【IT168 专稿】毫无疑问，RAID技术已成为用户存储系统获得基本的容错机制、扩充性及性能的基础技术，成为客户存储的安全使者。而随着技术的不断发展，用户除了可选择常见的RAID 0、1、5、10阵列来获得基本安全外，一些厂商推出的更具特色的RAID技术亦成为大家在选择服务器及NAS等存储器时关注的焦点。
图1 特色RAID技术已成NAS设备的新卖点
一、Intel Matrix RAID
英特尔在磁盘阵列技术方面推出有Matrix Storage及Matrix RAID技术。Intel Matrix Storage Technology是英特尔矩阵存储技术，可对SATA RAID 0、1、5、10阵列提供支持。此外，Matrix Storage Manager支持英特尔快速恢复技术；AHCI本机命令队列；支持矩阵RAID以在单个阵列上获得两个RAID卷，支持英特尔ICH6R/ICH7R/ICH8R/ICH9R/ICH10R系列南桥芯片。该技术的最大特色在于提供了“性能、安全和经济”合一的RAID模式，并有效地提升硬盘系统的性能，能够支持NCQ技术、热插拔技术、电源管理功能等等。
图2 Matrix RAID仅使用两个硬盘就能构建出原本需要更多硬盘才能实现的高性能与数据安全性
Matrix RAID就是该技术的实用化磁盘冗余技术，Matrix RAID最大的特点就是一举打破了RAID 0和RAID 1性能与数据安全性不可兼顾的矛盾，可以在同两个物理硬盘上实现两级的RAID功能，每级RAID只和自己的逻辑分区有关。例如，有两个硬盘，使用Matrix RAID技术之后，每个硬盘被分成两部分，一部分称为RAID 0卷或逻辑分区，主要用于存储对读写速度比较敏感的操作系统及常见应用程序；另一部分称为RAID 1卷或逻辑分区，主要用来存储对安全性比较敏感的用户个人文件和重要数据。RAID 0卷的性能等同于普通RAID 0，硬盘损坏其数据不可挽回；而RAID 1卷的安全性却等同于普通RAID 1，存入该卷的数据遇到单一硬盘损坏仍可以恢复。这样用户只需两块硬盘的低成本投入，便可享受到以往需要4块硬盘才能构建的RAID 5/10的高性能与数据安全性。
图3 应用类似技术的NAS产品
由于英特尔ICH6R/ICH7R/ICH8R/ICH9R/ICH10R系列南桥芯片皆支持该技术，所以凡是采用这类南桥及相关Intel磁盘阵列芯片的服务器、工作站及各种存储器皆支持该功能。而从NAS产品来看，禾亚科技推出的目前全球优异内建防毒机制的多媒体网络储存系统“KABAH.NAS”就是这样的产品，这套多功能的产品内置两块硬盘（支持2TB以上容量），提供高级管理机制，包括多重RAID（Matrix RAID、RAID 0、RAID 1、RAID 33/50）、热备份（Hot Spare）、热插拨（Hot Swap）以及RAID自动重建（RAID Auto Reduild）。在该NAS上，通过使用在Matrix RAID技术原理上延伸出的RAID SAFE 33/50技术，使用者能够将硬盘分成33%做RAID 1（备份用），剩下的67%做存储资料使用，同理，使用者也可选择以50%做为比例分割。
二、网件X-RAID
X-RAID是网件（NETGEAR）推出的自主创新的RAID技术，它允许自动化的卷管理和扩充，允许在扩充容量的情况下不影响原来数据使用户可以轻松任意地实现从一个硬盘向未来4个硬盘的扩充，而无须掌握专门的RAID组合知识或重新组合数据。
从技术原理上来看，X-RAID是一种自动安排阵列格式和自动进行阵列数据重组的技术，该技术的出现缩短了安装大容量阵列柜的时间，并使在使用过程中对阵列柜进行磁盘更换和扩容的步骤变得的相当简单。过去只有企业级别的存储设备才支持此功能，而通过X-RAID芯片组部门级和工作组中的中小型存储系列也可具备这种能力，带来部门和工作组级别存储系统的革命。
图4 应用X-RAID技术的产品可更好的实现卷扩充的自动RAID
目前网件公司的推出的ReadNAS系列NAS存储产品几乎都标配有该技术，具备该技术的产品可做到：独创的X-RAID技术则能够在存储柜初次使用时，自动根据硬盘的数目定义阵列，只要插上硬盘，磁盘柜便能自动进行阵列初始化工作，使得初次安装磁盘阵列柜的过程变得前所未有的简单，无需专门的技术人员操作。即插即用，不需要做任何的设备参数修改或者重新配置，对于原来的存储设备中已配置是1个、2个、3个或者4个硬盘的存储系统，或对于原来存储设备中已配置是较小硬盘容量的存储系统，用户都可以在以后根据自己的需要随时加入新的硬盘，或随时加入新的较大容量的硬盘或者用较大容量的硬盘更换原来较小的硬盘，以实现良好的水平及垂直扩展。并且，用户在对系统进行扩展时，使用该技术可让存储系统内所有的硬盘支持热插拔，不必中断现有存储系统的正常运行，保证用户的不间断运行需要。
图5 X-RAID技术的特点
总之，X-RAID可彻底实现RAID扩展的自动化配置，可较好解决传统存储产品当中实现系统扩展时较为复杂的技术实现工作，同时对于大文件系统的传输也明显地提高了性能（约提高20%），是一项能为用户带来较大价值的存储技术，值得需要的用户选择时考虑。
三、3PAR Fast RAID 5
