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- 2004-08-16
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从1984年美国加州大学伯克里分校发表了第一篇关于廉价磁盘冗余阵列的论文至今，RAID技术已经发展了近20个年。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IO性能。实现的方式有软件、硬件两种，其中硬件又分为基于总线的和外置控制器的两种。软件RAID因为占用CPU的资源，而且功能受到限制，使用的不多。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。采用的RAID方式为，RAID0：条带化，即磁盘的扩展，但不提供数据保护；RAID1：磁盘镜像，两块磁盘互为冗余；RAID10：对两个磁盘镜像的阵列作扩展；RAID5：校验位分布的冗余磁盘阵列，目前使用最为广泛的方式。RAID50：对两个RAID5的阵列作扩展。
但随着存储技术的迅速发展，SAN(存储区域网络) NAS（网络连接存储）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！服务器上应该如何使用RAID？这些都是系统厂商不得不面对的问题。
一、高端技术下移，发挥整合的优势也许是个不错的主意。
因为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，但是其较低的成本毕竟能吸引较多用户。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。对于那些因为经费紧张，但是还需要数据保护的低端服务器的用户来说，同样也也是好消息。也许ATA (IDE) Raid提供了廉价的数据保护的方案，但ATA硬盘的可靠性和ATA Raid的整体性能仍然让人担心。而在短时间内，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。
当然ATA RAID的用户而言，iROC的推出也未必是坏事。这种压力也刺激了ATA RAID的厂商将其核心集成在芯片组中，LSI和ServerWorks合作，在GC-LE的CSB6芯片中集成了ATA RAID的内核。因此不需要外插ATA Raid卡或主板集成控制芯片，使用更低的成本，就实现了已有的功能。而对用户来讲，将来会购买到支持ATA RAID的更廉价、更稳定的入门级的服务器产品。
不论是RAID集成在SCSI芯片中，还是ATA RAID集成芯片组中，都不仅仅是成本的降低，更重要的是因为整合，使两者的配合能够更协调，工作更稳定，通过硬件厂商的专业设计、测试，避免了以往出现的兼容性、稳定性的问题。
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。通过插卡和主板协同来完成需要异或计算的RAID 5、50的功能，采用这种方案不能使系统内线缆布置简洁、同时节省了成本，而RAID卡的外形可以做的较小，可适用于高密度的2U服务器。当然采用这种整合需要系统厂商、RAID卡厂商、主板厂商三者的配合，发挥三者各自的优势，来保证整个系统的稳定性和高性能。
二、结合新的IO 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。
系统总线为于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，为RAID技术的发展创造了更大的空间。
对RAID卡而言，IO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IO处理引擎，预示着新一代的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IO的性能，今年下半年到明年初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。
三、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，更需要系统厂商能够通过自身功底和本身的优势，团结可以团结的一切力量将问题解决。
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。
众所周知，PC的兼容性做得很好，稳定性较差，但是服务器为了追求扩展性，高性能，其兼容性却未必能像PC一样好，各种板卡都能使用；而且服务器对部件的要求也和PC的要求不同，板卡不仅要能够工作，而且要在稳定可靠工作的基础上，发挥出最大性能。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IO、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。
并且在后续的整机测试中，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，这样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IO系统，从服务器主板、RAID卡、数据连线、硬盘及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IO系统进行长时间重载强化测试。
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。
不断的提高性能，不断的降低成本是Raid发展的大体趋势， RAID和系统的有机整合也给了系统厂商一个机遇，而联想也将借此东风，继续夯实基础，信守承诺不断地提供给用户满足需求的产品和服务。
但随着存储技术的迅速发展，SAN(存储区域网络) NAS（网络连接存储）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！服务器上应该如何使用RAID？这些都是系统厂商不得不面对的问题。
一、高端技术下移，发挥整合的优势也许是个不错的主意。
因为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，但是其较低的成本毕竟能吸引较多用户。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。对于那些因为经费紧张，但是还需要数据保护的低端服务器的用户来说，同样也也是好消息。也许ATA (IDE) Raid提供了廉价的数据保护的方案，但ATA硬盘的可靠性和ATA Raid的整体性能仍然让人担心。而在短时间内，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。
当然ATA RAID的用户而言，iROC的推出也未必是坏事。这种压力也刺激了ATA RAID的厂商将其核心集成在芯片组中，LSI和ServerWorks合作，在GC-LE的CSB6芯片中集成了ATA RAID的内核。因此不需要外插ATA Raid卡或主板集成控制芯片，使用更低的成本，就实现了已有的功能。而对用户来讲，将来会购买到支持ATA RAID的更廉价、更稳定的入门级的服务器产品。
不论是RAID集成在SCSI芯片中，还是ATA RAID集成芯片组中，都不仅仅是成本的降低，更重要的是因为整合，使两者的配合能够更协调，工作更稳定，通过硬件厂商的专业设计、测试，避免了以往出现的兼容性、稳定性的问题。
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。通过插卡和主板协同来完成需要异或计算的RAID 5、50的功能，采用这种方案不能使系统内线缆布置简洁、同时节省了成本，而RAID卡的外形可以做的较小，可适用于高密度的2U服务器。当然采用这种整合需要系统厂商、RAID卡厂商、主板厂商三者的配合，发挥三者各自的优势，来保证整个系统的稳定性和高性能。
二、结合新的IO 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。
系统总线为于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，为RAID技术的发展创造了更大的空间。
对RAID卡而言，IO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IO处理引擎，预示着新一代的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IO的性能，今年下半年到明年初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。
三、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，更需要系统厂商能够通过自身功底和本身的优势，团结可以团结的一切力量将问题解决。
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。
众所周知，PC的兼容性做得很好，稳定性较差，但是服务器为了追求扩展性，高性能，其兼容性却未必能像PC一样好，各种板卡都能使用；而且服务器对部件的要求也和PC的要求不同，板卡不仅要能够工作，而且要在稳定可靠工作的基础上，发挥出最大性能。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IO、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。
并且在后续的整机测试中，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，这样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IO系统，从服务器主板、RAID卡、数据连线、硬盘及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IO系统进行长时间重载强化测试。
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。
不断的提高性能，不断的降低成本是Raid发展的大体趋势， RAID和系统的有机整合也给了系统厂商一个机遇，而联想也将借此东风，继续夯实基础，信守承诺不断地提供给用户满足需求的产品和服务。
