直击高端磁盘阵列系统

RAID从SCSI到IDE

   存储虚拟化是目前存储界提的最多的名词之一，在整个存储虚拟化的工作中，有一项技术功不可没，它就是RAID。1980年RAID的出现，将存储虚拟化带进了一个新的时代。

    从此以后，RAID也在不断发展，渐渐被人们所熟悉，并渐渐的让人们离不开它了...... 按照存储技术的现状，存储的虚拟化应该分为三个层次，即层、存储器层和光纤互连层。在服务器层的存储虚拟，也就是在DAS范围内的虚拟，一般采用常用的RAID技术；在存储器层既可以是带库也可以是阵列系统，虚拟化只依靠单独的子系统便可以完成，比如在带库实现的RAID，在光纤互连层将所有的子系统进行统一的虚拟化。

    2000年全球外部RAID存储系统市场增长28%，实现销售额215亿美元。其中，应用在系统中的外部RAID市场增长约40%，的外部RAID市场增长74%，实现销售额59亿美元。

    RAID从SCSI到IDE

    磁盘阵列（RAID）技术自产生以来似乎就被定义在了高端“贵族家庭”，它的传统接口一直使用的是SCSI。这种接口可以说是服务器产品的“专利”，由于它在过去的一段时间里和传统的桌面系统使用的IDE接口相比具有明显的速度优势，所以具有SCSI接口的硬盘要比传统的IDE硬盘贵许多。使用基于SCSI的RAID系统，在较大的阵列系统中，随着硬盘的数量增多，整体造价就明显地提高。与此相反，可以看到被视为低端产品的IDE硬盘却具有明显的价格优势，近年来随着IDE接口标准的升级，从UDMA33到UDMA66，再到ATA100，可以说，IDE的传输速度有了明显的提高，串行ATA又可加大IDE硬盘连接数量，于是RAID产品逐步开始渗透到了所谓低端的IDE硬盘领域。

    另一个角度来看，RAID强调的是多磁盘的阵列组合应用，IDE由于通道的数量限制，每个通道最多能够使用两块硬盘，而且有主次之分，不能真正实现数据的阵列存储，这也严重地阻碍了在IDE上使用RAID技术。针对IDE的速度提升和所面临的通道问题，几家相关的厂商都相继发布了自己基于IDE接口的RAID板卡，但由于技术问题，一直停留在原始的单通道多硬盘的基础上。

RAID风光依旧

   由于RAID技术已经很成熟，很多产品都是基于RAID的，而且新的RAID上的技术应用也在不断开发出来，比如许多存储设备厂商都开始在磁盘阵列、磁带驱动器等设备上增加2GB的接口。RAID依然是人们关注的焦点，风光依旧。 昆腾公司基于磁盘的产品――Quantum DX30，建立在昆腾公司的“适配磁盘阵列管理技术（ADAM）”平台之上。DX30是一种基于磁盘的高密度增强型备份系统，通过将RAID保护磁盘与备份数据路径相集成，能显着提高备份及恢复时间，并有效增强在备份窗口内成功实现备份的信心度。

    惠普公司的Surestore磁盘阵列XP512存储产品是惠普的旗舰产品，它是第一款为企业和服务供应商提供的高端，主要面向、地区数据中心或单应用环境中的客户。XP512磁盘阵列最多可配置512个磁盘，总容量可达24TB（兆兆字节），在交换式SAN的配置下，所支持的主机连接数可达928个。此系统建立在智能存储结构的基础之上，在内部用一个6.4GB/s的纵横开关（crossbar ）和32GB完全镜像的高速缓存为用户提供可扩展的互联能力。XP512在性能方面支持RAID0/1与RAID 5，优化了存储的性能；为了确保无论在何种情况下写到XP512的所有数据都是安全的，XP512还具有电池保护的镜像写高速缓存功能。

    Adaptec的两款RAID板卡是ATA RAID 1200A和ATA RAID 2400A。其中ATA RAID 2400A具有四通道，能够同时连接四块IDE硬盘，而且硬盘之间不存在主从关系。对于RAID来讲，用户经常用到的是RAID0（磁盘队列）、RAID1（磁盘镜像）、RAID0+1、RAID5（异或校验）三种标准，RAID0单独使用没有冗错备份保证，RAID1和RAID0+1由于要做完全的备份所以比较浪费硬盘，RAID5是利用了异或的逻辑校验，实现了N-1块硬盘的利用率，并且能够实现在任何一块硬盘的时候进行逻辑恢复数据。但是，RAID5最少需要3块硬盘，这对IDE硬盘是一个挑战。ATA RAID 2400A是业界第一款能够支持RAID5的板卡。ATA RAID 2400A内置的处理器速度已经达到了100MHZ，并且支持ATA热插拔，在管理方面首次实现了Storage Manager Pro的图形界面管理，并可以支持多种，比如和SCO UNIX等。ATA RAID 1200A是一款低端的产品，由于没有内置处理器和内存，所以它的价格非常低，适合低端市场，不过它只有两个通道。

    清华同方光盘股份有限公司的NAS磁盘阵列具有2个EIDE接口和1个Ultra Wide SCSI接口，允许挂接4个EIDE设备和15个SCSI设备，其最大阵列容量高达1.3TB，最大内存可扩展到256MB。NAS磁盘阵列是一种可通过集线器（Hub）和（Switch）等设备直接连到网络上的设备，由于采用了以“数据为中心”的存储结构模式，因此相对传统的以“服务器为中心”的存储结构模式，提高了文件的访问速度，减少了网络堵塞，降低了主机I/O负担。清华同方NAS磁盘阵列的最大特点是可实现数据的分布式存储和集中管理。随着用户数据量的增大，用户会使用几个、甚至几十个NAS磁盘阵列，并将这些NAS磁盘阵列分散放置在对其访问频率最高的网段上。该设备的核心是一个带专用瘦服务器的RAID控制器，在其上集成了EDIE、SCSI和，并将在嵌入式上开发的各种应用程序和软件置于高速闪存内，使系统稳定可靠。同时，它具有一个10BaseT/100BaseTX以太网络接口，并预留有PCI扩展槽，可扩展成1000M网络接口。

RAID后有追兵

   康柏的Virtualized Array（虚拟阵列技术）可以说是RAID的接班人，与RAID相比它具有更大的优势，它适合高端开放系统的用户，使用了全光纤通道体系结构，能够满足对数据输入输出性能和可扩展性能有较高要求的用户，并能够兼容包括、VOMS、NT等多种操作系统。Virtualized Array将子系统内的所有硬盘当作一个统一的存储空间看待，不管将来要做几个阵列，都平均分摊到每一个系统内的物理硬盘上。整个系统中的硬盘数量可以任意进行改变，数据的存放可以随着组的调整而调整，是动态的。Virtualized Array使用了分布式校验技术，在每个磁盘组里预先分配空间，当磁盘组里的物理硬盘失效时，可用来恢复数据。

    Adaptec的iROC技术（RAID on Chip）实质上就是利用SCSI控制芯片内部的RISC处理器完成镜像功能。由于RAID 0、1和0+1需要的运算量都不大，简单的RISC处理器就能胜任。在Firmware的配合下，通过iROC实现的RAID 0、1或0+1具备引导能力和对热交换、盘的支持，还可通过Adaptec存储进行，这些都与纯粹的软RAID不同。在入门级和1U高度的机架式服务器中，上通常会集成SCSI控制芯片但不标配独立的RAID卡，iROC的出发点就是让这些系统具有基本的硬件，当需要更为复杂的RAID 5时再购买独立的RAID卡。RAID在需求上受到了严峻挑战。