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采用F3系列SSD组建PCIE高速缓存

2013/01/19 联系我们

1.1  什么是RAID

        这一节我们首先对RAID做一个基本介绍,包括RAID的概念、RAID的作用、RAID级别的分类、软RAID和硬RAID的组建方法,同时还会对RAID中常用的一些专业术语进行讲解。

 

1.1.1

        RAID基础知识RAID最初是1987年在加利福尼亚大学进行的一个科研项目,后来由伯克利分校的D.A.Patterson教授在1988年正式提出。

        RAID是RedundantArray of Inexpensive Disks的缩写,直译为“廉价冗余磁盘阵列”,最初是为了组合多块小容量的廉价磁盘来代替大容量的昂贵磁盘,同时希望在磁盘失效时不会对数据造成影响而开发出的一种磁盘存储技术。

        后来随着硬盘研发技术的不断提升,硬盘的容量越来越大,成本却在不断下降,所以RAID中“Inexpensive(廉价)”一词已经失去意义,于是将这个词用“Independent(独立)”来替代,RAID就成了“独立冗余磁盘阵列”,也简称为“磁盘阵列”,但这只是名称的变化,实质性的内容并没有改变。 

 

1.1.2 RAID 技术能够为计算机系统提供以下三个方面的优异性能:

(1)   提供更大的存储空间

        目前容量为市场上单块SSD硬盘可以到达512G到1T容量,1TB的存储空间对于个人用户来说已经很大了,但对于特殊用途应用,比方说虚拟服务器的高速缓存来说,还远远不够,那么使用RAID技术,就可以把多块SSD硬盘组成一个更大的存储空间供用户使用。比如,利用RAID-0技术把5块1TB的SSD  SATA硬盘组织起来,能够提供5TB的存储空间。

(2)提供更快的传输速度

        采用RAID技术,可以让很多SSD硬盘同时传输数据,而这些硬盘在逻辑上又表现为一块硬盘,所以使用RAID可以达到单个硬盘几倍、甚至几十倍的速率。也就是说,RAID技术可以通过在多个硬盘上同时存储和读取数据的方式来大幅提高存储系统的数据吞吐量。以目前石竹提供的硬盘速率260MB/s,通过组Raid速率可以达到3GB/s的速率。

(3)提供更高的安全性

        RAID可以通过数据校验提供容错功能,在很多RAID模式中都有较为完备的冗余措施,甚至是直接相互的镜像备份,从而大大提高了RAID系统的容错性,让系统的稳定性更好、安全性更高。那么SSD固态盘组成RAID,更加增加了可靠性与安全性,SSD支持加固级别,满足抗恶劣环境。

 

1.1.3 RAID 级别简介

        RAID技术针对不同的应用需求而使用的不同的技术类别,这些类别被称为RAID级别,目前业界公认的标准是RAID-0级、RAID-1级、RAID-2级、RAID-3级、RAID-4级、RAID-5级、RAID-6级,这些不同的级别并不代表技术的高低,也就是说,RAID-5并不高于RAID-0,RAID-1也不低于RAID-4,至于该选择那一种RAID级别的产品,需要根据用户的操作环境和应用需求而定,与级别的高低没有必然的关系。

        在上面提到的RAID-0到RAID-6这7个级别之间,还可以互相组合出新的RAID形式,如RAID-0与RAID-1组合成为RAID-10;RAID-0与RAID-5组合成为RAID-50等。

1.1.4

        如何实现RAID前文介绍了RAID的基础知识和级别,那么RAID是如何构建出来的呢?有两种方法可以实现RAID,一种是使用RAID控制器组建RAID,称为硬RAID;另外一种是直接用程序创建RAID,称为软RAID,下面分别介绍。

1.硬RAID创建方法

        硬RAID需要RAID控制器才能实现,RAID控制器也称为RAID卡。在前些年RAID卡的价格是很高昂的,并且只能支持SCSI接口的硬盘,往往只在高档服务器上才能使用。近来随着技术的发展和产品成本的不断下降,IDE硬盘和SATA硬盘的性能都有了很大提升,加之RAID芯片的普及,使得RAID技术也应用到了IDE硬盘和SATA硬盘上。

        图1-1是一个8通道的PCIE SATA-RAID卡,可连接8块CFD-SATA25F1固态硬盘组成PCIE SSD高速缓存。

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图1-1 8通道的PCIE SATA-RAID卡

 

        目前石竹提供的SSD系列盘,都可以通过RAID控制器,组成磁盘阵列,提供速率更快、容量更大、功能更加强大的全固态存储阵列。产品详情:http://www.vme.cn/gtcc/

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图1-4 石竹SSD、固态存储卡及固态阵列

2.软RAID

        除了使用RAID卡或者主板集成的RAID芯片实现磁盘阵列外,我们还可以在一些操作系统中直接利用软件方式实现RAID功能,例如Windows2000/XP/2003等系统中都内置了RAID功能。