RAID卡基础知识培训
IBM储存(磁盘阵列柜)基础知识培训

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磁盘阵列柜的应用
由于磁盘阵列柜具有数据存储速度快、存储容量大等优点,所以磁盘阵列柜通 常比较适合在企业内部的中小型中央集群网存储区域进行海量数据存储。
6
存储网络的架构
企业存储技术发展日新月异,早期大型服务器的DAS 技术( Direct Attached Storage,直接附加存储,又称直连存储),后 来为了提高存储空间的利用及管理安装上的效率,因而有了SAN( Storage Area Network,存储局域网络)技术的诞生,SAN 可 说是DAS 网络化发展趋势下的产物。早先的SAN 采用的是光纤通 道(FC,Fiber Channel)技术,所以在iSCSI出现以前,SAN 多半 单指FC 而言。一直到iSCSI 问世,为了方便区别,业界才分别以 FC-SAN和IP-SAN。 NAS(Network Attached Storage:网络附 属存储)是一种将分布、独立的数据整合为大型、集中化管理的数 据中心,以便于对不同主机和应用服务器进行访问的技术。
2
基本配置 Server
HBA
Fibre Channel SCSI Chip Controller
RAID sub-system
SCSI Chip Controller Ethernet to Client workstations Dual Controller RAID with only one controller in use (B not used in this example). This RAID system has four SCSI buses with five drives on each bus.
14
SAN的组成
SAN由服务器,后端存储系统,SAN连接设备组成;
raid大全PPT课件

• RAID是将同一阵列中的多个磁盘视为单一的虚拟磁盘,数据是 以分段的方式顺序存放于磁盘阵列中。
服务器RAID技术及应用讲座
RAID术语
适用 够用 会用
Disk Spanning
RAID技术及应用
• Disk Spanning
服务器RAID技术及应用讲座
RAID术语
适用 够用 会用
Disk Mirroring
• Disk Mirroring
• 将相同的数据同时写入多 个硬盘中
• 当某个物理硬盘失效时, 提供数据资料的保护能力
• 降低系统写数据的性能
RAID技术及应用
File
1234
1234
1234
服务器RAID技术及应用讲座
RAID技术及应用
RAID Levels— RAID 3
• RAID3
• Striping with Dedicated Parity Drive
• 有校验数据,提供数据容错能力
• 当单个硬盘失效时,会产生奇偶盘I/O瓶颈效应
磁盘0
磁盘1
磁盘2
磁盘3
PA10
A1
A2
P1
A3
AP42
产生的冗余数据可以被存放于一个专作奇偶校验用的硬盘上, 也可以将这些奇偶校验数据分散分布在磁盘阵列的全部硬盘 中
• 产生和存储奇偶校验数据需要一些额外的操作,目前产生奇 偶校验数据有两种方式:硬件生成和软件计算。
服务器RAID技术及应用讲座
适用 够用 会用
讲座内容
RAID技术及应用
• RAID术语 • RAID技术的实现 • IDE RAID与SCSI RAID技术及应用 • 磁盘阵列操作演示 • 常用RAID卡产品介绍 • 问题与讨论
RAID卡知识点

RAID卡知识点
一、RAID的概念
RAID(Redundant Array of Independent Disks,即独立磁盘冗余阵列)是一种由计算机系统管理者和磁盘阵列技术结合实现的配置策略。
