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主板·什么是板載RAID
RAID是英文Redundant Array of Inexpensive Disks的縮寫，中文簡(jiǎn)稱為廉價(jià)磁盤冗余陣列。RAID就是一種由多塊硬盤構(gòu)成的冗余陣列。雖然RAID包含多塊硬盤，但是在操作系統(tǒng)下是作為一個(gè)獨(dú)立的大型存儲(chǔ)設(shè)備出現(xiàn)。利用RAID技術(shù)于存儲(chǔ)系統(tǒng)的好處主要有以下三種：
通過(guò)把多個(gè)磁盤組織在一起作為一個(gè)邏輯卷提供磁盤跨越功能 通過(guò)把數(shù)據(jù)分成多個(gè)數(shù)據(jù)塊（Block）并行寫入/讀出多個(gè)磁盤以提高訪問(wèn)磁盤的速度 通過(guò)鏡像或校驗(yàn)操作提供容錯(cuò)能力最初開(kāi)發(fā)RAID的主要目的是節(jié)省成本，當(dāng)時(shí)幾塊小容量硬盤的價(jià)格總和要低于大容量的硬盤。目前來(lái)看RAID在節(jié)省成本方面的作用并不明顯，但是RAID可以充分發(fā)揮出多塊硬盤的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出任何一塊單獨(dú)硬盤的速度和吞吐量。除了性能上的提高之外，RAID還可以提供良好的容錯(cuò)能力，在任何一塊硬盤出現(xiàn)問(wèn)題的情況下都可以繼續(xù)工作，不會(huì)受到損壞硬盤的影響。
RAID技術(shù)分為幾種不同的等級(jí)，分別可以提供不同的速度，安全性和性價(jià)比。根據(jù)實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)腞AID級(jí)別可以滿足用戶對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)可用性、性能和容量的要求。常用的RAID級(jí)別有以下幾種：NRAID，JBOD，RAID0，RAID1，RAID0+1，RAID3，RAID5等。目前經(jīng)常使用的是RAID5和RAID（0+1）。
NRAID
NRAID即Non-RAID，所有磁盤的容量組合成一個(gè)邏輯盤，沒(méi)有數(shù)據(jù)塊分條（no block stripping）。NRAID不提供數(shù)據(jù)冗余。要求至少一個(gè)磁盤。
JBOD
JBOD代表Just a Bunch of Drives，磁盤控制器把每個(gè)物理磁盤看作獨(dú)立的磁盤，因此每個(gè)磁盤都是獨(dú)立的邏輯盤。JBOD也不提供數(shù)據(jù)冗余。要求至少一個(gè)磁盤。
RAID 0
RAID 0即Data Stripping（數(shù)據(jù)分條技術(shù)）。整個(gè)邏輯盤的數(shù)據(jù)是被分條（stripped）分布在多個(gè)物理磁盤上，可以并行讀/寫，提供最快的速度，但沒(méi)有冗余能力。要求至少兩個(gè)磁盤。我們通過(guò)RAID 0可以獲得更大的單個(gè)邏輯盤的容量，且通過(guò)對(duì)多個(gè)磁盤的同時(shí)讀取獲得更高的存取速度。RAID 0首先考慮的是磁盤的速度和容量，忽略了安全，只要其中一個(gè)磁盤出了問(wèn)題，那么整個(gè)陣列的數(shù)據(jù)都會(huì)不保了。
RAID 1
RAID 1，又稱鏡像方式，也就是數(shù)據(jù)的冗余。在整個(gè)鏡像過(guò)程中，只有一半的磁盤容量是有效的（另一半磁盤容量用來(lái)存放同樣的數(shù)據(jù)）。同RAID 0相比，RAID 1首先考慮的是安全性，容量減半、速度不變。
RAID 0+1
為了達(dá)到既高速又安全，出現(xiàn)了RAID 10（或者叫RAID 0+1），可以把RAID 10簡(jiǎn)單地理解成由多個(gè)磁盤組成的RAID 0陣列再進(jìn)行鏡像。
RAID 3和RAID 5
RAID 3和RAID 5都是校驗(yàn)方式。RAID 3的工作方式是用一塊磁盤存放校驗(yàn)數(shù)據(jù)。由于任何數(shù)據(jù)的改變都要修改相應(yīng)的數(shù)據(jù)校驗(yàn)信息，存放數(shù)據(jù)的磁盤有好幾個(gè)且并行工作，而存放校驗(yàn)數(shù)據(jù)的磁盤只有一個(gè)，這就帶來(lái)了校驗(yàn)數(shù)據(jù)存放時(shí)的瓶頸。RAID 5的工作方式是將各個(gè)磁盤生成的數(shù)據(jù)校驗(yàn)切成塊，分別存放到組成陣列的各個(gè)磁盤中去，這樣就緩解了校驗(yàn)數(shù)據(jù)存放時(shí)所產(chǎn)生的瓶頸問(wèn)題，但是分割數(shù)據(jù)及控制存放都要付出速度上的代價(jià)。
按照硬盤接口的不同，RAID分為SCSI RAID，IDE RAID和SATA RAID。其中，SCSI RAID主要用于要求高性能和高可靠性的服務(wù)器/工作站，而臺(tái)式機(jī)中主要采用IDE RAID和SATA RAID。
以前RAID功能主要依靠在主板上插接RAID控制卡實(shí)現(xiàn)，而現(xiàn)在越來(lái)越多的主板都添加了板載RAID芯片直接實(shí)現(xiàn)RAID功能，目前主流的RAID芯片有HighPoint的HTP372和Promise的PDC20265R，而英特爾更進(jìn)一步，直接在主板芯片組中支持RAID，其ICH5R南橋芯片中就內(nèi)置了SATA RAID功能，這也代表著未來(lái)板載RAID的發(fā)展方向---芯片組集成RAID。
