惠普網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器磁盤(pán)陣列應(yīng)用手冊(cè)_百度文庫(kù)

1、惠普網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器磁盤(pán)陣列應(yīng)用手冊(cè)磁盤(pán)陣列磁盤(pán)陣列是通過(guò)硬件或管理軟件將兩個(gè)或更多的硬盤(pán)結(jié)合在一起，對(duì)于服務(wù)器而言是一個(gè)或多個(gè)邏輯硬盤(pán)。計(jì)算機(jī)所能看到就是存儲(chǔ)空間和剩余的可用空間，不能看到存儲(chǔ)空間是如何在磁盤(pán)上存放。通常我們使用SCSI 磁盤(pán)做磁盤(pán)陣列，目前IDE 設(shè)備也可以采用陣列技術(shù)，但技術(shù)水平仍然較低，所以多用于低端的客戶機(jī)或低端服務(wù)器使用。從性能角度考慮，最好不要在陣列中將多種SCSI 設(shè)備混合使用。通過(guò)使用惠普的磁盤(pán)陣列卡可以配置出各種RAID 盤(pán)，也可以使用部分網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)陣列的配置，但由于運(yùn)行陣列軟件需要占用大量的CPU 和內(nèi)存資源，所以軟件陣列會(huì)使服務(wù)器的性能降低很多。 為什么

2、要使用磁盤(pán)陣列？在評(píng)價(jià)一個(gè)服務(wù)器的性能的時(shí)候，我我們經(jīng)常使用一個(gè)概念就是木桶原則，在中國(guó)南方常用一種木制的水桶，一個(gè)木桶一般采用幾木板拼接而成，如果將這個(gè)概念引入到服務(wù)器中時(shí)可以認(rèn)為計(jì)算機(jī)的各部分組件是木桶的各塊板子，如果木桶的板子高低不同時(shí)，決定這個(gè)木桶的最高水位卻是由最低的木板決定。因此在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的性能評(píng)定時(shí)，所有部件中性能最低的設(shè)備決定了服務(wù)器的最高性能。那么哪些設(shè)備性能較低呢？現(xiàn)在，我們來(lái)分析一下一個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器在運(yùn)行過(guò)程中核心組件的性能參數(shù)，INTEL P CPU1000MB/SSDRAM 內(nèi)存800MB/SAGP 顯卡5321000MB/S硬盤(pán)80MB/S從上面的列表中可以看出，硬

3、盤(pán)是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器瓶頸所在，許多人也都有這種感覺(jué)，當(dāng)我們使用鼠標(biāo)點(diǎn)擊某個(gè)應(yīng)用程序時(shí)，屏幕上出現(xiàn)一個(gè)小沙漏，硬盤(pán)的紅燈不停的閃爍，這是因?yàn)槲覀冃枰罅康膹挠脖P(pán)讀取的相應(yīng)的程序或數(shù)據(jù)，而今天硬盤(pán)讀寫(xiě)速度限制了我們的程序的快速執(zhí)行。為什么會(huì)這樣呢？因?yàn)榻裉煳覀儫o(wú)論使用IDE 硬盤(pán)還是普通的SCSI 硬盤(pán)，在每一時(shí)刻只能對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)部的一塊硬盤(pán)進(jìn)行讀或者寫(xiě)的操作，現(xiàn)在的硬盤(pán)理論上可以支持到每秒80MB 的速率，但在實(shí)際運(yùn)行時(shí)往往是達(dá)不到的，較好的情況下恒定讀寫(xiě)速率可以達(dá)到每秒20MB 左右，這已經(jīng)是一個(gè)非常理想的指標(biāo)了，但與CPU 和內(nèi)存的IO 速率相比是在是太低了。那有沒(méi)有解決的辦法呢？硬件陣列普通的SC

4、SI 卡在每一時(shí)刻只能對(duì)一塊硬盤(pán)讀寫(xiě)，有沒(méi)有可以同時(shí)對(duì)多塊硬盤(pán)的讀寫(xiě)的SCSI 控制卡呢？有，惠普公司所提供的NetRAID 陣列卡就是性能卓越，功能強(qiáng)大的陣列卡，通過(guò)惠普的陣列卡可以同時(shí)對(duì)多達(dá)幾十塊硬盤(pán)進(jìn)行讀寫(xiě)，普通的SCSI 卡只能提供512KB 的高速緩存，而惠普的陣列可以配置16256MB 的高速緩存，與傳統(tǒng)的SCSI 卡相比，性能提供了數(shù)十倍，通過(guò)實(shí)際測(cè)試，效果驚人。而且惠普陣列卡還提供硬盤(pán)損壞時(shí)數(shù)據(jù)自動(dòng)恢復(fù)功能，當(dāng)硬盤(pán)容量不夠時(shí)，可以在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)下直接帶電插入一塊新的硬盤(pán)，并將新插入的硬盤(pán)動(dòng)態(tài)添加到原有的磁盤(pán)陣列當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)在線容量擴(kuò)充?；萜盏腘etRAID 陣列還有多種