RAID类型主要有0,1,2,3,4,5,6,10等,可以通过RAID技术来实
现数据的容错性、共享性、可用性和性能。
RAID技术最初是由IBM设计出来的,它定义了一组磁盘组织的模式,可以将多块硬盘组成一个磁盘阵列,以提高系统的性能和稳定性。
RAID
卡的核心功能是把多个硬盘组合成一个磁盘阵列,所有的硬盘都会被
RAID管理,并且可以被操作系统识别到,因此经常需要使用RAID卡来实
现RAID技术。
二、RAID卡的作用
RAID卡是一种独特的硬件设备,它可以将多块硬盘以RAID方式组合
成一个RAID磁盘阵列,并实现磁盘容错性、共享性、可用性和性能。
RAID卡一般分为两种:一种是内置RAID卡,另一种是插槽RAID卡。
内
置RAID卡是直接安装在计算机主板上的,它具有支持容错功能,但需要
安装系统才能实现RAID;而插槽RAID卡则插在插槽的空位,具有更高的
性能和更广泛的容错功能,可以支持多种RAID等级,且能够与计算机兼
容使用。
IT行业存储基础知识培训

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RAID基本概念——物理卷和逻辑卷
• RAID由几块硬盘(物理卷)组成 • RAID可以多个硬盘按照指定容量创建一个或多个逻辑卷,便通过
LUN(Logic Unit Number)来标识。一个逻辑卷对于主机来说 就是一块硬盘(物理卷)
逻辑卷 LUN1
物理卷
逻辑卷 LUN2 LUN3
条带无疑会大幅度提升整体读写效率。
分条
条带
硬盘0
硬盘1
硬盘2
硬盘3
RAID基本概念 ——重建(Rebuild)
某块硬盘出现故障后,一旦将其更换为正常硬盘,RAID便会通过其他硬盘 数据计算出坏盘上原有的数据,再将数据重建回新添硬盘上。
故障 更换
A0
XOR
A0
数据盘
A1
数据盘
A2
数据盘
XOR
P
校验盘
优点 磁盘空间利用率最高 在所有的级别中,RAID 0的速度是最快的
缺点 无冗余功能,如果一个磁盘损坏,则所有 的数据都无法使用 不适合关键业务
应用 媒体编辑 图像编辑 需要高带宽的应用
RAID 1 镜像/双工
原理:即每个工作盘都有一个镜像盘, 每次写数据时必须同时写入镜像盘,读 数据时只从工作盘读出,一旦工作盘发 生故障立即转入镜像盘,从镜像盘中读 出数据。当更换故障盘后,数据可以重 构,恢复工作盘正确数据
Disk Channel
,,,
RAID
RAID 优点
• 硬盘容错 ( fault tolerance) • 提高 I/O处理速度 ( high performance ) • 提升传输速率 ( fast data transfer ) • 提高资料使用率 ( high availability ) • 维护方便 ( easy maintenance )
2.2 RAID控制卡

2.2 RAID控制卡
3、RAID对磁盘性能的影响
一个包含5块磁盘 RAID5阵列中执行一次写操作的流程
计算校验值的公式:
Ep= E1 + E2 + E3 + E4
每执行一个写操作,旧数据E4 old和旧校验值Ep old都要变,那么必 须先从磁盘读取旧校验值和旧数据。
实例:计算RAID 磁盘负载
题目:高峰工作负载时的 IOPS 为 1200, 读/写比为 2:1,请针对以下配置计算高峰 活动时的磁盘负载:
RAID 1/0 RAID 5
2.2 RAID控制卡
3、RAID对磁盘性能的影响
实例:计算RAID 磁盘负载
• 对于 RAID 1/0,磁盘负载(读 + 写) = (1200 x 2/3) + (1200 x (1/3) x 2) = 800 + 800 = 1600 IOPS
2.2 RAID控制卡
在RAID阵列的组成当中,哪个部件处于核心 地位?
