| 出版日期：2002-11-18 总期号：1169 本年期号：86 |
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Raid要做到高成低就
联想高可用性方案设计 周操 Raid技术已经发展了近20个年，目前采用的Raid方式为Riad0、Raid1、Raid10、Raid5、Raid50。随着存储技术的迅速发展，SAN和NAS的应用成上升趋势，不断蚕食着高端的市场，传统的应用模式受到了前所未有的挑战！在服务器上应该如何使用Raid？这是系统厂商不得不面对的问题。 通常，Raid技术主要应用在服务器、工作站等高端的产品上，实现对数据保护，存储容量的扩展和提升系统I/O性能。实现的方式有软件、硬件两种，硬件又分为基于总线的和外置控制器的两种。软件Raid因其占用CPU的资源，而且功能受到限制，使用不多。目前在服务器和工作站上还是使用基于总线的Raid方式偏多，即直接安装Raid卡，连接服务器内置的磁盘模组（磁盘盒）或外接JBOD磁盘柜。 高端下移是趋势 SAN利用其可靠性和高成本占据了高端市场，而服务器直接连接存储设备由于其本身限制，可靠性无法与SAN匹敌，但是其较低的成本能吸引较多用户。而且随着市场的成熟，Raid作为一项服务器的标准也为大多数用户接受，此时Raid从高端转移为中低端市场，与其说是迫于竞争的压力不如说是一种机遇。iROC (Integrated Raid On Chip)发挥半导体集成的优势将Raid技术放到SCSI芯片或芯片组中，将是一个价格和性能较好结合的方案。当然，技术本身的飞速发展也使这一想法成为可能，Adaptec和LSI Logitec都在开发的新一代Ultra 320的控制芯片都支持了硬件Raid0、Raid1、Raid10。LSI Logitec甚至在开发带有异或引擎的Ultra 320的控制芯片，很快将推出支持Raid5、50全功能的iROC。只要系统BIOS支持，无需增加成本就可以实现对数据的保护。这对1U的服务器来说，简直就是量身定做，因为从空间上1U的服务器最多只能允许安装三块硬盘，而且1U的服务器较少作为数据库服务器使用，大多数情况下作为Web服务器，采用iROC技术后，使用两块磁盘镜像，既提供了数据保护，又通过Raid1并行读技术提高了服务器读的性能，提升了Web服务器的性能。如果价格承受的起，还可以使用一块硬盘作热备份，当Raid1中的一块硬盘不能工作时，自动接替并复制数据。在短时间内，这种iROC的Ultra320芯片使Ultra320 SCSI的用户几乎不需要额外的费用就可以实现对数据的保护。成本虽然增加不多，但可靠性和性能却提升很多，确实具有相当的吸引力。 提到集成的优势也需要谈谈零通道Raid卡，以往的单通道、双通道、四通道的Raid卡在外插卡上集成了独立的CPU也集成了SCSI控制芯片，而服务器的主板往往也集成了SCSI控制芯片，坦白地说，这实际是一种浪费。因此零通道Raid卡只集成了CPU和内存，通过特殊的逻辑电路使用主板上集成的SCSI芯片来和硬盘交换数据。 要兼顾到I/O性能 Raid技术结合新的I/O 处理器、新的系统总线、新的存储设备接口等新技术，提供更高性能的Raid解决方案，这是系统厂商需要考虑的问题。 系统总线位于Raid卡和系统之间，它的性能制约着整个磁盘IO的性能，以前采用的64bit/66MHz PCI 能够提供的理论带宽为528MB, 而现在的PCI-X 1.0能够提供突破1GB的理论带宽，可大大提升Raid的性能，而未来将采用的PCI-X 2.0和PCI-express都将使系统总线的带宽有更大的提升。 对Raid卡而言，I/O处理器的性能很大程度上决定了Raid卡的性能，Intel IOP321采用了Xscal的微处理架构，内部总线的频率为200MHz，CPU的频率为400/600MHz，使用DDR200的内存，与外部总线的接口采用PCI-x。如此强大的I/O处理引擎，预示着Raid卡会拥有一颗强劲的“芯”。 不管怎样，Raid卡总是要和磁盘连接的，与磁盘的接口的性能也影响着整个I/O的性能，到明年初Ultra320 SCSI会逐渐替代Ultra160的SCSI接口，而对ATA而言，Serial ATA会在明年逐渐开始使用并慢慢替代传统的ATA接口。用户对性能的要求，推动着基于串行的IO接口替代并行的接口，Serial SCSI也许会和Serial ATA一起带领IO进入一个串行的时代。 稳定与好用是实际要求 Raid和系统的结合日趋紧密。对Raid而言，不仅仅要更快、更高、更强，更廉价，在性能和价格达到要求后，更稳定、更好用则是最终用户的实际要求。 Raid集成在芯片中和零通道的Raid卡，都需要系统厂商积极的配合，而随着新技术推陈出新，主频越来越高，速度越来越快，当然技术问题也越来越多，更需要系统厂商发挥作用。 联想在多年服务器产品的开发过程中，在此方面积累了丰富的经验，在Raid卡和整机的优化、Raid卡的全面测试等方面尤为突出，通过与Adaptec建立Raid卡联合评测实验室，以及和LSI Logic在SCSI芯片上的合作，使联想在设计和测试能力上有了质的飞跃，为提供高可靠性，高性能，高性价比的Raid方案奠定了扎实的基础。 联想针对Raid卡的验证测试和选型测试，制定了一套严格的规范，确保Raid卡和服务器在各种操作系统下能够配合工作，Raid卡的各项功能均正常实现，然后在模拟用户使用环境的高I/O、网络负载下能够稳定工作一段时间，并且性能符合预期要求。当然，能够一次通过这些测试的Raid卡寥寥无几，针对出现的问题，联想会采用调整Raid卡和硬盘的固件、BIOS以及主板的BIOS，甚至是更换芯片和修改板卡PCB设计来解决。经过多轮反复地测试，确保了Raid卡和服务器的配合。 同时，在后续的整机测试中，联想还会对用户可能使用的各种外插卡和Raid卡的组合，做兼容性和压力测试，可避免用户后期升级和扩展出现的问题，减少了用户维护的成本。同时还会针对实际测出的数据，选择主板上合理的插槽安装，这可以保证在绝大多数的情况下发挥最理想的性能，使用户得到尽可能高的投资回报。 服务器的I/O系统，从服务器主板、Raid卡、数据连线、硬盘到模组的一套系统，其可靠性也是必须严格控制的，对此联想制定了严格的标准。在不同的温度下，对满配置的I/O系统进行长时间重载强化测试。只有通过这种疲劳测试之后，Raid卡才能使用在联想万全服务器产品之上。 在RAID卡的兼容性、性能、稳定性都达标之后，其好用易用则是进一步的目标，只有易用好用，才能使用户真正用好，发挥其真正的价值，联想从客户的角度出发，增加了RAID卡的一些常用功能，同时结合了完全慧眼管理软件对Raid卡实现了全面的管理和监控。 不断地提高性能和降低成本是Raid发展的趋势之一， Raid和系统的有机整合也给了系统厂商一个新的发展空间。 |
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