Der RAID-Controller verfügt über zwei Optionen für die Verarbeitung von Schreib-E/A der oberen Ebene: 1.WriteBack-Modus: Wenn die Daten von der oberen Schicht gesendet werden, informiert der RAID-Controller den Host sofort nach dem Speichern im Cache darüber, dass I0 abgeschlossen ist, sodass der Host den nächsten IO ohne Wartezeit ausführen kann. Zu diesem Zeitpunkt befinden sich die Daten im Cache des RAID-Controllerkarte, aber nicht wirklich auf die Festplatte geschrieben, die eine Pufferrolle spielt.  Der RAID-Controller wartet auf die Zeit, in der er inaktiv ist, und schreibt entweder einzeln oder in großen Mengen auf die Festplatte oder stellt die E/A in eine Warteschlange (ähnlich der Warteschlangentechnik auf der Festplatte), damit ein Optimierungsalgorithmus effizient auf die Festplatte schreibt. Da die Schreibgeschwindigkeit der Festplatte langsam ist, täuscht der RAID-Controller in diesem Fall den Host, erreicht aber eine hohe Geschwindigkeit, was bedeutet: „Behalten Sie die Leichtigkeit an der Spitze, behalten Sie den Ärger für sich.“ Dies hat einen schwerwiegenden Nachteil: Sobald die Stromversorgung unerwartet ausfällt, gehen alle Daten im Cache auf der RAID-Karte verloren. Zu diesem Zeitpunkt geht der Host davon aus, dass die E/A abgeschlossen ist, sodass die obere und untere Schicht zu Inkonsistenzen führen , die Folgen werden sehr schwerwiegend sein.  Daher verfügen kritische Anwendungen wie Datenbanken über eigene Konsistenzmaße. Aus diesem Grund muss die High-End-RAID-Karte den Akku zum Schutz des Caches verwenden, damit der Akku im Falle eines versehentlichen Ausschaltens den Cache weiterhin mit Strom versorgen kann, um sicherzustellen, dass die Daten nicht verloren gehen. Beim erneuten Einschalten schreibt die RAID-Karte zunächst die ausstehenden E/A-Daten aus dem Cache auf die Festplatte.  2.WriteThrough-Modus: Dies ist der Writethrough-Modus, d. h. die oberste E/A. Erst nachdem die Daten tatsächlich vom RAID-Controller auf die Festplatte geschrieben wurden, wird der Host über den Abschluss des IO benachrichtigt, was eine hohe Zuverlässigkeit gewährleistet. In diesem Fall ist die Beschleunigung des Caches nicht mehr vorteilhaft, die Pufferung ist jedoch weiterhin effektiv.  Der Lesecache ist nicht nur ein Schreibcache, sondern auch sehr wichtig. Caching ist ein komplexes Thema und verfügt über einen komplexen Mechanismus, von dem einer PreFctch oder Prefetching genannt wird. Dabei werden Daten auf der Festplatte, auf die der Host „wahrscheinlich“ als nächstes zugreifen wird, in den Cache gelesen, bevor der Host eine Lese-E/A-Anfrage ausgegeben hat . Wie berechnen wir die Möglichkeit?  Tatsächlich wird davon ausgegangen, dass beim nächsten Host-E/A eine große Anzahl von Kindern die Daten an der Speicherstelle auf der Festplatte lesen wird, die dieses Mal an die gelesenen Daten angrenzt. Diese Annahme ist sehr nützlich für sequentielle E/A-Lesevorgänge, z. B. das Lesen logisch zusammenhängender Daten, z. B. FTP-Dienste zur Übertragung großer Dateien, Video-on-Demand-Dienste usw., bei denen es sich um Anwendungen zum Lesen großer Dateien handelt.  Wenn andererseits auch viele kleine Dateien zusammenhängend auf der Festplatte gespeichert sind, verbessert die Zwischenspeicherung die Leistung erheblich, da das Lesen kleiner Dateien hohe IOPS erfordert und es ohne Zwischenspeicherung lange dauern wird, bis der Kopf versucht, die E/A abzuschließen jedes Mal.  Es gibt auch einen Caching-Algorithmus, der nicht auf Prefetching basiert, sondern auf der Annahme, dass der Host beim nächsten IO-Vorgang möglicherweise auch die Daten des letzten oder mehrerer (aktueller) Lesevorgänge liest.  