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null服务器RAID技术及应用服务器RAID技术及应用沙洲职业工学院服务器技术讲座null什么是RAID？ RAID技术是怎样实现数据保护的？ RAID技术带给用户什么价值？RAID技术及应用我们的目标讲座内容讲座内容磁盘基本知识：基本磁盘与动态磁盘 RAID术语 RAID技术的实现 IDE RAID与SCSI RAID技术及应用 常用RAID卡产品介绍 问题与讨论 RAID技术及应用磁盘基本知识磁盘基本知识基本磁盘与动态磁盘 基本磁盘如果要改变分区容量就会丢失全部数据（当然也有一些特殊的磁盘工具软件可以改变分区而不会破坏数据）。 比如？ 动态磁盘在不重新启动计算机的情况下可更改磁盘容量大小，而且不会丢失数据PQMagic讲座内容讲座内容RAID术语 RAID技术的实现 IDE RAID与SCSI RAID技术及应用 磁盘阵列操作演示 常用RAID卡产品介绍 问题与讨论RAID技术及应用RAID技术的定义RAID技术的定义RAID Redundant Array of Independent Disks RAID是将同一阵列中的多个磁盘视为单一的虚拟磁盘，数据是以分段的方式顺序存放于磁盘阵列中。RAID术语RAID技术及应用Disk SpanningDisk SpanningDisk Spanning 数据跨盘技术使多个硬盘像一个硬盘那样工作 用廉价的资源来突破现有硬盘空间限制 最大限度的利用磁盘空间 不能改善硬盘的可靠性和速度 JBOD (Just A Bunch Of Disks) 1234100MBRAID技术及应用RAID术语Disk StripingDisk StripingDisk Striping 将数据按照一定大小分成多个数据块，这些数据块可以被分别存放在不同的物理盘上 系统在从特定硬盘读取数据时可以通知下个目标盘准备数据 提高系统读写数据的性能 RAID术语RAID技术及应用Disk MirroringDisk MirroringDisk Mirroring 将相同的数据同时写入多个硬盘中 当某个物理硬盘失效时，提供数据资料的保护能力 降低系统写数据的性能 RAID术语RAID技术及应用Hot SwapHot SwapHot Swap 处于运行状态的磁盘阵列子系统当出现单个物理盘失效的情况时，采用新硬盘将失效物理盘在线替换，同时保证系统稳定运行 只有RAID级别为1、3、5、10、30、50的阵列才提供该功能。RAID术语RAID技术及应用ParityParityParity 来自多个物理磁盘上的数据通过异或(XOR)操作运算产生的冗余奇偶数据 当单个硬盘失效时，这些冗余数据能够通过与其它物理磁盘上的数据进行异或(XOR)操作而恢复由于硬盘失效而丢失的数据 产生的冗余数据可以被存放于一个专作奇偶校验用的硬盘上，也可以将这些奇偶校验数据分散分布在磁盘阵列的全部硬盘中 产生和存储奇偶校验数据需要一些额外的操作，目前产生奇偶校验数据有两种方式：硬件生成和软件计算。 RAID术语RAID技术及应用讲座内容讲座内容RAID术语 RAID技术的实现 IDE RAID与SCSI RAID技术及应用 磁盘阵列操作演示 常用RAID卡产品介绍 问题与讨论RAID技术及应用RAID Levels— RAID 0RAID Levels— RAID 0RAID0 Striping 数据以分段（1K - 8M Byte）的方式放在磁盘阵列中，没有校验数据。 没有容错能力，同一通道4个1GB的硬盘做RAID0的效率是1个4GB硬盘的3-3.5倍； RAID技术的实现RAID技术及应用A0A1A2A3A4A5A6A74N-24N-14N4N-3............磁盘0磁盘2磁盘3磁盘1RAID 0系统的工作原理 RAID 0系统的工作原理 RAID Levels— RAID 1RAID Levels— RAID 1RAID1 Mirroring 使磁盘读取的效率增加，但写入的效率降低 通过数据直接备份具有容错能力 RAID技术的实现RAID技术及应用A0A0A1A1NN......