5、強(qiáng)大的功能，在此不作詳細(xì)贅述。通過(guò)上面介紹我們有了解決硬盤(pán)子系統(tǒng)性能較低的解決方案，實(shí)際上，使用磁盤(pán)陣列技術(shù)還有另外一個(gè)重要的原因，那就是通過(guò)磁盤(pán)陣列可以有效實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余，通過(guò)磁盤(pán)陣列技術(shù)可以將數(shù)據(jù)以鏡像或校驗(yàn)的方式存貯起來(lái)，一旦磁盤(pán)陣列中的某塊硬盤(pán)出現(xiàn)了故障，其余的硬盤(pán)仍然可以將保存的數(shù)據(jù)恢復(fù)出來(lái)?？偨Y(jié)磁盤(pán)陣列優(yōu)勢(shì)就是：z 最大限度的提高磁盤(pán)子系統(tǒng)的IO 性能z 為服務(wù)器提供數(shù)據(jù)冗余硬件陣列組成：陣列卡硬盤(pán)軟件陣列軟件陣列是指通過(guò)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)自身提供的磁盤(pán)管理功能將連接的普通SCSI 卡上的多塊硬盤(pán)配置成邏輯盤(pán)，軟件陣列可以提供數(shù)據(jù)冗余，但硬盤(pán)子系統(tǒng)的性能會(huì)有所降低。目前Windows NT

6、、NetWare 、Linux 幾種操作系統(tǒng)都可以提供軟件陣列功能，其中Windows NT 可以提供RAID0、RAID1、RAID5。NetWare 操作系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)RAID1功能。分析一下軟件陣列的工作原理就可以了解軟件陣列的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，當(dāng)我們使用軟件陣列將硬盤(pán)配置RAID1或RAID5時(shí)，數(shù)據(jù)以鏡像或校驗(yàn)方式存貯，當(dāng)某塊硬盤(pán)出現(xiàn)故障，存貯在RAID 盤(pán)中數(shù)據(jù)仍然不會(huì)丟失，保障了數(shù)據(jù)的安全。由于軟件陣列使用普通SCSI 卡，幾乎所有的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器都可以使用軟件陣列配置，軟件隨網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)免費(fèi)提供，配置軟件陣列時(shí)，只需另外添加相同的硬盤(pán)即可實(shí)現(xiàn)，因此，軟件陣列實(shí)現(xiàn)成本低，配置簡(jiǎn)單方便，易于使

7、用。軟件陣列的缺點(diǎn)是要實(shí)現(xiàn)軟件陣列需要執(zhí)行相應(yīng)的磁盤(pán)管理程序，過(guò)去對(duì)一塊硬盤(pán)進(jìn)行操作，而現(xiàn)在需要對(duì)更多的硬盤(pán)的進(jìn)行操作，因此需要占用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的CPU 及內(nèi)存資源，同時(shí)為了保證數(shù)據(jù)的同步，需要額外增加數(shù)據(jù)校驗(yàn)的步驟，因此服務(wù)器在硬盤(pán)子系統(tǒng)的整體性能比單一硬盤(pán)要有所下降，服務(wù)器還需要額外提供CPU 和內(nèi)存資源供磁盤(pán)管理工具使用，因此服務(wù)器的整體性能下降了大約2030%。同時(shí)軟件陣列還不具有硬件陣列的在線擴(kuò)容、動(dòng)態(tài)修改盤(pán)陣級(jí)別，自動(dòng)數(shù)據(jù)恢復(fù)等諸多功能。我們說(shuō)，軟件陣列是用性能換安全。軟件陣列組成：服務(wù)器的SCSI 卡硬盤(pán)操作系統(tǒng)陣列程序陣列卡與硬件陣列磁盤(pán)陣列控制器 磁盤(pán)陣列控制器D2140ANe

8、tRAID -1Si磁盤(pán)陣列卡D5955ANetRAID -3Si 磁盤(pán)陣列卡P3410ANetRAID -1M磁盤(pán)陣列卡(Ultra3,1通道 P3411ANetRAID -2M磁盤(pán)陣列卡(Ultra3,2通道,64MB緩存 P3475ANetRAID -2M磁盤(pán)陣列卡(Ultra3,2通道,128MB緩存 D9161ANetRAID -4M磁盤(pán)陣列卡(Ultra3,4通道,64MB緩存 D9351ANetRAID -4M磁盤(pán)陣列卡(Ultra3,4通道,128MB緩存物理硬盤(pán)物理硬盤(pán)即物理驅(qū)動(dòng)器?；萜漳壳八峁┑挠脖P(pán)有9GB 、18GB 、36GB 和72GB 多種容量。邏輯硬盤(pán)邏輯硬盤(pán)是

