【IT168 专稿】如今,RAID技术已经成为企业中服务器及存储上应用的骨干技术,已经面市的RAID控制器产品也在主流应用中给人留下了深刻的印象。本文将主要梳理市场上较为常见的SAS RAID卡产品,讲解RAID卡产品的构成及分类,以及如何选择RAID卡产品。
硬件RAID卡内部结构及发展趋势
RAID磁盘冗余技术的意义和种类我们在这里就不再详细介绍了,构成RAID的方式通常有两种,第一类是软件RAID,通常是通过操作系统中自带的RAID功能来实现,但是软件RAID涉及到复杂的计算,需要占用CPU、内存等大量的系统资源。而且,本身RAID程序运行于操作系统上,也就是说,必须在安装操作系统之上才能组建RAID组,而安装操作系统的磁盘就无法加入RAID组了。一旦操作系统崩溃,RAID程序也就无法运行,对整个RAID组的数据安全都带来一定的隐患,因此,相对于软件RAID,更加常见的,其实是硬件RAID模式。
RAID卡就是用独立的硬件板卡来实现RAID功能的办法,一块自带CPU的RAID卡俨然就是一个小型的计算机系统,有自己的CPU、内存、ROM、总线和IO接口,不过这个系统内的微型计算机专门用于处理RAID运算。
早期SCSI RAID卡产品结构示意
早些时候,市场上较为普遍的是SCSI RAID卡,一般包括SCSI接口控制器,在后端与SCSI磁盘通讯;前端连接到PCI总线上,因此一般还有一个PCI总线控制器维护PCI总线仲裁,实现和主机系统的通讯。此外,还有一个ROM,通常都是用Flash芯片作为ROM,其中存放着初始化RAID卡必须的代码以及实现RAID功能所必须的代码。
带RAID卡的整体系统结构示意
RAM则一方面可以作为数据缓存提高性能,另外一方面可以作为RAID卡上CPU执行RAID运算所需要的内存空间。XOR芯片则是专门用来做RAID3、5、6这一类校验型RAID的校验数据计算。使用XOR芯片,可以大大加速这一类校验型RAID的运算效率。
影响 RAID 卡性能的因素很多,其中可调因素主要有 RAID 卡缓存( CACHE )大小、写策略( WRITE POLICY )、读策略( READ POLICY )、条带的大小( STRIPE SIZE )。不同的 RAID 卡虽然说法略有不同,但意思是一样的。很多设置可以在 RAID 卡的配置工具中调整。
随着SAS作为SCSI磁盘通道协议的接班人逐步的替代SCSI接口,SAS RAID也逐步替代SCSI RAID成为RAID卡市场上的主流产品。此外,随着SSD应用日渐普遍,RAID卡产品对SSD的支持和优化也成为最新的必备选项。
例如LSI在前不久针对MegaRAID系列产品增加了软件功能包CacheCade和FastPath软件包,就支持将SSD作为缓存使用,并对SSD数据读取进行加速和优化。其实这一功能和去年Adaptec推出的MAXIQ较为类似,都是使用SSD作为传统HDD RAID的读缓存来提高存储性能。
LSI的CacheCade以及Adaptec MAXIQ,均支持将SSD作为缓存空间使用,提高整体系统性能,图为应用MAXIQ的整体系统架构
此外,PMC推出了与IBM合作研发的maxRAID架构以及该系列的首款产品——专为服务器固态硬盘(SSD)而设计的BR5225-80 RAID卡,使用自家的SRC 8x6G RoC芯片和IBM提供的多线程RAID堆栈软件。可以预见,对SSD硬盘的支持与优化正成为RAID卡领域的又一市场和技术制高点。