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預設 Matrix RAID技術釋疑 & 實戰

大陸他們說的"矩陣"應該是"陣列"的意思

Intel的矩陣革命 Matrix RAID技術釋疑
04-07-29 ■姑蘇飄雪 ■天極網

引言:

  隨著Intel新一代i915/925芯片組閃亮登場,象徵著十年以來台式電腦平台新一輪架構轉換開始:從Socket T的CPU插座到全新DDR2內存技術,從High Definition Audio音頻技術到ICH6W無線南橋……

  這些都對傳統的接口進行了徹底的變革。Intel也為新一代芯片組準備了將的ICH6南橋芯片。ICH6南橋較ICH5有了很大的改進,不過比較令RAID發燒友關注的是ICH6R所支持的磁盤冗余技術—Matrix RAID。

Matrix RAID有何功用?

  在過去,一般ATA RAID控制芯片所能提供的,多半僅限於RAID 0、RAID 1或RAID 0+1三種。其中,RIAD 0將原本需要由一個硬盤完成的工作交由兩個磁盤來分工完成,理論上,速度可以提高一倍;RAID 1是將原本需要一個硬盤來保存的數據備份一份到另一個磁盤上,提高數據安全性。

http://www.yesky.com/imagesnew/hardware/0729/zuoxd040729002.jpg

  但如果要兼顧效能及安全性,就要採用RAID 0+1,但這需要4塊硬盤,會浪費一半的硬盤空間,而且還需要配備高價的RAID控制器,對於那些既想要性能又想要安全性的用戶,4塊硬盤的花費再加上高價的RAID控制器不是每個用戶可以接受的。這是目前眾多用戶在家用PC計算機或者工作站系統上構建RIAD所面臨的困境,也是RAID存儲方案一直無法推廣的問題所在。

  而利用Matrix RAID技術,用戶只需要使用兩個硬盤就可以同時創建RAID1和RAID0模式。這就是人們期盼的PC計算機上的廉價、高性能冗余存儲技術嗎?

  Matrix RAID的原理就是將每個硬盤容量各分成兩部分(即:將一個硬盤虛擬成兩個子硬盤,這時子硬盤總數為4個),其中用兩個虛擬子硬盤來創建RAID0模式以提高效能,而其它兩個虛擬子硬盤則透過鏡像備份組成RAID 1用來備份數據。

  根據英特爾所提供的官方資料來看,在Matrix RAID模式中數據存儲模式如下:兩個磁盤驅動器的第一部分被用來創建RAID0陣列,主要用來存儲操作系統、應用程序和交換文件,這是因為磁盤開始的區域擁有較高的存取速度,Matrix RAID將RAID 0邏輯分割區置於前端的主因,可以讓需要效能的區塊得到最好的效能表現;而兩個磁盤驅動器的第二部分用來創建RAID1模式,主要用來存儲用戶個人的文件和數據。

http://www.yesky.com/imagesnew/hardware/0729/zuoxd040729003.jpg

 假如,現在我們有兩顆80GB的硬盤,我們可以將兩顆硬盤的前40GB組成80GB的邏輯分割區,然後剩下兩個40GB區塊組成一個40GB的數據備份分割區。像需要高效能、卻不需要安全性的應用,就可以安裝在RAID 0分割區,而需要安全性備分的數據,則可安裝在RAID 1分割區。

  換言之,使用者得到的總硬盤空間是120GB,和傳統的RAID 0+1相比,容量使用的效益非常的高,而且在容量配置上有著更高的彈性。如果發生硬盤損毀,RAID 0分割區數據自然無法復原,但是RAID 1分割區的數據卻會得到保全。下表為兩個80GB硬盤在RAID 0、RAID 1和Matrix RIAD三種情況下得到的空間的大小。