9、由物理硬盤(pán)的一部分或多個(gè)物理硬盤(pán)結(jié)合在一起組成的。通過(guò)操作系統(tǒng)幾個(gè)物理硬盤(pán)可以分成兩個(gè)邏輯硬盤(pán)，如C ：盤(pán)和D ：盤(pán)?；?qū)蓚€(gè)物理硬盤(pán)組成一個(gè)更大的邏輯硬盤(pán)。邏輯硬盤(pán)可作為物理盤(pán)的一部分可以將一個(gè)物理硬盤(pán)可分成多個(gè)邏輯盤(pán)，并指明驅(qū)動(dòng)盤(pán)符和容量大小。這樣一個(gè)物理盤(pán)可以被分成多個(gè)盤(pán)符和不同的容量。邏輯硬盤(pán)可以由多個(gè)物理盤(pán)組成可以將多個(gè)物理盤(pán)可結(jié)合在一起組成一個(gè)大的邏輯盤(pán)。對(duì)于操作系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，它不能區(qū)分物理盤(pán)和邏輯盤(pán)，它認(rèn)為是一樣的。通過(guò)邏輯盤(pán)的技術(shù)能實(shí)現(xiàn)磁盤(pán)吞吐量增大或磁盤(pán)冗余。R AID 陣列技術(shù)特點(diǎn)RAID 0 條帶存儲(chǔ)(Striping: 將數(shù)據(jù)分散防止在陣列的各個(gè)硬盤(pán)上，每個(gè)硬盤(pán)均存貯不同的

10、數(shù)據(jù)，具有最大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量; 低成本; 速度很快，但沒(méi)有數(shù)據(jù)冗余。RAID0是一個(gè)比較特殊的磁盤(pán)陣列，通常用于不要求數(shù)據(jù)有冗余，但要求磁盤(pán)陣列的性能較高時(shí)使用。例如，臨時(shí)存放數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)存數(shù)據(jù)庫(kù)，為滿足高速訪問(wèn)而設(shè)置的臨時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)等。RAID 1 鏡像/雙工(Mirroring / Duplexing: RAID1采用兩塊硬盤(pán)互為鏡像，每塊硬盤(pán)存貯的數(shù)據(jù)均與另一塊相同。當(dāng)一塊硬盤(pán)出現(xiàn)故障時(shí)，另一塊硬盤(pán)繼續(xù)工作，保障系統(tǒng)的繼續(xù)運(yùn)行。具有最大冗余; 快速恢復(fù)的功能，但成本較高。存貯容量為一塊硬盤(pán)的容量。適合于作操作系統(tǒng)，要求安全的數(shù)據(jù)存貯。RAID 3 (條帶分布 +專用盤(pán)校驗(yàn): RAID3使用至少三塊

11、硬盤(pán)配置，在其中的一塊硬盤(pán)上存貯專用的校驗(yàn)數(shù)據(jù)，當(dāng)某塊硬盤(pán)出現(xiàn)故障時(shí)，其它硬盤(pán)可以通過(guò)校驗(yàn)數(shù)據(jù)將有故障的硬盤(pán)的數(shù)據(jù)重新恢復(fù)出來(lái)，由于使用一塊硬盤(pán)作為校驗(yàn)使用，所以實(shí)際可以使用的硬盤(pán)容量為N-1。RAID3在高可用性、成本、性能間獲得平衡，由于需要計(jì)算校驗(yàn)數(shù)據(jù)會(huì)導(dǎo)致速度稍慢，要求3塊硬盤(pán)或更多。RAID 5 (條帶技術(shù) + 分布式校驗(yàn): RAID5使用至少三塊硬盤(pán)配置，與RAID3所不同的是，RAID5將所有校驗(yàn)的數(shù)據(jù)分別存貯在所有的硬盤(pán)上，每一個(gè)硬盤(pán)的不同地方既存貯數(shù)據(jù)，也存貯校驗(yàn)數(shù)據(jù)。當(dāng)某塊硬盤(pán)出現(xiàn)故障時(shí)，其它硬盤(pán)可以通過(guò)校驗(yàn)數(shù)據(jù)將故障的硬盤(pán)的數(shù)據(jù)重新恢復(fù)出來(lái)，由于所有校驗(yàn)數(shù)據(jù)要使用一塊硬盤(pán)

