RAID卡:磁盤陣列-中文百科頻道

RAID卡介紹

RAID級别

RAID技術經過不斷的發展，現在已擁有了從RAID0到6七種基本的RAID級别。另外，還有一些基本RAID級别的組合形式，如RAID10/01（RAID0與RAID1的組合），RAID50（RAID0與RAID5的組合）等。不同RAID級别代表着不同的存儲性能、數據安全性和存儲成本。

數據冗餘的功能是在用戶數據一旦發生損壞後，利用冗餘信息可以使損壞數據得以恢複，從而保障了用戶數據的安全性（除RAID0外）。在用戶看起來，組成的磁盤組就像是一個硬盤，用戶可以對它進行分區，格式化等等。總之，對磁盤陣列的操作與單個硬盤一模一樣。不同的是，磁盤陣列的存儲性能要比單個硬盤高很多（主要是存取速度上），而且可以提供數據冗餘。

RAID卡定義

RAID卡就是用來實現RAID功能的闆卡，通常是由I/O處理器、硬盤控制器、硬盤連接器和緩存等一系列零組件構成的。不同的RAID卡支持的RAID功能不同。支持RAlD0、RAID1、RAID3、RAID4、RAID5、RAID10不等。RAID卡可以讓很多磁盤驅動器同時傳輸數據，而這些磁盤驅動器在邏輯上又是一個磁盤驅動器，所以使用RAID可以達到單個的磁盤驅動器幾倍、幾十倍甚至上百倍的速率。這也是RAID卡最初想要解決的問題。可以提供容錯功能，這是RAID卡的第二個重要功能。

RAID卡接口分類

接口是指支持的接口，目前主要有三種：IDE接口、SCSI接口和SATA接口。

1IDE接口

IDE的英文全稱為“Integrated Drive Electronics”，即“電子集成驅動器”，它的本意是指把“硬盤控制器”與“盤體”集成在一起的硬盤驅動器。把盤體與控制器集成在一起的做法減少了硬盤接口的電纜數目與長度，數據傳輸的可靠性得到了增強，硬盤制造起來變得更容易，因為硬盤生産廠商不需要再擔心自己的硬盤是否與其它廠商生産的控制器兼容，對用戶而言，硬盤安裝起來也更為方便。IDE這一接口技術從誕生至今就一直在不斷發展，性能也不斷的提高，其擁有的價格低廉、兼容性強的特點，為其造就了其它類型硬盤無法替代的地位。

IDE代表着硬盤的一種類型，但在實際的應用中，人們也習慣用IDE來稱呼最早出現IDE類型硬盤ATA-1，這種類型的接口随着接口技術的發展已經被淘汰了，而其後發展分支出更多類型的硬盤接口，比如ATA、Ultra ATA、DMA、Ultra DMA等接口都屬于IDE硬盤。此外，由于IDE口屬于并行接口，因此為了和SATA口硬盤相區别，IDE口硬盤也叫PATA口硬盤。

2SCSI接口

SCSI的英文全稱為“Small Computer System Interface”（小型計算機系統接口），是同IDE完全不同的接口，IDE接口是普通PC的标準接口，而SCSI并不是專門為硬盤設計的接口，是一種廣泛應用于小型機上的高速數據傳輸技術。SCSI接口具有應用範圍廣、多任務、帶寬大、CPU占用率低，以及支持熱插拔等優點，但較高的價格使得它很難如IDE硬盤般普及，因此SCSI硬盤主要應用于中、高端和高檔工作站中。SCSI硬盤和普通IDE硬盤相比有很多優點：接口速度快，并且由于主要用于服務器，因此硬盤本身的性能也比較高，硬盤轉速快，緩存容量大，CPU占用率低，擴展性遠優于IDE硬盤，并且支持熱插拔。

