EMC CX-series系列磁盤陣列中使用RAID(獨(dú)立磁盤冗余)技術(shù),通過 RAID技術(shù)，可以將單獨(dú)的磁盤組成一個(gè)邏輯單元(LUN)以提高可靠性和性能。在這一系列中支持5種RAID級(jí)別以及兩種磁盤設(shè)置：(單個(gè)單元和 hotspare熱備盤)。你可以通過使用存儲(chǔ)系統(tǒng)管理實(shí)用程序綁定磁盤以將其組成一個(gè)RAID組。其中4鐘RAID級(jí)別使用磁盤條帶化，兩種使用鏡像。

　　什么是磁盤條帶化(RAID)

　　通過使用磁盤條帶，存儲(chǔ)系統(tǒng)硬件可以同時(shí)且獨(dú)立地從多個(gè)磁盤讀寫數(shù)據(jù)。磁盤條帶化通過允許若干讀/寫磁頭同時(shí)執(zhí)行來增強(qiáng)性能。 從每個(gè)磁盤讀取或向其寫入的信息量組成了條帶元素大小。條帶大小等于條帶元素大小乘以組中的磁盤數(shù)。例如：假設(shè)條帶元素大小 (Stripe element size)為128個(gè)扇區(qū)(默認(rèn))。如果組中有5個(gè)磁盤，則用5*條帶元素大小128=640個(gè)扇區(qū)。在大多數(shù)RAID 類型中，存儲(chǔ)系統(tǒng)均使用磁盤條帶化。

　　什么是鏡像：鏡像維護(hù)了邏輯磁盤映像的拷貝，可 以在無法訪問source image時(shí)繼續(xù)提供訪問。鏡像包括硬件鏡像(SP同步磁盤映像)和軟件鏡像(操作系統(tǒng)同步映像)。但操作系統(tǒng)同步映像會(huì)占用 服務(wù)器資源。在存儲(chǔ)系統(tǒng)中，可以通過將磁盤綁定為RAID1鏡像對(duì)或RAID1/0組來創(chuàng)建硬件鏡像。對(duì)于任一RAID類型的LUN，存儲(chǔ)系統(tǒng)可以使用 MirrorView軟件維護(hù)遠(yuǎn)程拷貝。

　　RAID類型 RAID 5組(單個(gè)存取陣列)

　　RAID 5組通常包括5個(gè)磁盤，但也可以包含3-16塊磁盤，RAID 5使用磁盤條帶化。使用RAID5組最多可以創(chuàng)建32個(gè)RAID 5 LUN，以將磁盤空間分配給不同的用戶、服務(wù)器及應(yīng)用。

　　存儲(chǔ)系統(tǒng)將寫入奇偶校驗(yàn)信息，以在組中某個(gè)磁盤出現(xiàn)故障時(shí)能夠繼續(xù)運(yùn)行。更換故障磁盤后，SP使用存儲(chǔ)在正常工作磁盤上的信息來重建組。在重建過程中，系統(tǒng)性能會(huì)降低。但是，存儲(chǔ)系統(tǒng)可以繼續(xù)運(yùn)行，并且用戶可以訪問所有數(shù)據(jù)(包括存儲(chǔ)在故障磁盤上的數(shù)據(jù))

　　上圖顯示了5個(gè)磁盤的RAID5組，具有缺省條帶元素大小(Stripe element size)的用戶數(shù)據(jù)和奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)。條帶大小是所有條帶元素的總和，注意：條帶元素大小缺省為128個(gè)扇區(qū)，即65536字節(jié)。另外RAID5組具有優(yōu)異的讀取性能和良好的寫入性能。優(yōu)異的寫入性能主要得益于存儲(chǔ)系統(tǒng)緩存。
 

　　RAID 3組(并行存儲(chǔ)陣列)

　　RAID3組由5個(gè)或9個(gè)磁盤組成。硬件始終從所有磁盤中讀寫數(shù)據(jù)。RAID3組使用磁盤條帶化。為了維護(hù)RAID3的性能，你可以為每個(gè)RAID3組僅創(chuàng)建一個(gè)LUN。

　　存儲(chǔ)系統(tǒng)將寫入奇偶校驗(yàn)信息，以在組中某個(gè)磁盤出現(xiàn)故障時(shí)能夠繼續(xù)運(yùn)行。更換故障磁盤后，SP使用存儲(chǔ)在正常工作磁盤上的信息來重建組。在重建過程中，系統(tǒng) 性能會(huì)降低。但是，存儲(chǔ)系統(tǒng)可以繼續(xù)運(yùn)行，并且用戶可以訪問所有數(shù)據(jù)(包括存儲(chǔ)在故障磁盤上的數(shù)據(jù))，這與RAID5相同。