Diese Annahme unterscheidet sich völlig vom Prefetching. Nachdem der RAID-Controller ein Datenelement in den Cache eingelesen hat und die Daten durch die Schreib-E/A des Hosts geändert werden, schreibt der Controller sie nicht sofort zur Speicherung auf die Festplatte. Es bleibt im Cache, da davon ausgegangen wird, dass der Host die Daten in naher Zukunft möglicherweise erneut lesen wird. Dann ist es nicht erforderlich, auf die Festplatte zu schreiben und den Cache zu löschen und dann darauf zu warten, dass der Host liest, und dann von der Festplatte in den Cache zu lesen. Es ist besser, statisch zu bremsen, einfach im Cache zu bleiben und auf den Host zu warten zu „werfen“, die Frequenz ist nicht hoch, dann auf die Festplatte schreiben.  Tipps:RAID-Karten der mittleren und oberen Preisklasse verfügen im Allgemeinen über mehr als 256 MB RAM als Cache.  Nutzen Sie die Kraft von RAID. Erleben Sie leistungsstarke Datenspeicherung mit unseren fortschrittlichen RAID-Karten. Vertrauen Sie unserer über 10-jährigen Expertise.STOR Technology Limited erhalten Sie außerdem eine große Anzahl originaler Hochleistungsprodukte, wie zum Beispiel: lsi 9480 8i8e, lsi 9361 4i, lsi 9341 8i und so weiter, drei Jahre Garantie und unübertroffener Fabrikpreis, um Ihre Bedenken zu reduzieren.

Lassen Sie uns heute weiter über die Struktur der Raid-Karte sprechen. Eine RAID-Karte mit CPU scheint ein kleines Computersystem zu sein, das über eine eigene CPU, einen eigenen Speicher, ein eigenes ROM, einen eigenen Bus und eine eigene E/A-Schnittstelle verfügt, aber dieser kleine Computer soll dem großen Computer dienen.  Es ist wichtig, den SCSI-Controller in das SCSI einzubinden RAID-Karte, da die physischen SCSI-Festplatten immer noch am Back-End angeschlossen sind. Sein Front-End ist mit dem PCI-Bus des Hosts verbunden, daher muss ein PCI-Bus-Controller vorhanden sein, um die PCI-Bus-Arbitrierungs-, Datensende- und Empfangsfunktionen aufrechtzuerhalten. Außerdem muss ein ROM vorhanden sein, das im Allgemeinen als Flash-Chip-ROM verwendet wird, der den für die Initialisierung der RAID-Karte erforderlichen Code und den für die Implementierung der RAID-Funktion erforderlichen Code speichert.  Die Rolle des RAM besteht in erster Linie darin, Daten zwischenzuspeichern, um die Leistung zu verbessern. Zweitens handelt es sich um den Speicherplatz, den die CPU auf der RAID-Karte benötigt, um RAID-Vorgänge durchzuführen. Der XOR-Chip wird speziell zur Paritätsdatenberechnung von RAID3, 5, 6 usw. verwendet. Wenn die CPU die Validierung durchführen würde, wäre eine Codeausführung erforderlich, die viele Zyklen dauern würde. Wenn jedoch direkt eine dedizierte digitale Schaltung verwendet wird, erhält man das Ergebnis sofort, sobald es rein und raus ist. Um die CPU loszuwerden, wird daher ein Schaltungsmodul hinzugefügt, das speziell für die XOR-Operation verwendet wird, was die Geschwindigkeit der Datenüberprüfungsberechnung erheblich erhöht.  Der Unterschied zwischen RAID-Karte und SCSI-Karte ist die RAID-Funktion, die anderen sind nicht allzu unterschiedlich. Eine RAID-Karte wird als Mehrkanal-RAID-Karte bezeichnet, wenn darauf mehrere SCSI-Kanäle vorhanden sind. Derzeit verfügt die SCSI-RAID-Karte über bis zu 4 Kanäle und ihr Back-End kann an 4 SCSI-Busse angeschlossen werden, sodass bis zu 64 SCSI-Geräte (16-Bit-Bus) angeschlossen werden können.  Durch die Hinzufügung der RAID-Funktionalität wird der SCSI-Controller zu einer Marionette des RAID-Programmcodes und führt alles aus, was das RAID ihm vorgibt. Der SCSI-Controller kennt die von ihm gesteuerten Festplatten vollständig und kommuniziert mit dem RAID-Anwendungscode. Sobald der RAID-Code weiß, welche Festplatten sich in den Händen des SCSI-Controllers befinden, kann er den RAID-Code anpassen, um ROM-Optionen wie RAID-Typ, Strip-Größe usw. zu verwenden, und seinen Dummy-SCSI-Controller anweisen, „virtuelle“ logische Festplatten an den zu melden Host anstelle aller physischen Festplatten.  