磁盘0磁盘1 RAID 1工作原理图示 RAID 1工作原理图示 RAID Levels— RAID 3RAID Levels— RAID 3RAID3 Striping with Dedicated Parity Drive 有校验数据，提供数据容错能力 当单个硬盘失效时，会产生奇偶盘I/O瓶颈效应 RAID技术的实现RAID技术及应用nullRAID Levels— RAID4RAID Levels— RAID4RAID4 Independent Data disks with shared Parity disk （独立的数据硬盘与共享的校验硬盘） 按块存储可以保证块的完整，不受因分条带存储在其他硬盘上而可能产生的不利影响（比如当其他多个硬盘损坏时，数据就完了）。 由于RAID 4 在写入时要等一个硬盘写完后才能写一下个，并且还要写入校验数据所以写入效率比较差，读取时也是一个硬盘一个硬盘的读， nullRAID Levels— RAID 5RAID Levels— RAID 5RAID5 Striping with Distributed Parity 有校验数据，提供数据容错能力 校验值分散在各个盘的不同位置，相当程度的分散了负载，故有较好的性能，尤其是对小型数据。RAID5适用于银行和股市的联机交易系统（OLTP）。 RAID技术的实现RAID技术及应用RAID-5工作原理RAID-5工作原理RAID5E / RAID5EERAID5E / RAID5EERAID-5 正常时RAID-5 正常时RAID-5受损时RAID-5受损时RAID 5 XOR 复原 RAID 5 XOR 复原 RAID Levels— RAID 10RAID Levels— RAID 10 Two RAID 1’s Striped RAID技术的实现RAID技术及应用RAID 1+0工作原理图示 RAID 1+0工作原理图示 RAID Levels— RAID 30RAID Levels— RAID 30Two RAID 3’s Striped RAID技术的实现RAID技术及应用RAID Levels— RAID 50RAID Levels— RAID 50Two RAID 5’s Striped RAID技术的实现RAID技术及应用讲座内容讲座内容RAID术语 RAID技术的实现 IDE RAID与SCSI RAID技术及应用 磁盘阵列操作演示 常用RAID卡产品介绍 问题与讨论 RAID技术及应用SCSI 与IDESCSI 与IDESCSI(Small Computer System Interface) 定义了一种输入/输出总线和逻辑接口，主要目标是提供一种设备独立的机制用来连接主机和访问设备。 IDE（Intergraded drive electronics) 现在PC机使用的主流硬盘接口IDE RAID与SCSI RAID技术及应用RAID技术及应用IDE RAIDIDE RAID基于IDE接口的RAID 应用产品称为IDE RAID 与SCSI RAID相比有及具竞争力的性价比 为中低端应用的服务器产品提供更强的数据处理和数据保护以及较高的性能价格比 支持RAID 0，1，0+1，5 IDE RAID与SCSI RAID技术及应用RAID技术及应用SCSI RAIDSCSI RAID基于SCSI接口的RAID 应用产品称为SCSI RAID 多个I/O并行操作，设备传输速度快； 可扩展性好，最多可连接15个外部scsi设备； 支持RAID级别多，RAID0、RAID1、RAID10、RAID3、RAID5、RAID30、RAID50、JBOD等； 支持Hotspare,在线热插拔，性能更稳定、可靠性更好； IDE RAID与SCSI RAID技术及应用RAID技术及应用为什么用RAID卡为什么用RAID卡用户对磁盘系统的四大要求 增加磁盘I/O存取速度 数据安全性要求，及容错（Fault tolerance）的能力 有效的利用磁盘空间 分担主机CPU的I/O事务 降低内存及磁盘的性能差异 提高计算机的整体工作性能 IDE RAID与SCSI RAID技术及应用RAID技术及应用IDE RAID 卡IDE RAID 卡将若干IDE硬盘做成一个或几个阵列盘，提高了系统中磁盘I/O的性能，并且使磁盘系统具有数据镜像的安全保护功能。 