　　如上圖顯示了RAID3組中數(shù)據(jù)塊大小為2KB的用戶數(shù)據(jù)和奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)。RAID3和RAID5的不同點(diǎn)在于：

　　1.RAID3組中，硬件順序處理磁盤請(qǐng)求，而RAID5組中，硬件可以間隔處理磁盤請(qǐng)求。

　　2.RAID3組中，奇偶校驗(yàn)信息存儲(chǔ)在一個(gè)磁盤上，而RAID5組中，奇偶校驗(yàn)信息存儲(chǔ)在所有磁盤上。

　　3.RAID3組中，每個(gè)磁盤的I/O僅在較小單位(一個(gè)扇區(qū))內(nèi)進(jìn)行。

　　另外，每個(gè)RAID3組均需要一些專用SP內(nèi)存(建議每組為6MB)。此內(nèi)存在創(chuàng)建組時(shí)進(jìn)行分配，不能再用于存儲(chǔ)系統(tǒng)緩存。為了獲得最佳性能，建議不要把RAID3組和RAID5、RAID1/0或RAID0組同時(shí)使用，但因?yàn)镽AID1和單個(gè)單元所需占用的SP處理能力較少，所以可以與RAID3配合工作。
 

　　RAID1鏡像

　　RAID1組由兩個(gè)被存儲(chǔ)系統(tǒng)硬件自動(dòng)鏡像的磁盤組成，可以使用RAID1組創(chuàng)建多個(gè)RAID1 LUN，以將磁盤空間分配給不同的用戶、服務(wù)器和應(yīng)用。

　　存儲(chǔ)系統(tǒng)中的RAID1硬件鏡像與軟件鏡像、遠(yuǎn)程鏡像或其它磁盤類型的硬件鏡像不同。從功能上，區(qū)別在于不能手動(dòng)停止RAID1的鏡像，因此也不能單獨(dú)訪問 其中一個(gè)映像。如果要單獨(dú)使用此類鏡像中的一個(gè)磁盤，必須對(duì)鏡像解除綁定(將丟失所有數(shù)據(jù))，再重新綁定為其它類型。

　　對(duì)于存儲(chǔ)系統(tǒng)，RAID1硬件鏡像具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　1.自動(dòng)運(yùn)行，無需發(fā)出命令來啟動(dòng)它

　　2.映像的物理復(fù)制

　　3.可以選擇重建時(shí)段，在此期間SP可以在出現(xiàn)故障后重新創(chuàng)建次映像。

　　對(duì)于RAID1，存儲(chǔ)系統(tǒng)向兩個(gè)磁盤寫入相同的數(shù)據(jù)。

　　RAID0(非固定陣列)

　　RAID0組由3-16個(gè)磁盤組成。RAID0組使用磁盤條帶化，使用這種技術(shù)硬件可以同時(shí)向多個(gè)磁盤讀寫數(shù)據(jù)。每個(gè)RAID0組最多可以創(chuàng)建32個(gè)LUN

　　使用RAID0時(shí)，硬件不在任何磁盤上維護(hù)奇偶校驗(yàn)信息，此類型本身沒有數(shù)據(jù)冗余。RAID0通過對(duì)不同磁盤同時(shí)進(jìn)行I/O來提高性能。

　　RAID 1/0組(鏡像的RAID0組)

　　RAID1/0 可以由4/6/7/10/12/14/16個(gè)磁盤組成，這些磁盤構(gòu)成兩個(gè)鏡像映像，每個(gè)映像包含2-8個(gè)磁盤，RAID1/0使用磁盤條帶化。它綜合了 RAID0的速度優(yōu)勢(shì)和鏡像的冗余優(yōu)勢(shì)。使用RAID1/0組最多可以創(chuàng)建32個(gè)RAID1/0 LUN。

　　上圖顯示了6個(gè)磁盤的RAID1/0組，RAID1/0組可以在多個(gè)磁盤出現(xiàn)故障后繼續(xù)運(yùn)行，前提是每個(gè)映像對(duì)中有一個(gè)磁盤能夠正常運(yùn)行。 單個(gè)磁盤單元

　　單個(gè)磁盤單元是獨(dú)立于機(jī)柜中任何其他磁盤的綁定磁盤，它本身沒有高可用性，可通過軟件鏡像將它和其它單個(gè)單元配合使用來提高可用性。沒個(gè)單個(gè)磁盤單元可以創(chuàng)建一個(gè)LUN 熱備盤(hoyspare)