┌────┬─────┬────────┬──────────────────────┐
RAID模式總存儲容量磁盤性能數據冗余性
├────┼─────┼────────┼──────────────────────┤
│Non-RAID│ 160GB │性能沒有任何改進│沒有數據冗余性 │
├────┼─────┼────────┼──────────────────────┤
│ RAID-0 │ 160GB │理論上磁盤的讀取│沒有數據冗余性,增加數據損失的風險。如果一個│
│ │ │速度增加一倍 │硬盤崩潰,那麼硬盤上的所有數據都將丟失。 │
├────┼─────┼────────┼──────────────────────┤
│ RAID-1 │ 80GB │性能沒有任何改進│有瞬時數據冗余保護功能。如果一個磁盤崩潰,另│
│ │ │ │一個硬盤上的備份數據將被拷貝到另一個硬盤上。│
├────┼─────┼────────┼──────────────────────┤
│ Matrix │ │RAID-0分區部分理│在RAID-1分區上有瞬時數據冗余保護,而在RAID-0│
│ RAID │ 120GB │讀取速度增加一倍│區塊中,如果硬盤崩潰,那麼所有數據都將丟失。│
└────┴─────┴────────┴──────────────────────┘

  當然,用戶可以根據需要自由設置區域容量,例如選擇RAID 0區域大、RAID 1區域小的方案。可以說,利用Matrix RAID技術,用戶只需要2個磁盤就可以在獲取高效數據存取的同時又能確保數據安全性。這意味著普通用戶也可以低成本享受到RAID 0+1應用模式。

  此外,如果用戶僅僅利用兩個串行ATA通道來創建Matrix RAID模式的話,那麼用戶還可以利用余下的兩個串行ATA通道來實現自動重建(Auto Rebuild)和熱備盤(Hot Spare)兩個功能。自動重建是針對RAID 0的,當系統通過S.                                   M.A.R.T等功能偵測到其中一塊硬盤發生故障,有損壞可能的時候,就會在屏幕上顯示報警信息,提醒用戶插入一塊完好的硬盤,將故障硬盤上的數據導入該硬盤後替換掉。

  熱備盤則用於RAID 1,即系統中平時就留有一塊完好的空硬盤,當組成RAID 1的2塊硬盤中有1塊損壞時,自動地接替它的工作。由於Matrix RAID在工作環境下只需要兩個物理硬盤,因此用戶可以配備第三個SATA硬盤來作為“熱備用(hot-spare)”硬盤,如果出現硬盤崩潰,也使用了Matrix RAID的第三個“熱備用”硬盤對RAID 1分區進行數據恢復和系統重建。

  不過,從目前國外所公布的情況來看,這個所謂“熱備用(hot-spare)”功能作用並不是很大。因為從國外硬件網站公布的測試結果來看,熱備用功能在硬盤崩潰時無法恢復RAID 0分區的數據,即使在各個硬盤之間存儲奇偶校驗也不起作用,但這個功能可以作為RAID 1方案之外的額外安全方案。(附注:在ICH6R中,RAID 0、RAID 1和RAID 0+1是不支持熱備用功能的,可以說Matrix RAID是的專利。)

  由於ICH6-R南橋芯片可以支持4個SATA/150接口,因此我們可以利用四塊硬盤來組建雙Matrix RAID運行模式,而這兩個Matrix RAID陣列之間是相互獨立的。

結語:

  Matrix RAID技術的原理相當簡單,只需要兩塊硬盤就能實現了RAID 0和RAID 1磁盤陣列,並且不需要添加額外的RAID控制器,這正是我們普通用戶所期望的。

  對AMD FANS來說,你們將無法享用Matrix RAID所帶來的便利。因為Matrix RAID可以說是Intel的獨門技術,它需要硬件層和軟件層同時支持才能實現,目前Intel Application Acclerator軟件和Windows操作系統均對軟件層提供了支持。

  但你也不用氣餒,因為一些廠商在去年曾推出一種稱為“RAID 1.5”的磁盤陣列,同樣可以象Matrix RAID那樣只需兩顆硬盤即可達到等同於RAID0+1 的效能、兼具了數據存入的安全性與讀取的快速性,象DFI、磐正的一些型號主板已經可以提供了“RAID 1.5”功能。因此,可以說Matrix RAID並不是我們的唯一選擇。


