raid在印前制版中的應用

　　raid的出現為那些正在為計算機存儲方案犯愁的人帶來了福音，也為大容量服務器提供了更加暢通安全的存儲通道。
　　
　　一、概述
　　
　　raid是英文redundantarrayofinexpensivedisks的縮寫，中文意為“廉價冗余磁盤陣列”是美國加州大學d.a.帕特森教授在1988年提出的。raid其實就是用軟件或硬件將一組磁盤合并成一個磁盤來使用，用以滿足用戶對磁盤容量的要求。不過，raid除了在容量上超越普通硬盤外，還能在速度、容錯能力及擴充性上占據*的優勢。常規的硬盤，如果受到諸如文件丟失、硬盤損壞等故障，幾乎無法挽救，而raid則能夠在當一塊硬盤出現故障時，并不影響數據的存儲且能正常工作，這就是其容錯能力的一大優點。同時，raid還具備以下幾個特點：
　　
　　1.傳輸速度快，容量大，從raid本身的含義中就能體現這一個基本特點；
　　
　　2.提供容錯能力，是保證數據安全zui有效的方法；
　　
　　3.不占用系統資源，硬件raid通過cpu的指令來控制raid板，不必占用較多的資源來控制硬盤；
　　
　　4.成本低，相對于同容量的磁盤，raid具有更高的性價比。
　　
　　在raid的發展過程中先后出現了raid0、raid1、raid0+1、raid2、raid3、raid4和raid5等不同類型。根據不同的性能要求可以采用不同的raid，通常raid0、raid1、raid0+1是用戶選擇zui多的方式，而在制版行業，raid5是的陣列方式，當然也可根據用戶對數據穩定性的要求而采用其他陣列方式。
　　
　　二、種類
　　
　　1.raid0
　　
　　raid0為無冗余校驗的磁盤陣列，數據均勻分布在每個磁盤上，讀寫速度在所有的raid類型中zui快，但不具備容錯能力，運行中只要有一個磁盤損壞，所有的數據將全部丟失。
　　
　　當系統向控制器發送指令時，控制器進行四項操作，并且每一項對應一個磁盤，這樣所發送的資料就分別寫入4個磁盤中；當需要進行讀出時，又從4個磁盤中同時讀取數據。這就使得它比單個的磁盤速度提高了3倍，但在建立raid0時需要創建帶區集（stripe）。帶區集使數據均勻分布在每一個磁盤上，并且控制帶區集的帶區大小。
　　
　　2.raid1
　　
　　raid1是將每一個磁盤作一個鏡像，所以又稱為磁盤鏡像。每一個鏡像磁盤保證與原磁盤的數據保持一致，同raid0相比，raid1的數據更具可靠性和可恢復性，但在所有的raid類型中成本zui高，所以一般只有在數據安全可靠性要求較高的場合才使用raid1來存儲。
　　
　　在raid1模式下，其中任一磁盤發生故障并不影響硬盤的工作；不過，當鏡像的兩個磁盤都發生故障時，數據將無法挽回，當然這種情況極少發生。如果一個磁盤發生故障，更換新的硬盤時需要將原磁盤數據復制到新硬盤中，這一操作稱為同步鏡像。同步鏡像需較長時間，在復制過程中，要占據系統資源，降低了系統性能。為了提高磁盤控制器的讀寫性能，也有采用雙控制器來解決磁盤與控制卡的性能瓶頸問題的。
　　
　　3.raid2
　　
　　raid2是raid0的改良版，是以hammingcode方式將資料編碼后分割為獨立位元，并將資料分別寫入硬盤中，其中第1、2、4……是用于檢驗數據，其余用于存儲數據。但因加入了錯誤修正碼（ecc，errorconrectioncode），所以存儲的資料比以前大，raid2主要用于*數據存儲，但實際被應用的并不多見。
　　
　　4.raid3
　　
　　經過編碼將資料位元分割，并分別存于硬盤中，而將同位元檢查單獨存于一個硬盤中。但由于資料的位元分散在不同硬盤上，因此就算讀取一小段資料都有可能用到所有的硬盤，所以這種模式比較適合讀取較大容量的資料時使用。在raid3中采用奇偶校驗的方法檢查錯誤，使得任何一個單獨的磁盤損壞后都可以恢復，但寫數據時要計算校驗位的值。raid3的用戶也很少。
　　
　　5.raid4
　　
　　與raid3不同的是，raid4在分割時是以區塊為單位分別存放入硬盤中，但每份資料的存取都必須從校驗的硬盤中取出并與對應的資料進行核對。由于運轉頻繁，硬盤的損耗率較高。
　　
　　raid3和raid4只是在創建時所分的區塊有所不同，其他工作原理基本相似，