3SATA接口

使用SATA（Serial ATA）口的硬盤又叫串口硬盤，是未來PC機硬盤的趨勢。2001年，由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、邁拓這幾大廠商組成的Serial ATA委員會正式确立了Serial ATA 1.0規範，2002年，雖然串行ATA的相關設備還未正式上市，但Serial ATA委員會已搶先确立了Serial ATA 2.0規範。Serial ATA采用串行連接方式，串行ATA總線使用嵌入式時鐘信号，具備了更強的糾錯能力，與以往相比其最大的區别在于能對傳輸指令（不僅僅是數據）進行檢查，如果發現錯誤會自動矯正，這在很大程度上提高了數據傳輸的可靠性。串行接口還具有結構簡單、支持熱插拔的優點。

串口硬盤是一種完全不同于并行ATA的新型硬盤接口類型，由于采用串行方式傳輸數據而知名。相對于并行ATA來說，就具有非常多的優勢。首先，Serial ATA以連續串行的方式傳送數據，一次隻會傳送1位數據。這樣能減少SATA接口的針腳數目，使連接電纜數目變少，效率也會更高。實際上，Serial ATA 僅用四支針腳就能完成所有的工作，分别用于連接電纜、連接地線、發送數據和接收數據，同時這樣的架構還能降低系統能耗和減小系統複雜性。其次，Serial ATA的起點更高、發展潛力更大，Serial ATA 1.0定義的數據傳輸率可達150MB/s，這比目前最新的并行ATA（即ATA/133）所能達到133MB/s的最高數據傳輸率還高，而在Serial ATA 2.0的數據傳輸率将達到300MB/s，最終SATA将實現600MB/s的最高數據傳輸率。

RAID卡的緩存

緩存（Cache）是RAID卡與外部總線交換數據的場所，RAID卡先将數據傳送到緩存，再由緩存和外邊數據總線交換數據。它是RAID卡電路闆上的一塊存儲芯片，與硬盤盤片相比，具有極快的存取速度，實際上就是相對低速的硬盤盤片與相對高速的外部設備(例如内存)之間的緩沖器。緩存的大小與速度是直接關系到RAID卡的實際傳輸速度的重要因素，大緩存能夠大幅度地提高數據命中率從而提高RAID卡整體性能。

多數RAID卡都配備了一定數量的内存作為高速緩存使用。不同的RAID卡出廠時配備的内存容量不同，一般為幾兆到數百兆容量不等，這取決于磁盤陣列産品的應用範圍。

RAID卡相關産品

電腦主機中的位置來區分，在電腦主機内部運作的數組産品，包括了主闆内置的磁盤陣列、磁盤陣列卡；在電腦主機外部運作的數組産品，則包括硬盤外接盒（别名：磁盤陣列設備）、NAS網絡存儲設備、硬盤外接座、存儲卡數組盒。

主闆

磁盤陣列技術内置于主闆的廠商，常見的有：“英特爾”（Intel）、“超微”（AMD）二家廠商，還有采用Intel芯片組的相關主闆廠商，例如：“華碩”（ASUS）、“技嘉”（GIGABYTE）、“微星”（MSI）、“華擎”（ASROCK）等等。

磁盤陣列卡

磁盤陣列技術應用于磁盤陣列卡的廠商，常見的有：“艾薩”（LSI）、“峰際科技”（HighPoint）、“HP”、“Adaptec”、“Areca”、“Supermicro”、“登昌恒興業”（UPMOST）等等。

硬盤外接盒

磁盤陣列技術應用于硬盤外接盒的廠商，常見的有：“世特力”（Century）、“艾客優品”（AKITIO）、“大衛肯尼”（CyberSLIM）、“中铵”（ICY DOCK）、“銳铵”（STARDOM）。

具備RAID功能的硬盤外接盒，通常也叫“磁盤陣列設備”。

硬盤陣列系統

磁盤陣列技術應用于磁盤陣列系統的廠商有：“普安”（Infortrend）、“商丞”（Unifosa）、“普桦（現為商丞旗下存儲事業群）”（Proware）、“濰進”(Netstor)、“喬鼎”（Promise）、“Sans Digital”、“G-Technology”、“Accusys ExaSAN”（ExaSAN）等等。

通常指大型存儲系統Rackmount等大容量的機箱，16Bay以上的多層式機箱内，還會配上主闆與CPU成為一個獨立的系統。