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应用:从零解读RAID理论及操作

RAID控制器解析
    RAID控制器及我们所说的RAID卡,通常服务器常用的RAID卡为PCI-X (64bit/100MHz, 64bit/133MHz )接口,并且使用时尽量将RAID卡插到主板上最高速度的接口,为的是能尽量提高作为服务器基础性能一部分的磁盘系统的I/O性能。

    一个RAID卡应有以下三大部分:

    1. RAID控制芯片:专门完成RAID运算的芯片,整个RAID卡的基础,比较常见的有Adaptec,AMI等厂商的。
    2. 缓存:通常为带ECC校验的内存作为缓存提高读写性能。
    3. 电池:较新的高质量产品使用锂电池为缓存供电。当服务器突然断电时缓存中可能存有数据尚未回写至硬盘中,如无电池保持供电,则缓存中的数据会丢失导致断电时的数据完整可能丢失。此标准并不是一定的,有些低端RAID卡可能就没有电池。而且随着台式机芯片组技术的发展,很多台式机的主板上会集成成本较低并且功能相对简单的RAID芯片或在南桥芯片中附带RAID功能,此情况下通常也没有电池模块。

     以DELL PowerEdge系列服务器使用的RAID卡为例,下图为PowerEdge Expandable RAID Controller 3(简称Perc 3)系列RAID卡,其中DC为双通道QC为四通道全长卡。我们可以看到Lite为简版就没有附带电池,DC和QC在缓存上都有电池为缓存供电。

    下图为Perc 3/DC的结构图,散热片下为RAID控制芯片,DIMM Socket为缓存接口。此卡有Channel 0、1内部和外部四个接口,可以使用内部接口在服务器内部搭建RAID,也可以用外接接口扩展外接磁盘柜。虽然它有四个接口,但它只是双通道的RAID卡,实际不论Channel 0还是1内外口是相通的,一次只能连结一个,即接Channel 0内部接口就不能接Channel 0外部接口,反之亦然,否则可能造成该接口上整个RAID出现硬盘掉线等不正常现象。

    有些服务器会使用集成RAID卡,将RAID控制芯片集成在主板上,缓存、电池均连接在主板上。集成RAID卡有一个RAID Key,没有RAID Key无法使用集成RAID卡。

    集成RAID卡的缓存直接插在主板的RAID DIMM接口。

    如果服务器安装了RAID卡,在进入系统前的启动过程会显示RAID卡的信息,由此可以确定RAID卡的类型等信息。

    不管哪个厂家生产的RAID卡,其RAID功能是对系统透明的。例如,一台服务器有两个RAID逻辑驱动器,一个2块73G硬盘组成的RAID 1 73G,一个3块73G硬盘组成的RAID 5 73G,在Windows的磁盘管理中只会显示磁盘0 73G、磁盘1 73G,无法看出是否是RAID逻辑驱动器以及RAID级别。至于Windows的升级基本磁盘为动态卷功能是实用Windows系统功能实现的软件RAID,其基本RAID原理完全相同,但是由于其完全基于操作系统,故安全性和性能比起以RAID卡为载体的硬件实现由比较大的差距。

    在安装操作系统前必须先配置RAID虚拟磁盘驱动器,并在安装前加载RAID卡驱动否则安装程序后因无法找到硬盘驱动器而无法安装。

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