以此類推;P3為磁盤2的數(shù)據(jù)1,數(shù)據(jù)4和數(shù)據(jù)9的奇偶校驗信息;P2為磁盤3的數(shù)據(jù)2,數(shù)據(jù)7和數(shù)據(jù)10的奇偶校驗信息;P1為磁盤4的數(shù)據(jù)5,數(shù)據(jù)8和數(shù)據(jù)11的奇偶校驗信息。由圖中可以看出,RAID 5不對存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份,而是把數(shù)據(jù)和相對應(yīng)的奇偶校驗信息存儲到組成RAID5的各個磁盤上,并且奇偶校驗信息和相對應(yīng)的數(shù)據(jù)分別存儲于不同的磁盤上。 #p#page_title#e#
RAID 5具有和RAID 0相近似的數(shù)據(jù)讀取速度,只是多了一個奇偶校驗信息,寫入數(shù)據(jù)的速度比對單個磁盤進(jìn)行寫入操作稍慢。同時由于多個數(shù)據(jù)對應(yīng)一個奇偶校驗信息,RAID 5的磁盤空間利用率要比RAID 1高,存儲成本相對較低。RAID5是采用奇偶校驗的方法維護(hù)數(shù)據(jù),這些奇偶校驗的信息只占用一塊磁盤的容量,所以RAID5的實(shí)際容量相當(dāng)于陣列中的磁盤數(shù)減1,數(shù)據(jù)讀寫速度等于單盤的速度×盤數(shù),具有相對較好的綜合性能。
RAID 5E(RAID 5 Enhencement)是在 RAID 5級別基礎(chǔ)上的改進(jìn),與RAID 5類似,數(shù)據(jù)的校驗信息均勻分布在各硬盤上,但是在每個硬盤上都保留了一部分未使用的空間,這部分空間沒有進(jìn)行條帶化,最多允許兩塊物理硬盤出現(xiàn)故障??雌饋?,RAID 5E和RAID 5加一塊熱備盤好象差不多,其實(shí)由于RAID 5E是把數(shù)據(jù)分布在所有的硬盤上,性能會與RAID5 加一塊熱備盤要好。當(dāng)一塊硬盤出現(xiàn)故障時,有故障硬盤上的數(shù)據(jù)會被壓縮到其它硬盤上未使用的空間,邏輯盤保持RAID 5級別。
RAID 5E
RAID 5EE
與RAID 5E相比,RAID 5EE的數(shù)據(jù)分布更有效率,每個硬盤的一部分空間被用作分布的熱備盤,它們是陣列的一部分,當(dāng)陣列中一個物理硬盤出現(xiàn)故障時,數(shù)據(jù)重建的速度會更快。
綜上所述,RAID 總體來說有以下作用:
增強(qiáng)了速度 ,服務(wù)器可以在同一時間從多個磁盤上讀取數(shù)據(jù)。
提升I/O每秒的數(shù)量,增加可用運(yùn)用時間,減少維護(hù)。
增加資料安全性及穩(wěn)定性, 大量資料快速及簡易管理。
擴(kuò)容了存儲能力,多個磁盤組成更大的空間提供給服務(wù)器使用。
可高效恢復(fù)磁盤,RAID提供了相當(dāng)高的數(shù)據(jù)冗余功能,我們可以保證數(shù)據(jù)的完整無缺。
2、 軟RAID與硬RAID
RAID也有全軟、半軟半硬與全硬之分。全軟RAID就是指RAID的所有功能都是操作系統(tǒng)(OS)與CPU來完成,沒有第三方的控制/處理(業(yè)界稱其為RAID協(xié)處理器)與I/O芯片。這樣,有關(guān)RAID的所有任務(wù)的處理都由CPU來完成,可想而知這是效率最低的一種RAID。由于全軟RAID是在操作系統(tǒng)下實(shí)現(xiàn)RAID,不能保護(hù)系統(tǒng)盤,亦即系統(tǒng)分區(qū)不能參與實(shí)現(xiàn)RAID。有些操作系統(tǒng),RAID的配置信息存在系統(tǒng)信息中,而不是存在磁盤上,當(dāng)系統(tǒng)崩潰,需重新安裝時,RAID的信息也會丟失。尤其是全軟RAID 5是CPU的增強(qiáng)方式,會導(dǎo)致30%-40%的I/O功能降低,所以在服務(wù)器中不建議使用全軟RAID。
半軟半硬RAID是一種把初級的RAID功能附加給SCSI或者SATA卡而產(chǎn)生的產(chǎn)品,它把軟件RAID功能集成到了產(chǎn)品的固件上,從而提高了產(chǎn)品的功能和容錯能力。它可以支持RAID 0和RAID 1 RAID (1+0)。但因為缺乏自己的I/O處理芯片,所以這方面的工作仍要由CPU與驅(qū)動程序來完成。而且,半軟半硬RAID所采用的RAID控制/處理芯片的能力一般都比較弱,不能支持高的RAID等級。
全硬的RAID則全面具備了自己的RAID控制/處理與I/O處理芯片,甚至還有陣列緩沖(Array Buffer),對CPU的占用率以及整體性能是這三種類型中最優(yōu)勢的,但設(shè)備成本也是三種類型中最高的。簡單來說半軟半硬是依靠主機(jī)本身CPU和內(nèi)存運(yùn)行,全硬RAID,自帶有微處理與I/O處理芯片及內(nèi)存,不依靠你主機(jī)的CPU內(nèi)存,直接把相關(guān)信息提交給OS處理,從而使性能獲得很大的提高。它的缺點(diǎn)是要占用PCI總線帶寬,所以PCI I/O 可能變成陣列速度的瓶頸。
RAID卡有多種,除主板集成能夠做的RAID的硬RAID外,還有各種專門RAID卡。如泰安7901以及目前板載SATA RAID都是典型的HOST RAID卡,只有I/O處理芯片,雖然它也能做RAID1,RAID0和RAID10,但都是通過BIOS和驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)的,其性能較全硬RAID卡如Adaptec的2系列的(2030s等)要低,優(yōu)點(diǎn)是價格要低至少一半。