具有可管理性，在操作系统支持下，管理软件可监控阵列的状态，添加和删除阵列，在线数据恢复等； 最多支持4个硬盘，可实现RAID 0、1、0+1 QW1060、1600B应用了IDE RAID卡，2100主板集成IDE RAID 控制器IDE RAID与SCSI RAID技术及应用RAID技术及应用SCSI RAID卡SCSI RAID卡将若干硬盘做成一个或几个阵列盘，提高了系统中磁盘I/O的性能，并且使磁盘系统具有容错的安全保护功能。 通过磁盘Cache的运用，提高系统的存取速度， 结合SAF-TE （SCSI Access Fault Tolerant Enclosure）对磁盘阵列中的磁盘进行监控管理，管理的人机接口有1）RAID卡本身的指示报警； 2）具有SAF-TE功能的热插拔背板； 3）操作系统上安装的监控软件。IDE RAID与SCSI RAID技术及应用RAID技术及应用nullSCSI RAID卡的结构SCSI 控制器RAID 处理器FirmwareCACHE MEMORY指示报警电池通 道 B通 道 APCI 总 线SCSI终结器IDE RAID与SCSI RAID技术及应用RAID技术及应用 SCSI 接口的图片 SCSI 接口的图片null磁盘CACHERAID卡提高磁盘读写性能的另一手段是：磁盘CACHE。CPU系统CACHEMemoryMemory 控制器RAID CPU 磁盘CACHESCSI控制器SCSI硬盘IDE RAID与SCSI RAID技术及应用RAID技术及应用null磁盘CACHE的两大工作：磁盘I/O从磁盘读写入磁盘首先从CACHE读首先往CACHE写无CACHE有CACHE预读回写IDE RAID与SCSI RAID技术及应用RAID技术及应用null预 读Read Ahead Pre-Fetch 预读的两种方式 CACHE预读提高了计算机系统中的硬盘读的功能，尤其是在读取含有大量文件碎片的文件时。 具有良好预读功能的RAID卡能在看起来很随机的读访问中，识别出读取磁盘的规律， 通过这个规律提前将系统要读取的数据放在CACHE中。IDE RAID与SCSI RAID技术及应用RAID技术及应用nullRead ahead Pre-Fetch 当RAID卡发现系统要读的是先前已经读过的数据时，在这一次，便将这一个数据块的数据写到CACHE里。 — 对于程序文件的读取有利 — 对于数据文件的读取有利,特别是系统CPU的性能低时. 由于硬盘数据经常是以一族连续的硬盘扇区组织起来的，所以有时侯如把系统所请求的扇区随后的一个扇区里的数据同时读进来是有价值的。 IDE RAID与SCSI RAID技术及应用RAID技术及应用null回写 回写是通过暂时将数据存在CACHE里，从而推迟将数据写到慢设备（如硬盘、磁带机）的一种工作方式。数据将在随后的时间，硬盘闲置的时候写到硬盘中。写的时候也是统一将CACHE内的尚未写出的数据按照数据块的在硬盘中的BLOCK序号写入，这样可以提高写的效率。 IDE RAID与SCSI RAID技术及应用RAID技术及应用null系统 block7 block1 block5 block3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 block1 block3 block5 block7 注：回写需要加电池给CACHE供电，以免数据在写到硬盘之前系统断电导致硬盘数据丢失。 电梯式回写 IDE RAID与SCSI RAID技术及应用RAID技术及应用null通写通写模式下，所有数据在以命令完成状态返回到计算机之前，直接写到硬盘。 IDE RAID与SCSI RAID技术及应用RAID技术及应用磁盘Cache性能 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 磁盘Cache性能分析容量 增加CACHE大小对于预读来说，为系统提供了更多的来自CACHE的可供读取的记录。 