RAID控制器
RAID组 ( RAID集)
逻辑阵列
主机
图2-1 RAID阵列的组成
硬盘
Page 3
2.2 RAID控制卡
1.了解RAID控制卡的概念; 2.理解RAID控制卡主要的接口特点; 3.掌握RAID控制卡 的接口分类; 4.熟悉RAID对磁盘性能的影响因素。
RAID控制卡主机接口:
32位的PCI接口 64位的PCI接口 64位的PCI-X接口
2.2 RAID控制卡
3、RAID控制卡主要的接口特点
SATA最具性价比。因为具有这种磁盘接口的磁 盘的价格与个人计算机常用的并行ATA接口磁 盘差不多,而且,SATA接口设备具有线缆少、 单条电缆的传输距离更远、支持热拔等优点。
《RAID技术基础培训》(V1.0)

故障处理步骤
检查硬盘状态、备份重 要数据、更换故障硬盘。
预防措施
定期检查硬盘健康状况、 及时更新固件和驱动程 序。
性能优化
性能瓶颈
磁盘I/O性能、RAID卡性能、系统资源占用等。
优化方法Байду номын сангаас
调整RAID级别、增加缓存容量、优化系统配置。
性能监控工具
RAID卡管理工具、系统性能监控软件等。
THANKS
提高I/O性能
通过将数据分散存储在多个磁盘上, RAID可以并行处理多个I/O请求,显 著提高磁盘的I/O性能。
高可用性
RAID技术可以提供24x7的不间断服 务,因为当某个磁盘发生故障时,系 统可以自动切换到备用磁盘。
易于扩展
RAID可以通过增加磁盘数量来轻松 扩展存储容量。
缺点
01
02
03
04
盘的I/O负载。
个数据集的丢失。
数据校验
数据校验是一种检测数据错误的方法,通过 使用特定的算法对数据进行计算,生成一个 校验值,然后将这个校验值存储在特定的位 置。
RAID系统通常使用XOR算法进行数据校 验,XOR算法可以检测单个比特位的错误 ,并且可以检测出多个比特位的错误。
当数据读取时,会重新计算校验值并与存储 的校验值进行比较,如果两者不一致,则说 明数据存在错误,需要进行修复或者重新读 取。
性能优化
通过并行处理和数据分散,RAID可以显著提高数据库的查询和 更新速度。
数据恢复
在数据库故障情况下,RAID可以快速恢复数据,减少停机时间。
虚拟化环境
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资源池化
RAID技术可以将多个物理磁盘组合成一个逻辑 磁盘,为虚拟机提供连续的存储空间。
RAID卡配置培训(做硬RAID教程)

LSI SAS RAID 配置说明LSI SAS 卡提供了BIOS配置方式,一种是基于BIOS 的命令行管理工具Configuration Utility。
开机启动过程中,出现如下提示画面是,按Ctrl+C 进入LSI Corp Configuration Utility 界面;图3.1LSI Corp Configuration Utility 初始界面如下图3.2 所示图3.2如果在服务器上有多片LSI 芯片的SAS RAID 卡,此处会出现多行控制器信息,按上下键选中相应的控制器,按回车键可以进入配置界面,如图3.3 所示:图3.33.1.1 RAID Properties选择RAID Properties 进入Raid 配置界面,如图3.4 所示图3.4Create RAID 1 Volume:使用2 块磁盘创建Raid1 阵列最大支持2 块热备盘;Create RAID 1E/10 Volume:可以使用3 到10 块磁盘创建Raid1E 或者Raid10 阵列,最大支持2 块热备盘;Create RAID 0 Volume::使用2 到10 块磁盘创建Raid 0 阵列;注:创建Raid 阵列时磁盘中的数据都将被删除!下面将对创建Raid 1E/10 阵列过程进行说明1、选择“Create RAID 1 Volume” Raid1 配置界面,如图3.5 所示:图3.52、按空格键,把需要做Raid 的硬盘后面的RAID Disk 选项由“No”更改为“Yes”,过程中会提示硬盘数据将被删除,按空格即可。
