raid卡

RAID卡原理与设置

RAID卡有自己的CPU,CacheMemory,通过集成或借用主板上的SCSI控制器来

管理硬盘,可以称之为一个智能化的设备。

RAID卡的分类一般根据集成的SCSI控制器来划分。如果没有集成SCSI控制器,而是借

用主板上的SCSI控制器来管理硬盘，则为零通道RAID卡。根据RAID卡集成的SCSI

控制器的通道数量，可以分为单通道、双通道、三通道RAID卡。还可以按照SCSI控制

器的标准来划分RAID卡的种类，如UltraWide、Ultra2Wide、Ultra160

Wide。

RAID处理器是一个PCI从设备，接受并执行来自

系统

的命令。同时占用PCI中断，代表SCSI磁盘子系统向系统提出中断请求，请求占用PCI

总线,返回对系统命令的响应，如输送SCSI硬盘上的数据。

作为RAID卡的CPU,通过执行闪存中的Firmware，控制SCSI控制器、Cache

Memory以及指示报警电路，来实现RAID卡的功能，运作流程如下：

（1）初始化RAID卡寄存器

（2）读取NVRAM的上次RAID参数，与硬盘实际信息进行比较，显示结果

（3）发送配置提示、响应HOST命令进入配置界面

（4）提供配置菜单、将用户提供的RAID卡参数、RAID参数存入NVRAM

（5）根据RAID参数，通过SCSI控制器对硬盘进行初始化写操作

（6）完成配置

（7）等待Host发出读写操作命令

RAID卡提高磁盘读写性能的另一手段是：磁盘CACHE。

对于磁盘I/O来说，如果没有CACHE，就直接从硬盘读写；如果有CACHE，

则首先从CACHE读写。

CACHE具有两大功能：

--预读

CACHE预读提高了

计算机

系统中的硬盘读的功能，尤其是在读取含有大量文件碎片的文件时。具有良好预读功能的

RAID卡能在看起来很随机的读访问中，识别出读取磁盘的规律，通过这个规律提前将系

统要读取的数据放在CACHE中。

预读的两种方式：

ReadAhead

由于硬盘数据经常是以一族连续的硬盘扇区组织起来的，所以有时侯如把系统所请求

的扇区随后的一个扇区里的数据同时读进来是有价值的。对于数据文件的读取有利,特别是

系统CPU的性能低时。

Pre-Fetch

当RAID卡发现系统要读的是先前已经读过的数据时，在这一次，便将这一个数据

块的数据写到CACHE里。对于程序文件的读取有利。

--回写

回写是通过暂时将数据存在CACHE

里，从而推迟将数据写到慢设备（如硬盘、磁带机）的一种工作方式。数据将在随后的时间，

硬盘闲置的时候写到硬盘中。写的时候也是统一将CACHE内的尚未写出的数据按照数据块

的在硬盘中的BLOCK序号写入，这样可以提高写的效率。

回写需要加电池给CACHE供电，以免数据在写到硬盘之前系统断电导致硬盘数据丢失。

增加CACHE大小对于预读来说，为系统提供了更多的来自CACHE的可供读取的

记录。对于回写来说，允许控制卡保存更多的记录留待后期写磁盘。特别是对于电梯式回

写，使得连续的回写段之间有更近的间隔，降低硬盘写操作的平均访时间并提高了吞吐率。

写策略

?--回写（WriteBack）

?--通写（WriteThrough）

通写模式下，所有数据在以命令完成状态返回到计算机之前，直接写到硬盘。两种写

策略比较来说，写策略由通写改为回写时，可大幅度提高RAID性能。但回写具有一定的

数据危险性。在突然断电的情况下，会丢失存于Cache尚未写入硬盘的数据。

RAID卡工作在写策略为THROUGH时，缓存大小对RAID卡的性能影响很小，

只有当写策略改为BACK时，缓存的作用才会发挥出来。

影响RAID卡性能的因素很多，其中可调因素主要有RAID卡缓存（CACHE）

大小、写策略（WRITEPOLICY

）、读策略（READPOLICY）、条带的大小（STRIPESIZE）。不同的RAID卡虽然说

法略有不同，但意思是一样的。很多设置可以在RAID卡的配置工具中调整。

Adaptec3200sRAID卡

5.1Adaptec3200sRAID卡简介

Adaptec3200s卡是Adaptec所推出的一款Ultra160双通道RAID卡。

1、功能特点

1）支持两个Ultra160SCSILVD通道，每个通道支持15个Ultra160SCSI设备

2）100MHzRISCIntelI960RNRAID处理器

3）CacheMemory：32~128ECCSDRAM

4）支持RAID0、1、10、5、50

5）RAID阵列采用后台初始化,即：可以一边运行

操作系统

和应用程序,一边进行初始化

6）64位PCI接口

