在如今这个数字时代,无论是工作还是生活,都离不开数字的存储与读取。尤其是一个不断发展壮大的企业,在其从小到大的发展过程中,所需要存储的数据自然也在飞快的增长,当企业发展到一定的规模,庞大的数据存储无疑是一件让人很头痛的事。怎样有效的存储这些数据,在保证其存取速度的情况下更兼顾其安全,就成为一个企业首先要解决的大问题。在这种情况下就需要用到存储卡,一个好的存储卡就能让企业存储数据的头痛问题迎刃而解。HighPoint RocketRAID 2340便是一款内置Mini SAS接口RAID控制卡,这款产品应用了HighPoint最高的RAID技术提供了最优化的数据传输性能及其它特性,是普通中型商业领域的高效存储解决方案。
HighPoint RocketRAID 2340存储卡
HighPoint RocketRAID 2340存储卡特性:
兼容PCI-Express X8/X16
4通道Mini-SAS连接器
支持16块SATA I/II代硬盘
支持RAID 0,1,5,10,50和JBOD
在线容量扩展和在线RAID级别转换(OCE/ ORLM)
支持本地命令队列 (NCQ)
支持热插拔和热交换
SAF-TE硬盘盒管理
支持交错硬盘启动
支持硬盘活动和硬盘失败状态LED
支持Write-through和Write-back缓存
支持S.M.A.R.T.功能,监控硬盘状态提高可靠性
自动重建RAID功能
支持BIOS启动(INT13)
在线阵列漫游
后台初始化实现快速RAID配置
支持64位LBA高达4TB分区
基于web的RAID管理软件
Linux和FreeBSD操作系统的RAID管理命令队列界面(CLI)
支持电子邮件通告
支持的操作系统:Windows,Linux 和 FreeBSD
RocketRAID 2340存储卡介绍
HighPoint RocketRAID 2340是一款基于Intel IOP的硬件阵列卡产品,它执行SATA II规范且应用PCI Express总线,支持NCQ、热插拔等特性。
HighPoint RocketRAID 2340存储卡
在HighPoint RocketRAID 2340存储卡上最显眼的就是一块做工相当精良的散热片,用以解决其长时间工作中的散热问题。另外,RocketRAID 2340还有一个蜂鸣器,如果出现丢盘等情况就会发出警报,非常方便使用。
HighPoint RocketRAID 2340存储卡
HighPoint RocketRAID 2340存储卡是一款PCI-E ×8产品,兼容PCI-E ×16。它有4个外置Mini SAS接口,可以连接16块SATA I or SATA II磁盘。RocketRAID 2340支持RAID 0、1、5、10、50和JBOD磁盘阵列,完全可以满足视频编辑、图像处理等中型商业领域的应用。
HighPoint RocketRAID 2340阵列卡的88SX6081-BCZ1控制芯片
RocketRAID 2340采用的是Marvell 88SX6081芯片。Marvell 88SX6081芯片是一款采用64-bit 133MHz PCI-X接口的高速8端口磁盘控制芯片,因此主芯片必然要提供PCIe与PCI-X的转接。Marvell 88SX6081支持SATA NCQ以及ATA-6 TCQ,并通过Marvell EDMA引擎减轻CPU的负荷,88SX6081还支持Port Multiplier、SATA Target Mode等高级特性,Marvell 88SX6081采用的64-bit 133MHz PCI-X接口带宽为1.066GB/s,支持8路SATA 3Gbps是足够的。
HighPoint RocketRAID 2340存储卡附件
在附件方面,HighPoint RocketRAID 2340存储卡附带了四条质量不错、长达1米的mini-SAS to SATA的线缆,每条可以接4个硬盘,由于线缆的SATA头是closed的,因此只能用在SATA上,而不能用在SAS上。
HighPoint产品支持绝大部分主流操作系统Windows、Linux 和FreeBSD。
RAID磁盘阵列模式介绍
RAID是一种把多块独立的硬盘(物理硬盘)按不同的方式组合起来形成一个硬盘组(逻辑硬盘),从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。组成磁盘阵列的不同方式成为RAID级别(RAID Levels)。数据备份的功能是在用户数据一旦发生损坏后,利用备份信息可以使损坏数据得以恢复,从而保障了用户数据的安全性。在用户看起来,组成的磁盘组就像是一个硬盘,用户可以对它进行分区,格式化等等。总之,对磁盘阵列的操作与单个硬盘一模一样。不同的是,磁盘阵列的存储速度要比单个硬盘高很多,而且可以提供自动数据备份。RAID通常是由在硬盘阵列塔中的RAID控制器或电脑中的RAID卡来实现的。
