19.2. RAID 类型

以下是可能的 RAID 类型:

固件 RAID
固件 RAID(也称为 ATARAID)是一种软件 RAID,可以使用基于固件的菜单配置 RAID 集。此类 RAID 使用的固件也会挂接到 BIOS 中,允许您从 RAID 集启动。不同的供应商使用不同的磁盘元数据格式来标记 RAID 集成员。Intel Matrix RAID 是固件 RAID 系统的示例。
硬件 RAID

基于硬件的阵列独立于主机管理 RAID 子系统。它可能会在每个 RAID 阵列中存在多个设备。

硬件 RAID 设备可能是系统内部或外部的。内部设备通常由一个专用的控制器卡组成,它处理对操作系统透明的 RAID 任务。外部设备通常通过 SCSI、光纤、iSCSI、InfiniBand 或者其它高速网络互联连接的系统,并显示卷如逻辑单元到系统。

RAID 控制器卡的功能类似于操作系统的 SCSI 控制器,并处理所有实际驱动器通信。您可以将驱动器插入与普通 SCSI 控制器类似的 RAID 控制器,然后将其添加到 RAID 控制器配置中。操作系统将无法辨别它们的不同。

软件 RAID

软件 RAID 在内核块设备代码中实现各种 RAID 级别。它提供最便宜的解决方案,因为不需要昂贵的磁盘控制器卡或热插拔机箱。使用热插拔机箱时,您可以在不关闭系统的情况下删除硬盘驱动器。软件 RAID 也可用于任何由 Linux 内核支持的块存储,如 SATA、SCSI 和 NVMe。随着新 CPU 的速度加快,除非您使用高端存储设备,软件 RAID 通常会优于硬件 RAID。

由于 Linux 内核包含多个设备 (MD) 驱动程序,因此 RAID 解决方案将完全独立于硬件。基于软件的阵列的性能取决于服务器 CPU 的性能和负载。

以下是 Linux 软件 RAID 堆栈的主要功能:

  • 多线程设计
  • 在不同的 Linux 机器间移动磁盘阵列不需要重新构建数据
  • 使用空闲系统资源进行后台阵列重构
  • 支持热插拔驱动器
  • 自动 CPU 检测以利用某些 CPU 功能,如流传输单一指令多个数据 (SIMD) 支持。
  • 自动更正阵列磁盘中的错误扇区。
  • 定期检查 RAID 数据,以确保阵列的健康状态。
  • 主动监控阵列,在发生重要事件时将电子邮件报警发送到指定的电子邮件地址。
  • Write-intent 位图通过允许内核准确了解磁盘的哪些部分需要重新同步,而不必在系统崩溃后重新同步整个阵列,可以大大提高了重新同步事件的速度。

    注意

    resync 是一个通过现有 RAID 设备同步数据以达到冗余的过程

  • 重新同步检查点,以便如果您在重新同步期间重新启动计算机,则在启动时重新同步会从其停止的地方开始,而不是从头开始
  • 安装后更改阵列参数的功能,称为重塑(reshaping)。例如:当有新设备需要添加时,您可以将 4 磁盘 RAID5 阵列增加成 5 磁盘 RAID5 阵列。这种增加操作是实时的,不需要您在新阵列上重新安装。
  • 重塑支持更改设备数量、RAID 算法或 RAID 阵列类型的大小,如 RAID4、RAID5、RAID6 或 RAID10。
  • 接管支持 RAID 级别转换,比如 RAID0 到 RAID6。
  • 集群 MD 是集群的存储解决方案,可为集群提供 RAID1 镜像的冗余。目前,只支持 RAID1。