7）Batterybackupmodule,采用电池备份回写数据

8）支持SAF-TE功能，

9）在线的逻辑盘容量扩展

10）支持Hotspare功能。

11）可以在操作系统下运行StorageManager来管理RAID阵列

5.2RAID卡配置方法

开机前，首先检查RAID卡对PCI的接插、同热插拔模组的SCSI线连接是否良

好。开机后，根据屏幕提示按+A键，在系统BIOSPOST完之后，屏幕会出现兰色的

配置窗口界面。

配置步骤：

1）窗口的上方工具条上出现File、RAID、Action、Help菜单项。

2）屏幕的左边一栏是Configuration，右边是Information栏。

3）光标条落在左边栏的-BUS0上，回车以后出现通道0上所接的物理磁盘列表。落

在-BUS1上，回车以后出现的是通道1上的物理磁盘。

4）按+R，上面的工具条RAID菜单项便下拉出子菜单，光标落在Create…上回车，

出现RAID

type的选择：RAID-0、RAID-1、RAID-5。按TAB键使光标条落在所要配置的

RAID级别上，空格选中该项。

5）随后TAB键选择SuggestedStripeSize为32KB~256KB，建议设为64KB。

6）TAB点亮OK进行回车，出现了：

7）（0，0，0，0）?硬盘型号1

8）（0，0，1，0）?硬盘型号2

9）。。。

10）（0，1，x，0）?硬盘型号x

11）按空格键点中所要配置的硬盘，用TAB键将光标落到Done上回车，此时左边

栏中出现了RAID-0或RAID-1或

RAID-5的菜单条，光标落在上面后，回车即出现所配置成的逻辑阵列中的若干硬盘。右

边的Information一栏中的Status

：项后面出现了NotSetintoHardware。

12）按TAB键使光标条落在左边一栏的Configuration上，用TAB键进入右边一栏

中EBDARelocation项上，按空格键将该项划上勾号；同时进入EnableBootCDROM

一项上，按空格键将该项划上勾号。

13）按+F进入File子菜单中，选择SetSystemConfig回车，系统出现

“ConfigurationChanges”的提示，选择OK回车，右边Information一栏中的

Status：后出现

“Building”的字样，表示RAID阵列已经开始初始化。下面的“Progress：”后显示

初始化的进度。

14）按+F出现上面的File的下拉菜单，选择Exit退出配置界面。系统重新启动。

15）如果是做RAID10，首先分别将要做RAID1的1,…,N组硬盘进行RAID1配

置，配置完成后便有N

个逻辑盘，配置方法如上所述。随后，将光标条移到RAID卡“3200S”的菜单项上，按

+R选择

Configure…回车，出现RAIDtype的窗口，此时RAID-1和RAID-5皆已隐去。选

择RAID-0，OK

回车，右边一栏就出现：

16）（0，0，0，0）DPT??RAID-1

17）（0，0，1，0）DPT??RAID-1

18）…

19）（0，x，x，0）DPT??RAID-1

20）的选择项，按空格键选择将要配置成RAID0的逻辑盘，选择Done。此时左边

一栏出现（0，0，0，0）FW

RAID0的菜单项。按+F进入File子菜单中，选择SetSystemConfig回车，便配

置完成。

21）配置RAID50的步骤同10），只是首先配置的N个逻辑盘为RAID5阵列。

22）当有4块或4块以上的硬盘做RAID5时，可以将其中的一块硬盘设置为

Hotspare硬盘，设置的方法是：

A、首先将不做Spare的硬盘按照上述的配置步骤配置为RAID5

B、然后在左边一栏，使光标条落到剩下的那一块硬盘上，按+A激活上面的Action菜

单，选择其中的MakeHotspare回车。

C、按+F，选择SetSystemConfig回车，配置完成。

5.3RAID阵列的管理

在Adaptec3200SRAID卡中，物理磁盘的状态有下表所示的5种。

??物理磁盘状态??????????解释说明

???Optimal磁盘正常工作

???Failed磁盘有故障

???Missing磁盘被拔去

???Spare磁盘作热交换备用盘

?Rebuildinitiated磁盘正在做数据恢复

在StorageManager中，通过在物理磁盘的图形对象上，插上不同颜色的旗帜来表示

这几种状态：

Optimal?:?没有旗帜

Failed:??红色的旗帜

Missing：??黑色的旗帜

Spare:???没有旗帜，上面带“+”字