对于回写来说，允许控制卡保存更多的记录留待后期写磁盘。特别是对于电梯式回写，使得连续的回写段之间有更近的间隔，降低硬盘写操作的平均访时间并提高了吞吐率。1、当用户数很多而且不是都访问相同的数据。 2、当数据文件很大时。 大容量cacheIDE RAID与SCSI RAID技术及应用RAID技术及应用null磁盘CACHE的类型EDO：工作频率在33MHz，RAID处理器频率低于100MHz时 SDRAM:工作频率在66MHz，RAID处理器频率高于100MHz时 --- 提高系统I/O的速度 ECC：对CACHE数据进行校验 Non-ECC：不对CACHE数据进行校验 --- 提高系统I/O的可靠性 Mylex的RAID卡需要ECC的；Adaptec的RAID卡没限定磁盘Cache性能分析IDE RAID与SCSI RAID技术及应用RAID技术及应用null带RAID卡SCSI系统硬件框图H O S TRAID 处理器FirmwareCache MemorySCSI主控制器 ID=7SCSI ID=0SCSI ID=5终结器终结器SCSI 总线背板 HSC ID=6IDE RAID与SCSI RAID技术及应用RAID技术及应用RAID 处理器RAID 处理器是一个PCI从设备，接受并执行来自系统的命令。同时占用PCI中断，代 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf SCSI磁盘子系统向系统。提出中断请求，请求占用PCI总线，返回对系统。命令的响应，如输送SCSI硬盘上的数据。 作为RAID卡的CPU，通过执行闪存中的Firmware，控制SCSI控制器、Cache Memory以及指示报警电路，来实现RAID卡的功能，运作流程如流程图所示。null初始化RAID卡寄存器发送配置提示、响应 HOST 命令进入配置界面提供配置菜单、将用户提供的RAID卡 参数 转速和进给参数表a氧化沟运行参数高温蒸汽处理医疗废物pid参数自整定算法口腔医院集中消毒供应 、RAID参数存入NVRAM根据RAID参数，通过SCSI控制器对硬盘进行初始化写操作完成配置读取NVRAM内的上次RAID参数，与硬盘实际信息进行比较，显示结果等待Host发出读写操作命令处理器运作流程简图RAIDIDE RAID与SCSI RAID技术及应用RAID技术及应用讲座内容讲座内容RAID术语 RAID技术的实现 IDE RAID与SCSI RAID技术及应用 磁盘阵列操作演示 常用RAID卡产品介绍 问题与讨论 RAID技术及应用软RAID与硬RAID软RAID与硬RAID　　　RAID也有全软、半软半硬与全硬之分。全软RAID就是指RAID的所有功能都是操作系统(OS)与CPU来完成，没有第三方的控制/处理 (业界称其为RAID协处理器)与I/O芯片。这样，有关RAID的所有任务的处理都由CPU来完成，可想而知这是效率最低的一种RAID。由于全软 RAID是在操作系统下实现RAID，不能保护系统盘，亦即系统分区不能参与实现RAID。有些操作系统，RAID的配置信息存在系统信息中，而不是存在磁盘上，当系统崩溃，需重新安装时，RAID的信息也会丢失。尤其是全软RAID 5是CPU的增强方式，会导致30%-40%的I/O功能降低，所以在服务器中不建议使用全软RAID。null软RAID演示 硬RAID演示讲座内容讲座内容RAID术语 RAID技术的实现 IDE RAID与SCSI RAID技术及应用 磁盘阵列操作演示 常用RAID卡产品介绍 问题与讨论 RAID技术及应用SCSI RAID 卡产品介绍SCSI RAID 卡产品介绍Adaptec 2100S 单通道Ultra160 SCSI RAID i960RS/32-Bit/33MHz 3200S 双通道Ultra160 SCSI RAID i960RN/64-Bit/33MHz 3210S 双通道Ultra160 SCSI RAID IOP303/64-Bit/66MHz 3410S 四通道SCSI RAID