RAID技术经过不断的发展,现在已拥有了从 RAID 0 到 6 七种基本的RAID 级别。另外,还有一些基本RAID级别的组合形式,如RAID 10(RAID 0与RAID 1的组合),RAID 50(RAID 0与RAID 5的组合)等。不同RAID 级别代表着不同的存储性能、数据安全性和存储成本。但我们最为常用的主要有RAID 0、1、5和10等形式,下面我们就对这几种形式做下介绍。
RAID 0
RAID 0又称为Stripe(条带化)或Striping,它代表了所有RAID级别中最高的存储性能。RAID 0提高存储性能的原理是把连续的数据分散到多个磁盘上存取,这样,系统有数据请求就可以被多个磁盘并行的执行,每个磁盘执行属于它自己的那部分数据请求。这种数据上的并行操作可以充分利用总线的带宽,显著提高磁盘整体存取性能。
如图所示:系统向三个磁盘组成的逻辑硬盘(RADI 0 磁盘组)发出的I/O数据请求被转化为3项操作,其中的每一项操作都对应于一块物理硬盘。我们从图中可以清楚的看到通过建立RAID 0,原先顺序的数据请求被分散到所有的三块硬盘中同时执行。从理论上讲,三块硬盘的并行操作使同一时间内磁盘读写速度提升了3倍。 但由于总线带宽等多种因素的影响,实际的提升速率肯定会低于理论值,但是,大量数据并行传输与串行传输比较,提速效果显著显然毋庸置疑。
RAID 0的缺点是不提供数据冗余,因此一旦用户数据损坏,损坏的数据将无法得到恢复。
RAID 0具有的特点,使其特别适用于对性能要求较高,而对数据安全不太在乎的领域,如图形工作站等。对于个人用户,RAID 0也是提高硬盘存储性能的绝佳选择。
RAID 1
RAID 1又称为Mirror或Mirroring(镜像),它的宗旨是最大限度的保证用户数据的可用性和可修复性。 RAID 1的操作方式是把用户写入硬盘的数据百分之百地自动复制到另外一个硬盘上。
如图所示:当读取数据时,系统先从RAID 0的源盘读取数据,如果读取数据成功,则系统不去管备份盘上的数据;如果读取源盘数据失败,则系统自动转而读取备份盘上的数据,不会造成用户工作任务的中断。当然,我们应当及时地更换损坏的硬盘并利用备份数据重新建立Mirror,避免备份盘在发生损坏时,造成不可挽回的数据损失。
由于对存储的数据进行百分之百的备份,在所有RAID级别中,RAID 1提供最高的数据安全保障。同样,由于数据的百分之百备份,备份数据占了总存储空间的一半,因而Mirror(镜像)的磁盘空间利用率低,存储成本高。
Mirror虽不能提高存储性能,但由于其具有的高数据安全性,使其尤其适用于存放重要数据,如服务器和数据库存储等领域。
RAID 5
RAID 5 是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。 以四个硬盘组成的RAID 5为例,其数据存储方式如图4所示:图中,P0为D0,D1和D2的奇偶校验信息,其它以此类推。由图中可以看出,RAID 5不对存储的数据进行备份,而是把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上,并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上。当RAID5的一个磁盘数据发生损坏后,利用剩下的数据和相应的奇偶校验信息去恢复被损坏的数据。
RAID 5可以理解为是RAID 0和RAID 1的折衷方案。RAID 5可以为系统提供数据安全保障,但保障程度要比Mirror低而磁盘空间利用率要比Mirror高。RAID 5具有和RAID 0相近似的数据读取速度,只是多了一个奇偶校验信息,写入数据的速度比对单个磁盘进行写入操作稍慢。同时由于多个数据对应一个奇偶校验信息,RAID 5的磁盘空间利用率要比RAID 1高,存储成本相对较低。
RAID 10
RAID 10其实就是RAID 0和RAID 1的组合形式,也称为RAID 0+1。
以四个磁盘组成的RAID 0+1为例,其数据存储方式如图所示:RAID 0+1是存储性能和数据安全兼顾的方案。它在提供与RAID 1一样的数据安全保障的同时,也提供了与RAID 0近似的存储性能。
由于RAID 0+1也通过数据的100%备份功能提供数据安全保障,因此RAID 0+1的磁盘空间利用率与RAID 1相同,存储成本高。
RAID 0+1的特点使其特别适用于既有大量数据需要存取,同时又对数据安全性要求严格的领域,如银行、金融、商业超市、仓储库房、各种档案管理等。