12、的容量作為校驗(yàn)使用，所以實(shí)際可以使用的硬盤(pán)容量為N-1。RAID5在高可用性、成本、性能間獲得平衡，由于計(jì)算校驗(yàn)導(dǎo)致速度稍慢; 但比使用 RAID 3稍好。要求3塊硬盤(pán)或更多。RAID 10 (Striping of Mirrored Arrays: RAID10是由惠普獨(dú)家提供的特殊的磁盤(pán)陣列，它是建立在RAID1和RAID0的基礎(chǔ)上而形成的。使用四塊或六塊、八塊硬盤(pán)。每?jī)蓧K硬盤(pán)作RAID1，然后將形成的低級(jí)陣列重新組合作RAID0。這樣，RAID10可以在多數(shù)情況下，兩個(gè)硬盤(pán)同時(shí)損壞仍然可以繼續(xù)工作，所以容錯(cuò)能力大大提高。由于采用多個(gè)陣列組合，冗余的硬盤(pán)也增加為兩個(gè)，所以有效使用的容量為N

13、-2。容量大于 RAID 1，成本較高。RAID 30 (Striping of Dedicated Parity Arrays: RAID30 是由惠普獨(dú)家提供的特殊的磁盤(pán)陣列，它是建立在 RAID3 和 RAID0 的基礎(chǔ)上而 形成的。使用 6、8、10、12、14、16、32 塊硬盤(pán)。先使用 3 塊或更多的硬盤(pán)作 RAID3， 然后將形成的低級(jí)陣列重新組合作 RAID0。這樣，RAID30 可以在多數(shù)情況下，兩個(gè)硬盤(pán) 同時(shí)損壞仍然可以繼續(xù)工作，所以容錯(cuò)能力大大提高。由于采用多個(gè)陣列組合，冗余的硬 盤(pán)也增加為兩個(gè)，所以有效使用的容量為 N-2。容量較高，硬盤(pán)的讀的性能較高，適合作 為檢索服

14、務(wù)器等要求讀性能較高的系統(tǒng)使用，成本較高。 RAID 50 (Striping of Distributed Parity Arrays: RAID50 是由惠普獨(dú)家提供的特殊的磁盤(pán)陣列，它是建立在 RAID5 和 RAID0 的基礎(chǔ)上而 形成的。使用 6、8、10、12、14、16、32 塊硬盤(pán)。先使用 3 塊或更多的硬盤(pán)作 RAID5， 然后將形成的低級(jí)陣列重新組合作 RAID0。這樣，RAID50 可以在多數(shù)情況下，兩個(gè)硬盤(pán) 同時(shí)損壞仍然可以繼續(xù)工作，所以容錯(cuò)能力大大提高。由于采用多個(gè)陣列組合，冗余的硬 盤(pán)也增加為兩個(gè)，所以有效使用的容量為 N-2。容量較高，硬盤(pán)的讀的性能較高，適合作

15、為檢索服務(wù)器等要求讀性能較高的系統(tǒng)使用，成本較高。容量大于 RAID RAID 5; 各種陣列級(jí)別的性能比較表 Raid 級(jí)別 存儲(chǔ)模式 0 條帶化 1 鏡像 3 條帶化 帶專 用校驗(yàn)盤(pán) 是 校驗(yàn) 是 5 條帶化 校驗(yàn) 數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ) 是 校驗(yàn) 是 10 30 50 是否容錯(cuò) 容錯(cuò)類型 是否支持 Hot Spare 所需磁盤(pán)數(shù)量 否 否 否 是 復(fù)制 是 將鏡像盤(pán)再條 將帶專用校驗(yàn) 將帶有分散校 帶化存儲(chǔ) 盤(pán)陣列再條帶 驗(yàn)盤(pán)陣列再條 化存儲(chǔ) 帶化存儲(chǔ) 是 是 是 復(fù)制 校驗(yàn) 校驗(yàn) 是 是 是 一個(gè)以上 2 3 個(gè)或更多 三個(gè)或更多 4,6,8 可用容量 數(shù)據(jù)冗余占用 空間 讀性能 隨機(jī)寫(xiě)性能 順序?qū)懶阅?最大 無(wú) 依賴硬盤(pán)數(shù) 量 最快 最快 最少 50 % 中等 最慢 較慢 中等 一個(gè)硬盤(pán)容量 最慢 中等 中等 中等 一個(gè)硬盤(pán)容量 最慢 中等 中等 最少 50 % 中等 中等 最慢 6, 8, 10, 6, 8, 10, 12,14, or 12,14, o