　　
　　在raid3和raid4系統中，如果有四塊硬盤，三塊硬盤將用來保存數據，第四塊磁盤用于校驗，這種配置方式可用3+1的形式表示。圖中相同的顏色表示使用同一校驗塊的所有數據，第四個硬盤的校驗塊與所對應的數據塊顏色一致構成帶區，并包含其他三塊硬盤中對應的數據信息。
　　
　　raid3和raid4同樣提供容錯能力，在讀寫時需要校驗與計算、數據塊寫入和校驗塊寫入等過程，相對于其他raid模式系統指令較繁瑣，但可以通過設置帶區的大小使raid系統得到簡化。raid3和raid4雖具備容錯能力，但當有一個數據盤損壞時，需要較長恢復的時間，而校驗盤如果出現故障，問題就會更加麻煩；同時每當讀寫數據時，都要對校驗盤進行操作，使其成為工作瓶頸，這是raid3和raid4的zui大弱點。
　　
　　6.raid5
　　
　　raid5的推出，消除了raid3、raid4的性能瓶頸。raid5同樣采用奇偶校驗來檢查錯誤，但沒有獨立的硬盤，而校驗信息分布在各個硬盤上，raid對任何數據都有性能的讀取速度，因而被廣泛使用。
　　
　　7.raid0+1
　　
　　raid0+1綜合了raid0的磁盤性能和raid1的數據安全及可靠性，raid中的貴族，其成本高居所有raid的，其性能也可謂堅不可摧。
　　
　　8.raid6
　　
　　與raid5相比，raid6增加了第二個獨立的奇偶校驗信息塊。兩個獨立的奇偶系統使用不同的算法，數據的可靠性非常高，即使兩塊磁盤同時失效也不會影響數據的使用。但raid6需要分配給奇偶校驗信息更大的磁盤空間，相對于raid5有更大的“寫損失”，因此“寫性能”非常差。較差的性能和復雜的實施方式使得raid6很少得到實際應用。
　　
　　9.raid7
　　
　　這是一種新的raid標準，其自身帶有智能化實時操作系統和用于存儲管理的軟件工具，可*獨立于主機運行，不占用主機cpu資源。raid7可以看作是一種存儲計算機（storagecomputer），它與其他raid標準有明顯區別。除了以上的各種標準（如表1），我們可以如raid0+1那樣結合多種raid規范來構筑所需的raid陣列，例如raid5+3（raid53）就是一種應用較為廣泛的陣列形式。用戶一般可以通過靈活配置磁盤陣列來獲得更加符合其要求的磁盤存儲系統。
　　
　　三、軟硬件支持
　　
　　雖然電腦硬件的價格一跌再跌，但使用到raid的個人用戶極少，隨著大容量硬盤的出現，raid的使用將很難出現在個人電腦上，也正是因為這個道理，只有在中服務器中raid才占有一席之地。目前支持raid的各種方式有：
　　
　　1.scsiraid控制器及scsi硬盤，性能可靠；
　　
　　2.ideraid控制器及eide硬盤，速度比scsi差；
　　
　　3.windowsnt支持的軟件raid，主板支持raid控制；
　　
　　4.其他平臺的軟件raid。
　　
　　電子軟件raid在讀寫時需要占用較大的系統內存，幾乎不能應用在服務器上。
　　
　　四、應用
　　
　　用戶根據自己的需要和實力，可選取不同的raid，但在印前制版行業，用raid5作為資料的存儲較為合適，而所選擇的設備也需要與之配合。以下是一制版公司的配置方案：
　　
　　1.lc2000服務器，雙cpu1gb內存；
　　
　　2.in1000m以太網卡；
　　
　　3.dpti20四通道raid控制卡，可外接陣列硬盤塔；
　　
　　4.七個1萬轉36gbscsi硬盤；
　　
　　5.windows2000sever操作系統。
　　
　　raid的操作可以在raid控制卡的bios中進行，也可以在操作系統中完成。
　　
　　raid完成后，可以和其他的單個硬盤一樣進行分區、格式化的操作。在使用過程中，如果所連接的用戶較多，raid中分區硬盤容量zui少保持有3～4gb的空閑，才能發揮其穩定安全的能力。
　　
　　五、忠告
　　
　　1.好馬配好鞍，只有在具備了建立raid的硬件環境下使用才能發揮其功能；
　　
　　2.所有的raid類型都是你的選擇對象，但要選zui合適的
　　
　　3.不能忽視所選硬盤的轉速；
　　
　　4.行動吧，raid將是你的數據zui為堅實的堡壘