Hinweis: Bei RAID handelt es sich um ein Striping-Konzept. Mit Striping meinen wir nicht wirklich die Aufteilung der Festplatte in Balken und Streifen wie bei der Low-Level-Formatierung. Dieses Striping ist alles „im Kopf“, also im Programmcode. Denn sobald Position und Größe des Streifens festgelegt sind, sind sie fixiert. Ein LBA-Adressblock auf einer virtuellen Festplatte entspricht einem oder mehreren LBA-Blöcken auf der realen Festplatte, und diese Zuordnungen werden über die Konfigurationsschnittstelle vordefiniert. Und ein bestimmter RAID-Algorithmus wird oft in einigen komplexen Formeln verkörpert, anstatt eine Tabelle zum Aufzeichnen der entsprechenden LBA jeder virtuellen Festplatte und jeder physischen Festplatte zu verwenden, sodass die Effizienz schlecht ist. Nach jedem Eintreffen von 10 muss RAID diese Tabelle abfragen, um den LBA der entsprechenden physischen Festplatte zu erhalten, und die Abfragegeschwindigkeit ist sehr langsam, geschweige denn angesichts einer so großen Tabelle. Wenn wir für die Operation eine funktionale Beziehungsformel zwischen logischem LBA und physischem LBA verwenden, ist die Geschwindigkeit sehr hoch.  Da das Mapping vollständig per Formel erfolgt, werden niemals Flags auf die physische Festplatte geschrieben, um die sogenannten Strips zu markieren. Das Konzept eines Streifens ist nur logisch und existiert nicht physisch. Daher kann das Konzept, nur „Speicher“ im RAID-Programmcode zu streifen, eine Änderung bedeuten, dass der Programmcode geändert werden kann. Das Einzige, was auf die Festplatte geschrieben werden muss, sind einige RAID-Informationen, sodass die zuvor erstellten RAID-Informationen auch dann korrekt erkannt werden können, wenn die Festplatte entfernt und auf eine andere RAID-Karte desselben Modells gelegt wird. Der SNIA-Verband hat ein Standardformat für DDFRAID-Informationen definiert, das alle Hersteller von RAID-Karten dazu verpflichtet, RAID-Informationen gemäß diesem Standard zu speichern, sodass alle RAID-Karten gleich sind.  Nach dem Durchlaufen weist der RAID-Anwendungscode den SCSI-Controller an, eine virtualisierte „virtuelle Festplatte“ oder „logische Festplatte“ oder einfach eine LUN an den Treibercode auf Betriebssystemebene zu übermitteln. 1. Aufbau einer RAID-Karte Eine RAID-Karte mit CPU scheint ein kleines Computersystem zu sein, das über eine eigene CPU, einen eigenen Speicher, ein eigenes ROM, einen eigenen Bus und eine eigene E/A-Schnittstelle verfügt, aber dieser kleine Computer soll dem großen Computer dienen.  Es ist wichtig, den SCSI-Controller auf der SCSI-RAID-Karte einzubinden, da die physischen SCSI-Festplatten weiterhin am Back-End angeschlossen sind. Sein Front-End ist mit dem PCI-Bus des Hosts verbunden, daher muss ein PCI-Bus-Controller vorhanden sein, um die PCI-Bus-Arbitrierungs-, Datensende- und Empfangsfunktionen aufrechtzuerhalten. Außerdem muss ein ROM vorhanden sein, das im Allgemeinen als Flash-Chip-ROM verwendet wird, der den für die Initialisierung der RAID-Karte erforderlichen Code und den für die Implementierung der RAID-Funktion erforderlichen Code speichert.  Die Rolle des RAM besteht in erster Linie darin, Daten zwischenzuspeichern, um die Leistung zu verbessern. Zweitens ist es der von der CPU benötigte Speicherplatzauf der RAID-Karte, um RAID-Vorgänge durchzuführen. Der XOR-Chip wird speziell zur Paritätsdatenberechnung von RAID3, 5, 6 usw. verwendet. Wenn die CPU die Validierung durchführen würde, wäre eine Codeausführung erforderlich, die viele Zyklen dauern würde. Wenn jedoch direkt eine dedizierte digitale Schaltung verwendet wird, erhält man das Ergebnis sofort, sobald es rein und raus ist. Um die CPU loszuwerden, wird daher ein Schaltungsmodul hinzugefügt, das speziell für die XOR-Operation verwendet wird, was die Geschwindigkeit der Datenüberprüfungsberechnung erheblich erhöht.  