冗余家族新貴——RAID6基礎入門

mactel 2006-10-25

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【IT168 專稿】眾所周知服務器上的數(shù)據(jù)是珍貴的,，而這些寶貴數(shù)據(jù)的保護工作是通過硬盤的冗余技術實現(xiàn)的,，在以往的配置過程中我們依據(jù)數(shù)據(jù)的安全級別和當前服務器硬件配置兩個條件來選擇冗余技術的級別，從最簡單的RAID0到RAID1,，從中級冗余技術RAID3到RAID5,。然而即使是通過三塊以上硬盤建立的RAID5磁盤陣列也不能百分之百的保證數(shù)據(jù)的安全，當同時有兩塊硬盤出現(xiàn)問題時部分數(shù)據(jù)還是會損壞的,。因此為了進一步提高數(shù)據(jù)的安全級別,，保證工作硬盤在同時損壞兩塊的情況下還可以保證數(shù)據(jù)不丟失，RAID6這種技術應運而生,，而今天我們也將為各位IT168的讀者介紹RAID6的一些基本情況并給大家推薦幾款不錯的RAID6存儲產(chǎn)品,。

一、RAID6的前世今生：

如圖

RAID6屬于RAID磁盤冗余技術的最新標準,。在了解他之前首先要對RAID家族中的其他成員信息有所掌握,。RAID將普通硬盤組成一個磁盤陣列，在主機寫入數(shù)據(jù),，RAID控制器把主機要寫入的數(shù)據(jù)分解為多個數(shù)據(jù)塊,，然后并行寫入磁盤陣列；主機讀取數(shù)據(jù)時,，RAID控制器并行讀取分散在磁盤陣列中各個硬盤上的數(shù)據(jù),，把它們重新組合后提供給主機,。由于采用并行讀寫操作，從而提高了存儲系統(tǒng)的存取系統(tǒng)的存取速度,。另外這種將數(shù)據(jù)平均分配在各個磁盤上的方法也避免了數(shù)據(jù)的大量損壞，再結(jié)合校驗和冗余技術就可以保證一定的數(shù)據(jù)安全性,。

RAID可分為級別0到級別6,，通常稱為RAID0，RAID1,，RAID2,，RAID3，RAID4,，RAID5,，RAID6。當然在了解RAID6之前我們需要對RAID5的基本情況進行介紹,，因為RAID6是從RAID5技術的擴展,。

目前RAID5是服務器采用最多的RAID級別，RAID5使用至少三塊硬盤來實現(xiàn)陣列,，它既能實現(xiàn)RAID0的加速功能也能實現(xiàn)RAID1的備份數(shù)據(jù)功能,，在陣列當中有三塊硬盤的時候，它將會把所需要的存儲的數(shù)據(jù)按照用戶定義的分割大小分割成文件碎片存儲到兩塊硬盤當中,，此時陣列當中的第三塊硬盤不接收文件碎片,，它接收到的是用來校驗存儲在另外兩塊硬盤當中數(shù)據(jù)的一部分數(shù)據(jù)，這部分校驗數(shù)據(jù)是通過一定的算法產(chǎn)生的,，可以通過這部分數(shù)據(jù)來恢復存儲在另外兩個硬盤上的數(shù)據(jù),。另外這三塊硬盤的任務并不是一成不變的，也就是說在這次存儲當中可能是1號硬盤和2號硬盤用來存儲分割后的文件碎片,，那么在下次存儲的時候可能就是2號硬盤和3號硬盤來完成這個任務了,。可以說,，在每次存儲操作當中,，每塊硬盤的任務是隨機分配的，不過,，肯定是兩塊硬盤用來存儲分割后的文件碎片另一塊硬盤用來存儲校驗信息,。

這個校驗信息一般是通過RAID控制器運算得出的，通常這些信息是需要一個RAID控制器上有一個單獨的芯片來運算并決定將此信息發(fā)送到哪塊硬盤存儲,。RAID5同時會實現(xiàn)RAID0的高速存儲讀取并且也會實現(xiàn)RAID1的數(shù)據(jù)恢復功能,，也就是說在上面所說的情況下，RAID5能夠利用三塊硬盤同時實現(xiàn)RAID0的速度加倍功能也會實現(xiàn)RAID1的數(shù)據(jù)備份功能,，并且當RAID5當中的一塊硬盤損壞之后,，加入一塊新的硬盤同樣可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的還原,。也就是說RAID5是通過三塊以上的硬盤共同作用產(chǎn)生的冗余技術，在實際使用過程中出現(xiàn)一塊硬盤損壞的情況后,，其他硬盤可以共同作用把損壞的那塊硬盤上的數(shù)據(jù)恢復出來,，從而提高了數(shù)據(jù)保存的安全性。