　　熱備盤是專用的備用磁盤，用戶不能在此磁盤上存儲(chǔ)信息，熱備盤具有全局性，如果RAID5組、RAID3組、RAID1或RAID1/0組中任一磁盤出現(xiàn)故 障，SP可以在熱備盤上自動(dòng)重建出現(xiàn)故障的磁盤的結(jié)構(gòu)。SP完成重建后，磁盤組將使用熱備盤替代出現(xiàn)故障的磁盤正常運(yùn)行。更換故障磁盤后，SP會(huì)將數(shù)據(jù)從 熱備盤拷貝到替換磁盤上。拷貝完成后，磁盤組將使用原插槽中的磁盤，并且SP將自動(dòng)停止使用熱備盤。注意：如果熱備盤的容量小于RAID組中故障磁盤的容量，則RAID組將無法使用熱備盤。如果使用不同容量的多塊熱備盤，存儲(chǔ)系統(tǒng)將自動(dòng)使用適合大小的熱備盤替換出現(xiàn)故障的磁盤。
 

　　#p#副標(biāo)題#e#

RAID利弊權(quán)衡

　　下表比較了各種RAID類型讀寫性能和每GB的相對(duì)成本。表中數(shù)據(jù)為理論最大值。

　　性能方面考慮：

　　1. RAID5具有單個(gè)存取功能，允許對(duì)組中的每個(gè)磁盤同時(shí)進(jìn)行讀取，可提供較高的讀吞吐量。如果存儲(chǔ)系統(tǒng)使用寫緩存，RAID5將具有優(yōu)異的寫入性能。

　　2. RAID3 具有病行存取功能，可以為連續(xù)的大塊(大于 64 KB 的塊)請(qǐng)求提供較高的吞吐量。使用 RAID 3 時(shí)，系統(tǒng)將在每個(gè)請(qǐng)求中訪問所有五個(gè)磁盤，但 是在寫入前無需讀取數(shù)據(jù)和奇偶校驗(yàn) - 這對(duì)大塊請(qǐng)求來說是一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)小塊請(qǐng)求則不是。RAID 3 使用 SP 內(nèi)存時(shí)無需緩存，這意味著您不必使 用緩存所需的次 SP 和 BBU。通常，I/O 請(qǐng)求大小越大，RAID 3 組的性能越好。當(dāng)讀取請(qǐng)求達(dá)到 1MB 時(shí)，讀取性能將快速增強(qiáng)。當(dāng)寫入 請(qǐng)求為大于 256 KB 的連續(xù)寫入請(qǐng)求時(shí)，寫入性能將大大增強(qiáng)。對(duì)于發(fā)出極大 I/O 請(qǐng)求的應(yīng)用，RAID 3 LUN 提供的寫入性能明顯高 于 RAID 5 LUN。

　　3. RAID 1 鏡像對(duì)將其磁盤鎖定為同步狀態(tài)，但是 SP 可以從讀 / 寫磁頭相距較近的磁盤讀取數(shù)據(jù)。因此，RAID 1 的讀取性能是單個(gè)磁盤讀取性能的兩倍，而其寫入性能與單個(gè)磁盤的寫入性能相同。

　　4. RAID 0 組 (非冗余單個(gè)存取陣列)或 RAID 1/0 組(鏡像 RAID 0組)可以同時(shí)執(zhí)行的 I/O 操作數(shù)量與組中的磁盤數(shù)量相同。由于RAID 1 /0 鎖定 RAID 0 磁盤對(duì)的方式與 RAID 1 相同，因此 RAID1/0 的性能等于磁盤對(duì)的數(shù)量乘以 RAID 1 的性能數(shù)值。如果對(duì) 某一特定 LUN 要求較高的吞吐量，請(qǐng)使用 RAID 1/0 或 RAID 0 組。RAID1/0 組至少需要四個(gè)磁盤; RAID 0 組至少需 要三個(gè)磁盤。

　　5.單個(gè)單元的每個(gè)讀取或?qū)懭氩僮髦荒苓M(jìn)行一個(gè) I/O 操作。

 　　存儲(chǔ)靈活性方面考慮：某些RAID 組類型(RAID 5、RAID 1、RAID 1/0 和 RAID 0)允許在每個(gè)組中最多創(chuàng)建 32 個(gè) LUN。這可以增加靈活 性，特別是對(duì)于較大的磁盤，因?yàn)檫@使您可以將不同大小的 LUN 分配給不同的服務(wù)器、應(yīng)用和用戶。相反，使用 RAID 3 時(shí)，每個(gè) RAID 組只 能有一個(gè)LUN，并且組中必須包含五個(gè)或九個(gè)磁盤，對(duì)一個(gè)服務(wù)器、應(yīng)用或用戶來說這是相當(dāng)大的存儲(chǔ)塊。但是，RAID 3 的屬性使其成為單線程類型應(yīng)用 的理想類型。

