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硬件RAID和软件RAID

 
 

  目前RAID技术大致分为两种:基于硬件的RAID技术和基于软件的RAID技术。

  一、硬件RAID

  基于硬件的系统独立于主机之外地来管理RAID子系统,并且它在主机处只用一个磁盘来代表每一组RAID阵列。

  连接到SCSI控制器的,把RAID阵列表示为单个SCSI驱动器的设备就是一个硬件RAID的例子。一个外部的RAID系统把所有RAID处理“智能”都转移到位于内部磁盘子系统中的控制器中。整个子系统都是通过一个普通的SCSI控制器连接到主机上,对主机而言,它就象一个单一的磁盘。RAID控制器还以卡的形式出现。它充当操作系统的SCSI控制器,但却控制所有驱动器本身的实际通讯。在这些情况下,你把驱动器插入到RAID控制器中,就如同SCSI控制器一般,但是,在这之后,你把它们添加到RAID控制器的配置里,操作系统决不会知道其中的区别。

  二、软件RAID

  软件RAID在内核磁盘(块设备)编码中实现各类RAID级别。因为它不需要昂贵的磁盘控制器卡或热交换底盘,软件RAID提供了最廉价的解决方法。它还可以用在较便宜的IDE磁盘以及SCSI磁盘。使用今日的快速CPU,软件RAID的性能能够超出硬件RAID。

  Windows 2000/XP中就已内置了RAID功能——动态磁盘管理。动态磁盘与基本磁盘相比,不再采用以前的分区方式,而是叫卷集,它的作用其实和分区相一致,但是具有以下区别:

  1、可以任意更改磁盘容量

  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,而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,如PQMagic等)。

  2、磁盘空间的限制

  动态磁盘可被扩展到磁盘中不连续的磁盘空间,还可以创建跨磁盘的卷集,将几个磁盘合为一个大卷集。而基本磁盘的分区必须是同一磁盘上的连续空间,分区的最大容量当然也就是磁盘的容量。

  3、卷集或分区个数

  动态磁盘在一个磁盘上可创建的卷集个数没有限制,相对的基本磁盘在一个磁盘上最多只能分4个区,而且使用DOS或Windows 9X时只能分一个主分区和扩展分区。

  因为大部分用户的磁盘都是基本磁盘类型,为了使用软件RAID功能,我们必须将其转换为动态磁盘:控制面板→管理工具→计算机管理→磁盘管理,在查看菜单中将其中的一个窗口切换为磁盘列表。这时我们就可以通过右键菜单将选择磁盘转换为动态磁盘。

  在划分动态卷时会可以看到这样几个类型的动态卷。

  (1)简单卷:包含单一磁盘上的磁盘空间,和分区功能一样。

  当系统中有两个或两个以上的动态磁盘并且两个磁盘上都有未分配的空间时,我们能够选择如下的两种分卷方式:

  (2)跨区卷:跨区卷将来自多个磁盘的未分配空间合并到一个逻辑卷中。

  (3)带区卷:组合多个(2到32个)磁盘上的未分配空间到一个卷。

  如果如上所述系统中的两个动态磁盘容量一致时,我们会看到另一个分区方式

  (4)镜像卷:单一卷两份相同的拷贝,每一份在一个硬盘上。即我们常说的RAID 1。

  当我们拥有三个或三个以上的动态磁盘时,我们就可以使用更加复杂的RAID方式——RAID 5,此时在分卷界面中会出现新的分卷形式。

  (5)RAID 5卷:相当于带奇偶校验的带区卷,即RAID 5方式。

  三、两种RAID的比较

  其中基于硬件的RAID解决方案比基于软件RAID技术在使用性能和服务性能上稍胜一筹,具体表现在检测和修复多位错误的能力、RAID保护的可引导阵列、错误磁盘自动检测、剩余空间取代和阵列重建、共有的或指定的剩余空间和彩色编码报警等许多方面优于后者。另外,还提供从单一控制实施的对多RAID安装、多操作系统远程检测和管理的能力。

  从安装过程来看,两种RAID解决方案的安装过程都比较容易,安装耗时也相差无几。从CPU占有率来看,基于硬件的RAID显然能够减少CPU的中断次数,同时降低主PCI总线的数据流量。从而是系统的性能产生一个提升。从I/O占用角度考虑,两种解决方案的差别并不算很大。基于硬件的RAID方案仅在下列两方面有一定优势;减少RAID5阵列在降级模式的运行时间;平行引导阵列的能力。另外,在硬件解决方案中,可以采用RAID0/1 取代RAID1来提高性能。尽管基于硬件的RAID 方案具有优势,但在产品的价格上仍然无法与基于软件的RAID抗衡--后者完全免费。不过,硬件解决方 案的价格也不是不可接受,一般只需增加少许投资即可获得一套基于硬件入门级RAID解决方案。而基于软件的RAID解决方 案也不是分文不花,至少还需购置一块SCSI卡。因此,在计算总体拥有成本是,必需考虑基于软件的RAID解决方案的隐性成本,如用户生产效率、管理成本和重新配置的投资等等。这些成本的综合往往会超过购买一套基于硬件的RAID解决方案所需投资。

 
 

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