Rebuildinitiated:??白色的旗帜

在Adaptec3200SRAID卡中，对物理磁盘的操作有下表所示的5种。

对物理磁盘的操作物理磁盘状态

（前提条件）?????解释说明

?format?Optimal对磁盘进行低级格式化

?Faildrive?Optimal将磁盘变为Failed状态

?MakeOptimal?Failed将一个原先有故障的硬盘变为可用状态

?MakeHotSpare?Optimal将一个可用的磁盘标志为Spare状态，作热交换备用盘

使用

RemoveHotSpare?Spare将一个SPARE磁盘改变状态，不作热交换备用盘使用

在Adaptec3200SRAID卡中，对于一个已经配置完成的逻辑阵列，有以下5种状态：

逻辑磁盘状态????????解释说明

??Building该RAID阵列正在进行后台初始化，此时不可有硬盘发生故障

??Optimal该RAID阵列已经初始化完成，此时该阵列允许一个硬盘发生故障

??Degraded该RAID阵列有一个硬盘Fail,但是还可以数据恢复;

或者是Build过程被中断，还可以继续Build

Reconstructing?????该RAID阵列正在进行数据恢复

???Dead???该RAID阵列已经损坏，数据无法得到恢复

在StorageManager中，用逻辑盘的图形对象上的不同颜色的旗帜来表示这几种状态：

Building或Reconstructing?:?兰色的旗帜

Degraded:??????????黄色的旗帜

Dead：????????????红色的旗帜

Optimal:???????????没有旗帜

对逻辑磁盘的操作主要有以下3种：

对逻辑磁盘的操作逻辑磁盘状态???解释说明

???Build?Degraded将一个RAID阵列进行数据恢复

??

?StopBld?Building或

?Rebuilding使一个正在初始化或Rebuilding的逻辑阵列停止初始化或数据恢复

??NameOptima、Building

或Rebuilding?对一个逻辑盘进行命名

?DeleteRAIDOptimal、Building或Rebuilding将一个逻辑阵列删除

RAID阵列的管理最常见的是在RAID5的阵列中，监测在RAID中是否有硬盘故

障，如果有，用Spare硬盘来替换发生故障的硬盘，重建（Rebuilding）RAID。在

运行管理软件

以

后，以上过程都是自动完成的，而且时间较短，管理员只需要检查阵列中哪一个硬盘发生了

故障，将其替换掉，这是Adaptec3200SRAID

卡的一个优点。但是如果没有使用热交换（Hotspare），那么就需要管理员来检查是哪

一个硬盘故障，并且手工将其替换掉，随后计算机可以通过

Busscan检测到并开始Rebuild，但是，如果在管理员发现之前又有一块硬盘发生了故

障，那么RAID

无法进行重建，系统将会崩溃。所以推荐采用热交换（Hotspare）方式，可以使系统得

到最为安全可靠的保护。

操作系统下安装的RAID管理工具。这种方式的优点就是系统管理员可以在系统运行过

程中，监视RAID阵列的状态，并可以对RAID阵列中的磁盘或者整个逻辑阵列进行操

作。

对于Adaptec3200SRAID来说，在WinNT、Win2000和LinuxRedhat

中，有方便的RAID

管理工具，点击“程序”下的StorageManager下的StorageManager，会出现

RAID管理软件的窗口。

点击窗口中的“SwitchView”按钮，就可以在物理上的SCSI设备和逻辑上的

SCSI设备两种视图之间切换。

当磁盘阵列中某个磁盘发生故障了，点击“SwitchView”

后，逻辑设备视图中，代表该磁盘的图形对象中会出现一个红色的旗帜，而此时逻辑盘的图

形对象上会出现一个黄色的旗帜，表示该逻辑盘处于

Degraded状态。系统管理员看到这种情况，就知道应该把它替换掉，原先作为Spare硬

盘的图形对象就归入到RAID

阵列中，逻辑盘的图形对象上面便插上了一个兰色的旗帜，点击它回车便可以看到它的状态

为Reconstructing,

同时可以看到其进度。此时，原来Fail的磁盘位置更换了一个磁盘后，需要点击其图形对

象，执行MakeOptimal操作，把

Failed标志清除，随即该磁盘也自动变为Spare状态。

如果配置的RAID阵列中不含Spare硬盘，那么系统管理员就需要手工替换上一

个硬盘后，双击代表该磁盘的图形对象，在MakeOptimal之后，可以点击Build按钮，

完成手工Reconstructing