Der Unterschied zwischen RAID-Karte und SCSI-Karte ist die RAID-Funktion, die anderen sind nicht allzu unterschiedlich. Eine RAID-Karte wird als Mehrkanal-RAID-Karte bezeichnet, wenn darauf mehrere SCSI-Kanäle vorhanden sind. Derzeit verfügt die SCSI-RAID-Karte über bis zu 4 Kanäle und ihr Back-End kann an 4 SCSI-Busse angeschlossen werden, sodass bis zu 64 SCSI-Geräte (16-Bit-Bus) angeschlossen werden können.  Durch die Hinzufügung der RAID-Funktionalität wird der SCSI-Controller zu einer Marionette des RAID-Programmcodes und führt alles aus, was das RAID ihm vorgibt. Der SCSI-Controller kennt die von ihm gesteuerten Festplatten vollständig und kommuniziert mit dem RAID-Anwendungscode. Sobald der RAID-Code weiß, welche Festplatten sich in den Händen des SCSI-Controllers befinden, kann er den RAID-Code anpassen, um ROM-Optionen wie RAID-Typ, Strip-Größe usw. zu verwenden, und seinen Dummy-SCSI-Controller anweisen, „virtuelle“ logische Festplatten an den zu melden Host anstelle aller physischen Festplatten.  Hinweis: Bei RAID handelt es sich um ein Striping-Konzept. Mit Striping meinen wir nicht wirklich die Aufteilung der Festplatte in Balken und Streifen wie bei der Low-Level-Formatierung. Dieses Striping ist alles „im Kopf“, also im Programmcode. Denn sobald Position und Größe des Streifens festgelegt sind, sind sie fixiert. Ein LBA-Adressblock auf einer virtuellen Festplatte entspricht einem oder mehreren LBA-Blöcken auf der realen Festplatte, und diese Zuordnungen werden über die Konfigurationsschnittstelle vordefiniert. Und ein bestimmter RAID-Algorithmus wird oft in einigen komplexen Formeln verkörpert, anstatt eine Tabelle zum Aufzeichnen der entsprechenden LBA jeder virtuellen Festplatte und jeder physischen Festplatte zu verwenden, sodass die Effizienz schlecht ist. Nach jedem Eintreffen von 10 muss RAID diese Tabelle abfragen, um den LBA der entsprechenden physischen Festplatte zu erhalten, und die Abfragegeschwindigkeit ist sehr langsam, geschweige denn angesichts einer so großen Tabelle. Wenn wir für die Operation eine funktionale Beziehungsformel zwischen logischem LBA und physischem LBA verwenden, ist die Geschwindigkeit sehr hoch.  Da das Mapping vollständig per Formel erfolgt, werden niemals Flags auf die physische Festplatte geschrieben, um die sogenannten Strips zu markieren. Das Konzept eines Streifens ist nur logisch und existiert nicht physisch. Daher kann das Konzept, nur „Speicher“ im RAID-Programmcode zu streifen, eine Änderung bedeuten, dass der Programmcode geändert werden kann. Das Einzige, was auf die Festplatte geschrieben werden muss, sind einige RAID-Informationen, sodass die zuvor erstellten RAID-Informationen auch dann korrekt erkannt werden können, wenn die Festplatte entfernt und auf eine andere RAID-Karte desselben Modells gelegt wird. Der SNIA-Verband hat ein Standardformat für DDFRAID-Informationen definiert, das alle Hersteller von RAID-Karten dazu verpflichtet, RAID-Informationen gemäß diesem Standard zu speichern, sodass alle RAID-Karten gleich sind.  Nach dem Durchlaufen weist der RAID-Anwendungscode den SCSI-Controller an, eine virtualisierte „virtuelle Festplatte“ oder „logische Festplatte“ oder einfach eine LUN an den Treibercode auf Betriebssystemebene zu übermitteln.  Wir haben mehrere Artikel mit einer detaillierten Einführung in die Raid-Karte gelesen und glaube, dass Sie ein tieferes Verständnis der Raid-Karte haben. Wenn Sie viele Fragen zu Serverzubehör und Speicher haben, wenden Sie sich bitte an mich. Gerne beantworte ich Ihre Fragen. STOR Technology Limited erhalten Sie außerdem eine große Anzahl originaler Hochleistungsprodukte, wie zum Beispiel: lsi 9480 8i8e, lsi 9361 4i, lsi 9341 8i und so weiter, drei Jahre Garantie und unübertroffener Fabrikpreis, um Ihre Bedenken zu reduzieren.