IOP303/64-Bit/66MHz RAID 0, 1, 0/1, 5, 0/5 支持 Windows 2000，Windows NT, NetWare，SCO UNIX以及 Linux等多种操作系统 常用RAID卡产品介绍RAID技术及应用nullMylex(IBM) AcceleRAID 160 单通道Ultra160 SCSI RAID i960RS/32-Bit/33MHz AcceleRAID 170 单通道Ultra160 SCSI RAID i960RM/32-Bit/33MHz AcceleRAID 352 双通道Ultra160 SCSI RAID i960RN/64-Bit/33MHz RAID 0, 1, 0+1, 3, 5, 10, 30, 50, JBOD 支持 Windows 2000，Windows NT, NetWare，Solaris，SCO UNIX等多种操作系统 SCSI RAID 卡产品介绍常用RAID卡产品介绍RAID技术及应用SCSI RAID 卡产品介绍SCSI RAID 卡产品介绍AMI(LSI) Express 300(Series 490) 单通道U2W SCSI RAID i960RM/32-Bit/33MHz Express 500(Series 475) 单通道Ultra160 SCSI RAID i960RM /32-Bit/33MHz Elite 1600(Series 493) 双通道Ultra160 SCSI RAID i960RN/64-Bit/66MHz RAID 0, 1, 3, 5, 10, 30, 50 支持 Windows 2000，Windows NT, NetWare，Solaris，SCO UNIX以及 Linux等多种操作系统 常用RAID卡产品介绍RAID技术及应用IDE RAID卡产品介绍IDE RAID卡产品介绍Promise FastTrak66 双通道ATA/66 RAID 支持四颗硬盘 RAID 0, 1, 0+1, JBOD FaseTrak100 双通道ATA/100 RAID 支持四颗硬盘 RAID 0, 1, 0+1, JBOD 支持 Windows 2000，Windows NT，NetWare以及 Linux等多种操作系统 常用RAID卡产品介绍RAID技术及应用null机型RAID卡联想万全服务器机型与RAID卡对应表常用RAID卡产品介绍RAID技术及应用讲座内容讲座内容RAID术语 RAID技术的实现 IDE RAID与SCSI RAID技术及应用 常用RAID卡产品介绍 问题与讨论 RAID技术及应用null问题与讨论进入丰富多彩的网络时代！null我们的目标您清楚了吗？什么是RAID什么是RAIDRAID就是廉价冗余磁盘阵列。 一种在配件、存储子系统和系统级别上通过硬件和软件冗余来保护重要数据和改善系统性能的方法; 利用磁盘分段、高速缓存等技术提高磁盘存取速度，同时通过磁盘镜像、数据冗余提供数据保护和备份。 RAID技术及应用RAID技术如何实现数据保护RAID技术如何实现数据保护数据镜像100%数据备份磁盘有效空间利用50%数据校验：无硬盘数目：2读写性能：读性能提高RAID1RAID技术及应用nullRAID技术如何实现数据保护数据镜像+分段100%数据备份磁盘有效空间利用50%数据校验：无硬盘数目：4读写性能：均有性能提高RAID10RAID技术及应用nullRAID技术如何实现数据保护数据校验数据分段存储磁盘有效空间利用n/n+1数据校验：校验数据存在专门校验盘硬盘数目：3（最少）读写性能：均有提高RAID3RAID技术及应用nullRAID技术如何实现数据保护数据校验数据分段存储磁盘有效空间利用n/n+1数据校验：校验数据均匀分布在各个磁盘上硬盘数目：3（最少）读写性能：均有提高RAID5RAID技术及应用nullRAID 技术的价值提高系统I/O性能数据安全保护可 管 理 性磁盘cache预读回写数据镜像数据校验磁盘阵列集中管理管理软件磁盘分段RAID1、10RAID3、5、30、50RAID技术及应用nullRAID技术及应用本讲座结束！谢谢！