實戰Matrix RAID
04-07-03 ■小新 ■責編:大鳥 ■出處:IT023評測最前線

實戰Matrix RAID

  理論上是解釋通了,可是Matrix RAID方式到底該如何實現呢?反正小新是很難想像在一個硬盤中既做RAID 0,又做RAID 1,硬盤不會爆炸麼?^_^ 還是通過實踐來證明一下吧。

http://media2.intozgc.com/image.asp?id=62968

  我們測試的時候採用了兩塊邁拓的250G硬盤,開機後首先按“Ctrl+I”進入RAID模式設置頁面,不過好像和過去的界面都一樣。

http://media2.intozgc.com/image.asp?id=62969

  不管那麼多了,上來先建立一個RAID 0分區吧,不過在經歷這步之後小新意外的發現,這個RAID分區的容量是可以控制的。

http://media2.intozgc.com/image.asp?id=62970

  小新喜歡整數,隨便打了個300,然後迴車,系統提示是否真的要創建這個卷標?按Y鍵通過。

http://media2.intozgc.com/image.asp?id=62971

  此時看磁盤的狀態欄中,已經有了一個300G容量的RAID 0磁盤

http://media2.intozgc.com/image.asp?id=62972

  此時小新再重複上面的步驟,重新建立分區。250G硬盤的實際可使用空間只有233G,兩個就是466G。剛才建立RAID 0分區已經占去了300G,現在只有166G可以用了,小新這次建立了個RAID 1磁盤,166G除2,最後只有83G的容量。不過和剛才建RAID 0卷的時候,第二次已經不允許我們調整創建磁盤的容量大小了,必須分到全部大小,也就證明Matrix RAID方式最多可以支持兩個RAID卷標。

http://media2.intozgc.com/image.asp?id=62973

  此時看狀態欄中,果然已經有了兩個RAID卷標,一個300G的RAID 0,還有一個83G的RAID 1,雖然劃分的不怎麼合理吧,但小新第一次關於Matrix RAID的嘗試總算是成功了。至於這兩個卷標,在後面安裝系統的過程中,完全可以當作兩個獨立的磁盤看待,我可以把300G的空間劃分成任意的分區,用戶只要記得自己的分區對應的是RAID 0卷還是RAID 1卷的就可以了,存數據的時候千萬不要搞錯呀。

http://media2.intozgc.com/image.asp?id=62974

  理解Matrix RAID工作原理的朋友很快就會發現一個新問題,既然兩個SATA接口就可以滿足我們對磁盤系統的需要,那麼ICH6/R為什麼還要支持4個SATA接口呢?難道是給SATA的光驅做準備?

  其實小新這種說法也還是有一定道理了,因為我們已經聽到消息,SATA接口的光驅最近一兩個月就要達到市場,不過在性能方面仍然會和PATA接口的產品相差不多,因此如果兩種接口的光驅差價太多的話,SATA就沒有什麼實際意義了。

  有點離題了∼∼,還是繼續說主板上4個ATA接口的問題。剩下的兩個SATA接口還有什麼用處呢?原來ICH6R芯片還具備自動重建(Auto Rebuild)和熱備盤(Hot Spare)功能,其中自動重建是針對RAID 0的,當系統在使用中(通過S.M.A.R.T等功能)偵測到其中一塊硬盤發生故障,有損壞可能的時候,就會在屏幕上顯示報警信息,提醒用戶插入一塊完好的硬盤,將故障硬盤上的數據導入該硬盤後替換掉。熱備盤則用於RAID 1方式,即系統中平時就留有一塊完好的空硬盤,當組成RAID 1的2塊硬盤中有1塊損壞時,自動地接替它的工作。

相關連結:
磁牒陣列(RAID)常見故障與技巧

顛覆RAID傳統!Matrix RAID詳解與測評
04-07-20 ■太平洋譯站:whyicannt ■責編:morlen ■出處:gamepc.com

Intel的矩陣革命 Matrix RAID性能測試
04-07-29 ■姑蘇飄雪 ■天極網

矩陣革命—Matrix RAID性能首度測試
04-07-16 ■nvidia ■出處:IT023.COM
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