Matrix RAID：
Matrix RAID即所謂的“矩陣RAID”，是ICH6R南橋所支持的一種廉價(jià)的磁盤冗余技術(shù)，是一種經(jīng)濟(jì)性高的新穎RAID解決方案。Matrix RAID技術(shù)的原理相當(dāng)簡(jiǎn)單，只需要兩塊硬盤就能實(shí)現(xiàn)了RAID 0和RAID 1磁盤陣列，并且不需要添加額外的RAID控制器，這正是我們普通用戶所期望的。Matrix RAID需要硬件層和軟件層同時(shí)支持才能實(shí)現(xiàn)，硬件方面目前就是ICH6R南橋以及更高階的ICH6RW南橋，而Intel Application Acclerator軟件和Windows操作系統(tǒng)均對(duì)軟件層提供了支持。
Matrix RAID的原理就是將每個(gè)硬盤容量各分成兩部分(即：將一個(gè)硬盤虛擬成兩個(gè)子硬盤，這時(shí)子硬盤總數(shù)為4個(gè))，其中用兩個(gè)虛擬子硬盤來(lái)創(chuàng)建RAID0模式以提高效能，而其它兩個(gè)虛擬子硬盤則透過(guò)鏡像備份組成RAID 1用來(lái)備份數(shù)據(jù)。在Matrix RAID模式中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模式如下：兩個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器的第一部分被用來(lái)創(chuàng)建RAID 0陣列，主要用來(lái)存儲(chǔ)操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和交換文件，這是因?yàn)榇疟P開(kāi)始的區(qū)域擁有較高的存取速度，Matrix RAID將RAID 0邏輯分割區(qū)置于硬盤前端(外圈)的主因，是可以讓需要效能的模塊得到最好的效能表現(xiàn)；而兩個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器的第二部分用來(lái)創(chuàng)建RAID1模式，主要用來(lái)存儲(chǔ)用戶個(gè)人的文件和數(shù)據(jù)。
例如，使用兩塊120GB的硬盤，可以將兩塊硬盤的前60GB組成120GB的邏輯分割區(qū)，然后剩下兩個(gè)60GB區(qū)塊組成一個(gè)60GB的數(shù)據(jù)備份分割區(qū)。像需要高效能、卻不需要安全性的應(yīng)用，就可以安裝在RAID 0分割區(qū)，而需要安全性備分的數(shù)據(jù)，則可安裝在RAID 1分割區(qū)。換言之，使用者得到的總硬盤空間是180GB，和傳統(tǒng)的RAID 0+1相比，容量使用的效益非常的高，而且在容量配置上有著更高的彈性。如果發(fā)生硬盤損毀，RAID 0分割區(qū)數(shù)據(jù)自然無(wú)法復(fù)原，但是RAID 1分割區(qū)的數(shù)據(jù)卻會(huì)得到保全。
可以說(shuō)，利用Matrix RAID技術(shù)，我們只需要2個(gè)硬盤就可以在獲取高效數(shù)據(jù)存取的同時(shí)又能確保數(shù)據(jù)安全性。這意味著普通用戶也可以低成本享受到RAID 0+1應(yīng)用模式。
NV RAID：
NV RAID是nVidia自行開(kāi)發(fā)的RAID技術(shù)，隨著nForce各系列芯片組的發(fā)展也不斷推陳出新。相對(duì)于其它RAID技術(shù)而言，目前最新的nForce4系列芯片組的NV RAID具有自己的鮮明特點(diǎn)，主要是以下幾點(diǎn)：
(1)交錯(cuò)式RAID(Cross-Controller RAID)：交錯(cuò)式RAID即俗稱的混合式RAID，也就是將SATA接口的硬盤與IDE接口的硬盤聯(lián)合起來(lái)組成一個(gè)RAID模式。交錯(cuò)式RAID在nForce3 250系列芯片組中便已經(jīng)出現(xiàn)，在nForce 4系列芯片組身上該功能得到延續(xù)和增強(qiáng)。
(2)熱冗余備份功能：在nForce 4系列芯片組中，因支持Serial ATA 2.0的熱插拔功能，用戶可以在使用過(guò)程中更換損壞的硬盤，并在運(yùn)行狀態(tài)下重新建立一個(gè)新的鏡像，確保重要數(shù)據(jù)的安全性。更為可喜的是，nForce 4的nVIDIA RAID控制器還允許用戶為運(yùn)行中的RAID系統(tǒng)增加一個(gè)冗余備份特性，而不必理會(huì)系統(tǒng)采用哪一種RAID模式，用戶可以在驅(qū)動(dòng)程序提供的“管理工具”中指派任何一個(gè)多余的硬盤用作RAID系統(tǒng)的熱備份。該熱冗余硬盤可以讓多個(gè)RAID系統(tǒng)(如一個(gè)RAID 0和一個(gè)RAID1)共享，也可以為其中一個(gè)RAID系統(tǒng)所獨(dú)自占有，功能類似于時(shí)下的高端RAID系統(tǒng)。
(3)簡(jiǎn)易的RAID模式遷移：nForce 4系列芯片組的NV RAID模塊新增了一個(gè)名為“Morphing”的新功能，用戶只需要選擇轉(zhuǎn)換之后的RAID模式，而后執(zhí)行“Morphing”操作，RAID刪除和模式重設(shè)的工作可以自動(dòng)完成，無(wú)需人為干預(yù)，易用性明顯提高。
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