图3.63、按下“C”键然后选择“Save changes then exit this menu ”就完成了Raid 阵列的创建图3.7图3.84、选择Manage Volume 可以对创建好的Raid 阵列进行设置热备盘、连续性检查、激活、删除、扩容等操作,如图所示:图3.93.1.2 SAS Topology进入SAS Topology 目录,如下图所示,可以显示磁盘基本信息以及Raid Volume 信息图3.103.1.3 Advanced Adapter Property进入这个界面可以对控制器的一些参数进行设置,这些参数在出厂之前都已经设置为最优,请不要随意更改。
raid(独立冗余磁盘阵列)基础知识

raid(独立冗余磁盘阵列)基础知识RAID(独立冗余磁盘阵列)基础知识一. 什么是RAID?RAID是独立冗余磁盘阵列(Redundant Array of Independent Disks)的缩写,是一种通过将多个磁盘组合在一起来提供高数据性能和冗余存储的技术。
RAID技术通过将数据分散存储在多个磁盘上,实现数据的冗余备份和提高系统性能。
二. RAID的基本原理RAID通过将数据切分成多个块,并将这些块分别存储在不同的磁盘上,以实现数据的冗余备份和提高读写性能。
常见的RAID级别包括RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6等。
1. RAID 0:条带化(Striping)RAID 0将数据切分成固定大小的块,并将这些块依次存储在多个磁盘上,提高了数据的读写性能。
然而,RAID 0没有冗余备份功能,一旦其中一个磁盘损坏,所有数据都将丢失。
2. RAID 1:镜像化(Mirroring)RAID 1将数据同时写入两个磁盘,实现了数据的冗余备份。
当其中一个磁盘损坏时,另一个磁盘仍然可以正常工作,保证数据的可靠性。
然而,RAID 1并没有提高数据的读写性能。
3. RAID 5:条带化加分布式奇偶校验(Striping with Distributed Parity)RAID 5将数据切分成固定大小的块,并在多个磁盘上存储数据和奇偶校验位。
奇偶校验位用于恢复损坏的数据。
RAID 5的读写性能较高,并且具有冗余备份功能。
然而,当多个磁盘损坏时,数据恢复的时间和复杂度较高。
4. RAID 6:双分布式奇偶校验(Double Distributed Parity)RAID 6是在RAID 5的基础上增加了第二个奇偶校验位,提高了数据的冗余备份能力。
RAID 6可以同时容忍两个磁盘的损坏,提供了更高的数据可靠性。
三. RAID的优缺点RAID技术具有以下优点:1. 提高数据的读写性能:通过条带化技术,数据可以同时从多个磁盘读取或写入,提高了系统的读写性能。
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(二)RAID分类——HostRaid
Host RAID是基于硬和软RAID之间的一种产品。它把软件RAID功能 集成到了产品的固件上,从而提高了产品的功能和容错能力。
能够实现简单的RAID功能,如RAID0,1,10。 例如,NVMCP55集成了HostRAID功能,可以实现简单的sataRAID
RAID卡基础知识培训
(一)RAID定义
• RAID技术诞生于1987年,由美国加州大学伯克利分校提出。RAID是 “Redundant Array of Independent Disk”的缩写,中文意思是独立冗 余磁盘阵列。简单的说,RAID是一种把多块独立的硬盘(物理硬盘)按 不同方式组合起来形成一个硬盘组(逻辑硬盘),从而提供比单个硬盘 更高的存储性能和提供数据冗余的技术。冗余磁盘阵列最初的研制目 的是为了组合小的廉价磁盘来代替大的昂贵磁盘,以降低大批量数据 存储的费用,同时也希望采用冗余信息的方式,使得磁盘失效时不会 使对数据的访问受损失,从而开发出一定水平的数据保护技术,并且 能适当的提升数据传输速度。早期的RAID技术只应用于高端服务器 ,并且只配合SCSI硬盘使用。后来随着IDE硬盘转速的提升和RAID 技术的发展,RAID技术也被应用于桌面计算机领域。现今,RAID技 术已经被广泛应用于SATA,SAS接口硬盘之上。
(Online Capacity Expansion---在线扩容),RLM( RAID Level Migration –raid在线迁移)等高级功能、有些高级的卡还支持 snapshot等。
零通道RAID卡
