Linux筆記（二）磁盤陣列

硬 RAID 全軟 RAID 半軟 RAID

根據事先方式不同，RAID 分為軟體磁盤陣列（軟RAID）和硬體磁盤陣列（硬 RAID） 以及 硬體輔助磁盤陣列（半軟、半硬）三種類型。

硬體磁盤陣列（Hardware RAID）

簡單來說就是全部通過用硬體來實作RAID功能的就是硬RAID，比如：各種RAID卡，還有主機闆內建能夠做的RAID都是硬RAID。

是以硬 RAID 就是用專門的RAID控制器（RAID 卡）将硬碟和電腦連接配接起來，RAID控制器負責将所有的RAID成員磁盤配置成一個虛拟的RAID磁盤卷。對于作業系統而言，他隻能識别到由RAID控制器配置後的虛拟磁盤，而無法識别到組成RAID的各個成員盤

硬RAID全面具備了自己的RAID控制/處理與I/O處理晶片，甚至還有陣列緩沖（Array Buffer），對CPU的占用率以及整體性能中最有優勢。

軟體磁盤陣列（Software RAID）

反而言之，通過用作業系統來完成RAID功能的就是軟RAID，比如：在Linux作業系統下，用3塊硬碟做RAID5。

也就是不使用RAID控制器（業界稱其為RAID 協處理器―RAID Co-Processor ）與I/O晶片，直接通過軟體層實作的RAID，所有功能都是作業系統（OS）與CPU來完成，可想而知這是效率最低的一種RAID。

與硬RAID不同的是，軟RAID的各個成員盤對于作業系統來說是可見的，但作業系統并不把各個成員盤呈現給使用者，而隻是把通過軟體層配置好的虛拟RAID卷呈現給使用者，使使用者可以像使用一個普通磁盤一樣使用RAID卷。

硬體輔助磁盤陣列（Hardware-Assisted RAID）

與硬 RAID 和 全軟 RAID 相比，半軟 RAID需要一張RAID卡，以及廠商所提供的驅動程式。

但是半軟半硬RAID 缺乏自己的I/O 處理晶片，是以這方面的工作仍要由CPU 與驅動程式來完成。而且，半軟半硬RAID 所采用的RAID 控制/處理晶片的能力一般都比較弱，不能支援高的RAID 等級。

這款RAID較易遷移到其他電腦。

RAID 卡

RAID卡有多種，除主機闆內建能夠做的RAID的硬RAID外，還有各種專門RAID卡。一般分為硬RAID卡和軟RAID卡兩種

通過用硬體來實作RAID功能的就是硬RAID，獨立的RAID卡，主機闆內建的RAID晶片都是硬RAID。

通過軟體并使用CPU的RAID卡是指使用CPU來完成RAID的常用計算，軟體RAID占用CPU資源較高

絕大部分伺服器裝置是硬體RAID

RAID卡上自帶處理器，不需要伺服器的CPU運算。優點是讀寫性能最快，不占用伺服器資源，可用于任何作業系統，也能在系統斷電後，通過備份電池子產品（BBU, Backup Battery Unit）以及非易失性記憶體 (NVRAM)将硬碟讀寫日志檔（Journal）包含的剩餘讀寫作業先紀錄在記憶體中，等待電力供應撤消後，再由NVRAM取回日志檔資料，接着再完成讀寫作業，将剩餘讀寫作業安全完成以確定讀寫完整性。備份電池子產品通常會配合數組卡的Write-Back緩存模式，借由此記憶體緩存讀寫作業以得到更高的讀寫性能；但是沒有備份電池子產品的硬體磁盤陣列卡，切勿使用Write-Back緩存模式以免遭遇斷電情形導緻讀寫資料流失。此外，因為硬體磁盤陣列卡搭載CPU處理器，是以可以與系統分離出來，對硬碟進行各種作業，還原作業的速度也比軟體磁盤陣列快。缺點是其售價很高，通常隻用于RAID 5和RAID 6。

主機闆內建RAID與外插RAID卡RAID的差別：

性能

主機闆內建的RAID，它的性能以及它的速度是通過主機闆的CPU與記憶體來實作的，它會占有主機闆一定的帶寬，會影響整機的性能，而外插RAID卡，它本身由自己的CPU和記憶體，是以它的資料處理大部分都會由自己處理，不會影響主機闆上的CPU與記憶體速度，總體看來，外插的RAID卡的RAID要比主機闆內建的RAID快得多。

安全性

主機闆內建的RAID它的安全性不能夠得到保證，比如：我們用P8SCT主機闆做一個SATA RAID，不論你做RAID幾，它是通過更改主機闆的BIOS選項做成的，是以一旦主機闆損壞、主機闆的CMOS電池掉電、無意更改了主機闆BIOS的設定都會帶來RAID的丢失，通過主機闆做成的RAID，一旦丢失，将會不能恢複，後果是非常嚴重的，而外插的RAID卡做成的RAID就不會因為主機闆損壞、主機闆的CMOS電池掉電等現象對資料造成影響，是以外插的RAID卡，它的安全性遠遠大于主機闆內建的。

優缺點

軟RAID依存于OS，硬RAID獨立于OS。是以硬RAID的性能以及資料安全性肯定更好

優點：

硬 RAID：

對CPU 的占用率以及整體性能是這三種類型中最優勢的

有硬碟丢失時可以實作重建，如果RAID卡損壞時也可以更換RAID卡

軟 RAID：

成本低，隻需要主機闆支援即可，不需要任何磁盤陣列卡

實作簡單

半軟 RAID：

性能以及穩定性較軟 RAID 有不少提升

較易遷移到其他電腦

缺點：

硬 RAID：

裝置成本是三種類型中最高的

需要有一定技術知識

軟 RAID：

為耗損較多CPU資源運算RAID，導緻發熱等問題，也就不夠穩定

依賴作業系統，而作業系統。。。。

若主機闆損壞，可能難以購買同款主機闆重建RAID