其實(shí)要識別全硬RAID也很簡單:如果不掛驅(qū)動在LINUX下能認(rèn)到RAID而不是單磁盤的就是全硬RAID了。因為LINUX對RAID驅(qū)分很嚴(yán),HOST RAID是作為軟RAID來對待的,沒有廠家專用驅(qū)動LINUX就把它當(dāng)作SCSI卡來處理。 #p#page_title#e#
3、 RAID的可靠度
根據(jù)平均故障間隔時間(MTBF),可以推斷出單只磁盤的規(guī)定時間的無故障可靠度概率。這里所說的可靠度是指在規(guī)定的時間內(nèi),在規(guī)定的條件下,完成規(guī)定功能的能力,以概率計量。按RAID可靠度的數(shù)學(xué)模型,可計算出常見RAID的可靠度,見下表。從該表不難看出,IDE的RAID 1也有極高的可靠度。由于SCSI硬盤比IDE硬盤價格要貴,性能高出不少,為了獲得比較合理的結(jié)論,可選擇以下方式比較:規(guī)定時間內(nèi)、相同價格下比可靠度;或規(guī)定時間內(nèi)、相同可靠度下比價格;當(dāng)然還有其他的比較方式。不難得出以下結(jié)論:SCSI硬盤一次性投資較大,相對一勞永逸,RAID的可選形式較多。IDE硬盤一次性投資小,要達(dá)到規(guī)定可靠度,必須分段投資,總價仍較低,相對麻煩,RAID的可選形式較少。
RAID可靠度表:
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時間
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一年
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兩年
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三年
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SCSI硬盤可靠度
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單只硬盤
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0.991278257
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0.982632582
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0.974062314
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Raid 0
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0.982632583
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0.965566792
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0.948797391
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Raid 1
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0.999923931
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0.999698372
|
0.999327236
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Raid 1+0
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0.999847868
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0.999396836
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0.998654925
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Raid 5(2/3)
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0.99977312
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0.999105595
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0.998016609
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IDE硬盤可靠度
|
單只硬盤
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0.978338064
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0.957145367
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0.936411745
|
Raid 0