• 零通道RAID卡简称ZCR(Zero Channel Raid),主要是利用主板上 的SCSI芯片和SCSI通道接口,通过支持零通道RAID卡主板上的板载 SCSI控制芯片与某指定的PCI插槽之间的电气连接来实现各种RAID 功能。对于这种电气连接,Adaptec称之为Embedded RAID Logic( EMRL),Intel则称之为RAIDIOS。
RAID卡按端口数目来分有2,4,8等端口的产品,现在已经有12 、16、24口的卡,目前我们主要用的是8端口端口的类型不同,RAID卡所能支持的驱动器数目也不同。这里涉及 一个概念,独立通道数目。所谓独立通道数目是指RAID卡所带有的 独立硬盘通道的数目,对于IDE端口RAID卡来说,一个独立通道可以 接两个IDE硬盘,所以支持IDE驱动器的数目等于独立通道数目的两 倍。对于SCSI RAID卡来说,由于一个SCSI接口可以连接多个硬盘 ,因此独立通道数目和支持驱动器数目相差若干倍。比如单通道的 SCSI RAID卡可以连接14个硬盘,4通道则可以连接56个硬盘。对于 SATA端口RAID卡来说,由于一个SATA通道只能连接一块SATA硬盘 ,因此独立通道的数目就等于支持驱动器数目。SAS端口RAID卡可 以支持更多的驱动器数量,例如3ware 9690SA系列SAS端口RAID卡 通过SAS扩展器最大可以支持128个设备。
(三)RAID卡组成
• 端口:端口是指RAID卡支持的硬盘接口类型。目前有IDE、SCSI、 SATA和SAS接口。前三种上市时间已久,市场上不难见到Promise, LSI,Adaptec等厂商的产品, SAS接口的RAID卡目前Adaptec,LSI ,Highpoint,3ware,Intel等厂家的产品已经面市,产品线也在逐渐 丰富。
Physical disk Logical disk
(二)RAID分类——软RAID
软RAID(software-basedRAID)是基于软件的RAID。 有不少服务器操作系统都集成了RAID功能,但是它的CPU占用率非
常高,并且只有非常有限的阵列操作功能。由于软件RAID是在操作 系统下实现 RAID,软RAID不能保护系统盘。亦即系统分区不能参与 实现RAID。 有些操作系统,RAID的配置信息存在系统信息中,而不是存在硬盘 上;当系统崩溃,需重新安装时,RAID的信息也会丢失。 尤其是软件RAID5是CPU的增强方式,会导致I/O功能的降低,所以不 建议使用软件 RAID在增强的处理器服务器中。 以前有不少客户为了节约成本,采用此种解决方案
功能。 有些主板集成了IO控制芯片,如ADP7902,LSI1068E,也可以实现
一定的HostRAID功能。
(二)RAID分类——硬Raid
目前基本通过外插卡来实现。 可以实现较高的RAID级别和较高的稳定性、可靠性,但是价格也较
高。 如LSI8708ELP,LSI8888ELP,ADP3805等 特点:可以实现Raid6,60,5E,5EE等高级Raid级别,支持OCE
(三)RAID卡组成
• RAID卡主要由以下几部分组成: • RAID核心处理芯片:用来实现RAID功能的处理芯片,可以理解为
RAID卡上的“CPU”。用来实现RAID的建立和重建,检测和修复多位 错误,错误磁盘自动检测等功能。RAID芯片使CPU的资源得以释放 。目前生产RAID芯片的厂商主要有Promise、Highpoint、Intel、 3ware、Adaptec、Silicon Image等。现在主流应用的SAS接口RAID 卡多采用Intel公司的IOP348和LSI公司的SAS RoC LSISAS1078等。
• 以前的服务器主板都会板载一颗Ultra160 SCSI控制芯片,以便使用 SCSI硬盘,然而当用户需要RAID功能时,板载的SCSI控制芯片就不 可避免地浪费掉了——尤其是在RAID卡上的SCSI控制芯片的版本、 规格相对低档的时候。而零通道RAID可充分利用主板上的SCSI控制 器系统避免这个弱点。从性能上看,ZCR和单双通道RAID相比只有 不到5%的性能下降,而对用户来说实现成本则低很多;另外用户将 服务器系统升级到单/双通道RAID配置的时候,必须更改机器上SCSI 线缆的连接,而升级到ZCR则不需要,相对来说,ZCR方式更便利简 捷。