众所周知，常用的RAID标准主要有RAID 0、1、5和10四种，其中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。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RAID 5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RAID 5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。
而3PAR推出的Fast RAID 5（快速RAID 5）则是RAID 5的一种增强技术，3PAR Gen3专用集成电路支持3PAR Fast RAID 5。3PAR Gen3专用集成电路内充裕的内存带宽和内置的RAID 5 XOR引擎，使得3PAR的Fast RAID 5可以提供媲美RAID 1的性能水平，并可以支持自动精简配置，Fast RAID 5可将磁盘阵列划分成多个小的存储空间，以避免数据因单一物理磁盘损坏而造成的数据损失，省去了昂贵的数据保护开支。
图6 应用该技术的3PAR InServ T800存储器产品
3PAR InServ T400、T600和T800存储服务器便是应用该技术的成功产品。该系列产品通过使用3PAR的第三代InSpire架构，以及第三代ASIC（该ASIC带有整合的精简处理功能），能够让控制器CPU和内存资源避免处理应用程序工作负荷以外的工作，从而保持性能不下降。能够在维持高容量利用率的同时提升性能。这样做的结果，使得3PAR的产品在单一系统存储阵列中脱颖而出，不但存储性能更佳，而且容量利用率也达到了83%，比起其他产品高出50%，使得“性能水平在可以媲美RAID 1的同时不会带来更高的数据保护成本”，对于云计算以及效用计算模型来说是非常理想的系统。
四、HP的VRAID及RAID ADG
图7 HP EVA产品中应用了虚拟化RAID技术
市场上还有一些厂家也推出有类似的特色RAID技术。例如HP的VRAID（Virtual RAID，虚拟化RAID）技术亦是其代表技术之一，HP在其主流的EVA（Enterprise Virtual Array）系列产品中广泛的应用了该技术，VRAID包括了分别对应传统的RAID 1、0+1和5的VRAID 1、VRAID 10和VRAID 5，只不过它运行的背景是EVA的虚拟化环境。VRAID可充分利用EVA虚拟化技术的优势来简化阵列管理，能够提供比传统的阵列方案更强大且简单的存储管理解决方案，同时避免影响应用程序的可用性。
图8 HP服务器及存储器系统应用了多种RAID解决方案
而且与传统的存储架构相比，HP的这种企业虚拟磁盘阵列解决方案与Fast RAID 5的技术原理更接近，可以自由加入硬盘，可以在复制的过程中自由的快照及实现快照克隆镜像克隆，它同样能够节省时间、空间和成本，同时还有功能强大且简单易用的成套管理软件为其提供支持，从而可获得非常好的生产效率。
HP在服务器与存储产品中便提供了一种类似RAID 6的技术RAID ADG（Advance Data Guarding）技术，它是对RAID 5进行扩展后的磁盘配置方案。RAID 5的缺点就是在一块硬盘发生故障后，RAID组从在线状态变为降级状态，这时如果第二块硬盘出现故障，那么整个RAID组的数据都将丢失，这对企业来说是灾难性的。
图9 RAID ADG能够为惠普ProLiant服务器提供可靠的数据保护，能同时容忍两块硬盘出现故障，提高企业数据的可靠性
RAID ADG技术则在原理上克服了这一缺陷，其最大特点是部署了2个奇偶校验集，并提供了2个硬盘的容量存储这些奇偶校验信息，能同时允许2块硬盘出现故障，突破了以往的RAID允许在同一时刻只可以有一块硬盘发生故障的限制，很有效地提高了服务器硬盘上数据的可靠性。RAID ADG比双RAID 0+1具有更低的实施成本，却能提供比RAID 5更高的容错能力。
五、其它特色RAID技术
图10 RAID-6的特点
除此以外，还有由一些厂商推出的RAID 6的私有解决方案也值得关注。RAID 6（Independent Data disks with two independent distributed parity schemes，带有两个独立分布式校验方案的独立数据磁盘）与RAID 5有很多相似之处，但前者将校验码写入到两个驱动器中，后者只写入一个驱动器。RAID 6与RAID 5的不同之处于除了每个磁盘上都有同级数据校验区外，还有一个针对每个数据块的校验区。由于RAID 6要执行两次不同的校验计算，它的容错性能更好，可以应付两个驱动器同时发生的故障。随着业界对其的认同度的不断加深，RAID 6正成为读取密集型应用，视频点播和其他固定内容实施中的首选技术。
图11 RAID-DP技术
NetApp的RAID-DP技术是这方面较有代表性的延伸技术。RAID-DP是由NetApp公司所开发的一种非标准型的RAID等级技术（Non-standard RAID levels）。DP（dual parity，双同位元）可以允许磁盘阵列群组可以在同一个时间发生两个硬盘故障，避免某颗硬盘故障就使整个SATA硬盘系统无法作用。RAID-DP采用的是从RAID 4延伸的“固定式同位元”架构，效能、可靠度和延展性都比RAID 6更理想。而RAID 6也支援“双同位元”，由于是从RAID 5演化而来的“分布式同位元”架构，对处理器的运算能力要求较高，效能较差。RAID 4和RAID DP之间最大的区别在于，RAID 4在同一RAID组中使用单数据校验盘，而RAID DP在同一RAID组中使用双奇偶校验RAID技术，可防止RAID组中任意两块硬盘故障失效，但性能几乎毫无影响。