二,、RAID6的工作狀態(tài)：

如圖

    RAID6是RAID家族中的新技術,，是在RAID5基礎上擴展而來的。所以同RAID5一樣,，數(shù)據(jù)和校驗碼都是被分成數(shù)據(jù)塊然后分別存儲到磁盤陣列的各個硬盤上,。RAID6加入了一個獨立的校驗磁盤，它把分布在各個磁盤上的校驗碼都備份在一起,，這樣RAID6磁盤陣列就允許多個磁盤同時出現(xiàn)故障,，這對于數(shù)據(jù)安全要求很高的應用場合是非常必要的。這樣搭建一個RAID6磁盤陣列最少需要四塊硬盤,。但是RAID6并沒有改善RAID5寫入性能不佳的情況,，寫入緩存的應用僅僅能對于這個缺點進行一定程度的彌補但是并不能從根本上解決問題。因為RAID5和RAID6都可以根據(jù)應用程序來更改數(shù)據(jù)塊的大小,，所以它的實際性能還會受到這個因素的影響,。

    在實際應用中RAID6的應用范圍并沒有其它的RAID模式那么廣泛。如果實現(xiàn)這個功能一般需要設計更加復雜,、造價更昂貴的RAID控制器,，所以它一般也不會集成在主板上?？偟膩碚fRAID6是可以容忍兩塊硬盤同時出現(xiàn)故障而仍然可以恢復出數(shù)據(jù)的,，另外他的實際容量是總?cè)萘繙p兩塊硬盤，例如80G的硬盤一共五塊來做RAID6,，那么他的實際可用容量就是80*5-80*2了,，為240G。

三,、RAID6的性能：

    既然RAID6是最新的RAID冗余技術,，那么他的性能應該是非常不錯的。

    （1）RAID6的隨機讀取性能：很好（當使用大數(shù)據(jù)塊時）,。

    （2）RAID6的隨機寫入性能：差,，因為不但要在每硬盤上寫入校驗數(shù)據(jù)而且要在專門的校驗硬盤上寫入數(shù)據(jù)。

    （3）RAID6的持續(xù)讀取性能：好（當使用小數(shù)據(jù)塊時）,。

    （4）RAID6的持續(xù)寫入性能：一般,。

    （5）RAID6的優(yōu)點：快速的讀取性能，更高的容錯能力,。

    （6）RAID6的缺點：很慢的寫入速度,，RAID控制器在設計上更加復雜,，成本更高。

四,、國內(nèi)RAID6產(chǎn)品簡介：

由于RAID6是最新的冗余技術,，而且他可以確保工作硬盤在有兩塊損壞的情況下仍然可以把這兩塊硬盤上的數(shù)據(jù)通過RAID6技術恢復出來。所以他適用的場合是對數(shù)據(jù)安全級別更高的地方,，例如一些數(shù)據(jù)提供中心,，證券交易服務器，數(shù)據(jù)庫服務器上,。該技術在國外已經(jīng)應用于很多場合,，不過在國內(nèi)這方面的產(chǎn)品并不多,，筆者詢問了幾個存儲經(jīng)銷商,，他們手里有的大部分還是RAID5的產(chǎn)品，包括RAID5陣列,，RAID5卡等,。僅僅有少數(shù)經(jīng)銷商能夠提供RAID6的相關產(chǎn)品。筆者從中選出幾個介紹給各位讀者,。

（1）OApro DASraid(TM) 6700系列（如圖）

    支持級別：RAID 0,，1（0+1），3,，5,，6及JBOD，多個RAID組,，NRAID,。
    接口類型：Ultra 320 scsi接口和串行ATA（Serial ata，sata）
    冗余技術：磁盤陣列
    RAID CPU：intel 80321 risc cpu
    硬盤數(shù)量：12,，16個
    功能介紹：該產(chǎn)品支持3TB的容量,，使用時和主機的操作系統(tǒng)無關，支持使用各種操作系統(tǒng)的服務器,，支持自動或手動線上重建硬盤資料,，支持熱插拔，支持線上直接擴充容量,，支持WEB和終端機操作界面,，支持多款備份軟件。（如圖）

（2）誠捷WS-108 系列NAS產(chǎn)品（如圖）

    支持級別：RAID 0,、1,、5、6,、熱備盤支持,，數(shù)據(jù)資料完整保護,。
    接口類型：Ultra 320 scsi接口和串行ATA（Serial ata，sata）,。
    冗余技術：磁盤陣列,。
    硬盤數(shù)量：3U高密度可配備8顆熱插拔高速大容量硬盤。
    功能介紹：功能強大的Windows Storage Server 2003,，實現(xiàn)高性能的文件存儲管理,，雙千兆網(wǎng)卡，多種模式,，高速存取,，完善用戶權限管理、配額管理,、卷影復制功能,。遠程WEB用戶管理界面，可配合Windows平臺下第三方應用軟件如存儲備份管理,、防病毒等,。支持iSCSI協(xié)議，為網(wǎng)絡提供IP SAN應用,。配備冗余電源/冗余風扇,。

總結(jié)：

RAID6技術雖好不過并不是每個企業(yè)都可以用得到的，而且他的高額價格也不是誰都承擔得起的,，對于大部分中小企業(yè)來說數(shù)據(jù)的保存所需級別并沒有那么高,，這種情況下我們只需要使用常規(guī)的RAID5即可。就目前而言,，對于那些數(shù)據(jù)中心,，信息中心等對數(shù)據(jù)安全級別要求比較高的企業(yè)，筆者覺得才有使用RAID6保護數(shù)據(jù)的必要,。