除了RAID的这些模式之外,还有一种比较特殊的模式,就是JBOD。
JBOD(Just Bundle Of Disks)译成中文可以是“简单磁盘捆绑”,通常又称为Span。JBOD不是标准的RAID级别,它只是在近几年才被一些厂家提出,并被广泛采用。
Span是在逻辑上把几个物理磁盘一个接一个串联到一起,从而提供一个大的逻辑磁盘。Span上的数据简单地从第一个磁盘开始存储,当第一个磁盘的存储空间用完后,再依次从后面的磁盘开始存储数据。Span存取性能完全等同于对单一磁盘的存取操作。Span也不提供数据安全保障。它只是简单地提供一种利用磁盘空间的方法,Span的存储容量等于组成Span的所有磁盘的容量的总和。
RocketRAID 2340 RAID模式设置
开机经过硬件自检后,按Ctrl+H即可进入Bios管理界面。RocketRAID 2340的Bios界面设定比较人性化,风格简单,一目了然。
在Create选项里面创建RAID模式。我们可以看到RocketRAID 2340支持RAID 0、1、10、5、50和JBOD六种模式,只需要选择想要设置的RAID模式,按下Enter键即可。
选好了RAID模式之后,下一步就是选择组成RAID的硬盘。
只需按Enter键即可选择要组成RAID的硬盘。
选好硬盘之后,选择Create就可以创建RAID模式了。
已经创建RAID 0模式。
创建之后还需再Settings一下,将其选为当前应用模式。
Settings之后,一个RAID模式就创建成功了,非常简单方便。
如果想创建另外一种RAID模式,需要在Delete选项中删除当前模式,然后再按照创建的步骤就可以创建新的RAID模式了。
测试平台及方法介绍
在测试中我们用的是三块西部数据的WD4000KS硬盘,大小为400G、S-ATA II接口、16M缓存、转速7200rpm。
西数WD4000KS硬盘
为了能更全面、清楚的了解RAID 0模式下,硬盘各方面的性能表现,测试软件方面我们选择了PCMark Vantage综合类测试软件来测试系统的整体表现和磁盘性能;选择Sisoft Sandra XIIa和ATTO Disk bench32来测试硬盘其他各方面的性能表现。由于RAID 1模式侧重的是安全性,对磁盘速率没有任何提高,所以我们测试的时候就选择了RAID 0和RAID 5两个常用模式进行测试。
测试平台信息
RAID 0模式下测试结果
PCMark Vantage:
PCMark Vantage测试结果
在PCMark Vantage测试中,它的综合得分为5893,磁盘选项得分为3908,成绩还算不错。
Sisoft Sandra XII File Systems:
Sisoft Sandra XII File Systems测试结果
在Sisoft Sandra XII File Systems测试中的成绩是121MB/s。单从这个成绩来看,对于三块硬盘组成RAID 0模式时的磁盘速率来说,不算是太好。
ATTO Disk bench32:
ATTO Disk bench32测试结果
在ATTO Disk bench32测试中,我们可以看到它的读写速率很稳定,基本相差不是太大,最快时写入速率为170MB/s左右,读出速率为165MB/s左右,速度还算不错
RAID 5模式下测试结果
PCMark Vantage:
PCMark Vantage测试结果
在PCMark Vantage测试中,它的综合得分为5695,磁盘选项得分为3534,成绩不错。
Sisoft Sandra XII File Systems:
Sisoft Sandra XII File Systems测试结果
在Sisoft Sandra XII File Systems测试中的成绩是67MB/s。这个成绩对于RAID 5模式来说,也不算是太好。
ATTO Disk bench32:
ATTO Disk bench32测试结果
在ATTO Disk bench32测试中,最快时写入速率为85MB/s左右,读出速率为98MB/s左右。
测试小结
由测试结果我们可以看到,在RAID 0模式时,其磁盘传输速率还是相当不错的,像图形工作站或者其它要求高性能,而对安全性要求不太高的领域采用这种模式,还是完全可以满足需要的。在RAID 5模式下,其磁盘传输速率有所下降,不过磁盘传输速率的下降的同时,换来的是更高安全性,还是值得的。况且在提高安全性的同时,磁盘传输速率也能达到100MB/s左右,对那些对性能和安全均有需要的领域还是比较合适的。总的来说,RocketRAID 2340存储卡作为高级存储的优秀解决方案,确实是一款可扩展性极好的产品,而且数据传输可靠性也比较高,比较适合影像编辑、图形处理等中型商业领域使用。