|
0.957145367
|
0.916127254
|
0.876866957
|
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Raid 1
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0.99953076
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0.99816348
|
0.995956533
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Raid 1+0
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0.999061741
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0.996330333
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0.991929417
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Raid 5(2/3)
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0.9986126109
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0.9946478482
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0.9883838357
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4、 服務(wù)器RAID選用
服務(wù)器RAID選用,需根據(jù)具體應(yīng)用對數(shù)據(jù)安全性、速度等性能的要求,結(jié)合投資來綜合考慮。目前常用的RAID方式為RAID1、RAID0、RAID5及RAID1+0,如果數(shù)據(jù)重要而寫性能不重要則選RAID1就可以了;如果性能重要而數(shù)據(jù)不重要則選RAID0,如果兩種都重要只能用RAID5或RAID1+0。
筆者的世界網(wǎng)絡(luò)(www.linkwan.com)服務(wù)器,為兩岸三地提供速度測試服務(wù),日訪問用戶數(shù)近十萬,涉及兩千多個測試站點(diǎn),大量的測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,對穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)安全性要求很高,所以目前采用RAID 1,優(yōu)先保證系統(tǒng)的可靠性、可修復(fù)性,同時具有較高的數(shù)據(jù)冗余能力。
一般情況下,筆者建議在目前硬件成本已經(jīng)大幅降低的情況下選用RAID1+0,因為從性能來說RAID1+0比RAID5要高出不少,從安全性來說RAID5隨意壞兩塊磁盤則數(shù)據(jù)全丟,RAID1+0只有特定的兩塊盤損壞才會損壞數(shù)據(jù),所以RAID1+0從性能和安全性上都比RAID5要強(qiáng),只是比RAID5成本略高。且普通的SCSI卡都支持RAID 1+0,針對大部分的網(wǎng)站應(yīng)用,RAID 1+0既保證數(shù)據(jù)安全性,又能提高性能,確實(shí)是一個不錯的選擇。
在低價格的RAID選用方面,筆者推介SCSI RAID 1 及 RAID 1+ 0,如泰安M7901卡只需人民幣700多元,Adaptec 29320ALP-R只需人民幣1500元。資金比較充裕的,筆者推薦使用LSI Logic MEGA RAID。此卡最大的優(yōu)點(diǎn)是做RAID的時候會比較方便,RAID的初始化可以后臺做,不用等很久,當(dāng)然還有其它優(yōu)點(diǎn),大家可以參考廠家資料。
M7901
Adaptec 29320ALP-R
Adaptec 2130S
綜合考慮硬盤和RAID的選用,由于SCSI具有較多性能優(yōu)勢且目前價格相對來說也可接受,所以在數(shù)據(jù)安全性要求高的情況下,SCSI特別是SCSI RAID仍然是首選。SATA II雖然在磁盤數(shù)量多的情況下性能已經(jīng)不低于SCSI,但是從CPU占用率及數(shù)據(jù)安全的角度來看,SCSI比SATA成熟,兼容性基本上不成問題,反觀SATA的板載芯片或HOST RAID芯片,兼容性目前還存在較嚴(yán)重的問題,典型的如有的芯片不支持SATA II代硬盤,SATA硬盤和RAID的損壞率高于SCSI等。當(dāng)然SATA技術(shù)前景比較光明,它理論上也具備熱插拔能力,并且可以在接口上具備很好的可伸縮性,但是以后的高端來說還是SCSI,三至五年SAS成熟后就會逐步取代SCSI。至于如何選擇,仍然是看用戶的需要。
當(dāng)然,RAID并不能完全保障資料的安全,RAID只是盡量減少硬件故障所造成的資料損失和提升性能。但是防不了黑客入侵和病毒侵害,所以要保證資料的安全性還是要多管齊下,本文只是從硬盤和RAID的角度做一個比較具體的介紹,所以在數(shù)據(jù)重要的情況下要采取服務(wù)做RAID,定期異機(jī)備份資料,甚至定期更換磁盤等多管齊下的辦法,才能確保企業(yè)服務(wù)器穩(wěn)定性及資料安全。