 　　數(shù)據(jù)可用性和磁盤空間使用率方面考慮：如果數(shù)據(jù)可用性至關(guān)重要，并且您無法花費(fèi)大量時(shí)間用于更換磁盤、重新綁定磁盤、使操作系統(tǒng)可以訪問磁盤以及從備份載入信息等操作，請(qǐng)使用冗余 RAID 組：RAID 5、RAID 3、RAID 1 鏡像對(duì)或RAID 1/0。如果數(shù)據(jù)可用性不太重要，或磁盤空間使用率很重要，請(qǐng)綁定單個(gè)單元。

　　RAID 1 鏡像對(duì)或 RAID 1/0 組可以提供非常高的數(shù)據(jù)可用性。它們比RAID 5 或 RAID 3 組更昂貴，因?yàn)橹挥写疟P總?cè)萘康?50% 可用于用戶數(shù)據(jù)。

　　RAID 5 或 RAID 3 組 可以提供較高的數(shù)據(jù)可用性，但是比鏡像對(duì)需要更多的磁盤數(shù)。在五磁盤的 RAID 5 或 RAID 3 組中，80% 的磁盤空間可用于用戶數(shù)據(jù)。因 此 RAID 5 和 RAID 3 組的磁盤空間使用率高于鏡像對(duì)。對(duì)于數(shù)據(jù)高可用性、良好的性能和高磁盤空間使用率同等重要的應(yīng) 用， RAID 5 或 RAID 3 組通常比 RAID 1 鏡像對(duì)更為適合。對(duì)于任一 RAID 組中的 LUN，您可以通過在遠(yuǎn)程站點(diǎn)建立遠(yuǎn)程鏡 像來提供災(zāi)難恢復(fù)功能。

　　RAID組原則

　　要確定何時(shí)使用 RAID 5 組、RAID 3 組或鏡像(即 RAID 1 鏡像對(duì)、RAID 1/0 組、RAID 0 組、單個(gè)磁盤單元或熱備盤)，您需要權(quán)衡以下因素：

　　1.數(shù)據(jù)可用性的重要性

　　2.性能的重要性

　　3.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量

　　4.磁盤空間的成本 1.適合使用 RAID 5 組(單個(gè)存取陣列)的應(yīng)用

　　◆ 數(shù)據(jù)可用性非常重要。

　　◆ 需要存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)。

　　◆ 多任務(wù)應(yīng)用使用不同大小的 I/O 轉(zhuǎn)移。

　　◆ 需要優(yōu)異的讀取性能和良好的寫入性能(使用寫緩存時(shí)寫入性能極好)。

　　◆ 需要每個(gè) RAID 組多個(gè) LUN 的靈活性。 2.適合使用 RAID 3 組(并行存取陣列)的應(yīng)用

　　◆ 數(shù)據(jù)可用性非常重要。

　　◆ 需要存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)。

　　◆ 使用較大 I/O 轉(zhuǎn)移(大于 64 KB)的單任務(wù)應(yīng)用。操作系統(tǒng)必須允許從磁盤地址是 2 KB 的倍數(shù)處(從 LUN 起始地址開始計(jì)算)開始進(jìn)行轉(zhuǎn)移。 3.適合使用 RAID 1 鏡像對(duì)的應(yīng)用

　　◆ 數(shù)據(jù)可用性非常重要。

　　◆ 寫訪問速率很重要，并且寫入活動(dòng)很多。 4.適合使用 RAID 1/0 組(鏡像非冗余陣列)的應(yīng)用

　　◆ 數(shù)據(jù)可用性至關(guān)重要。

　　◆ 整體性能非常重要。 5.適合使用 RAID 0 組(非冗余單個(gè)存取陣列)的應(yīng)用

　　◆ 高可用性不重要。

　　◆ 在單個(gè)磁盤出現(xiàn)故障時(shí)，可以承受無法訪問存儲(chǔ)在 LUN 上的數(shù)據(jù)

　　所帶來的損失。

　　◆ 整體性能非常重要。 6.適合使用單個(gè)單元的應(yīng)用

　　◆ 高可用性不重要。

　　◆ 寫訪問速率有點(diǎn)重要。 7.適合使用熱備盤的情況

　　◆ 在任何 RAID 5、RAID 3、RAID 1/0 或 RAID 1 組中，高可用性非常重要，因此要求 RAID 組中任一磁盤出現(xiàn)故障時(shí)無需人為干預(yù)即可迅速恢復(fù)數(shù)據(jù)冗余。

　　◆ 將由于 RAID 5 或 RAID 3 組中磁盤出現(xiàn)故障而導(dǎo)致性能降低的情況降至最低十分重要。