RAID卡知识点总结

2022-12-5 345 12/5

基本概念

即独立磁盘冗余阵列卡,用来实现RAID功能的板卡,通常是由I/O处理器、SCSI控制器、SCSI连接器和缓存等一系列零组件构成的。

基本分类

常见的RAID卡分为板载RAID、低端SAS卡、高端RAID卡。

板载RAID:一般指的是主板南桥芯片上集成的sata控制器,一般只能支持基础的SATA盘,无缓存,支持盘数少,性能差,很少用。

SAS卡:定位低端的硬盘阵列扩展卡,无缓存,RAID级别支持少,性能与高端RAID卡有较大差距。常见的如SAS 3008系列RAID卡,如LSI-9300-8i。

RAID卡:定位高端的硬盘阵列扩展卡,相比SAS卡,一般支持更多的RAID级别,支持cache缓存,LSI-9361-8i。

常见品牌

RAID卡品牌很多,但常见的RAID大体分为两大类,即以LSI芯片为代表的厂商和以PMC芯片为代表的厂商。

LSI芯片:常见的分为Broadcom(博通)、Avago(安华高)、LSI三家,其实为一家,不过是Avago→LSI→Broadcom依次收购,使用的主流芯片均为LSI系列。

PMC芯片:常见的分为Adaptec、PMC、Microsemi、Micrpchip四家,其实也是一家,不过是Adaptec→PMC→Microsemi(MSCC)→Micrpchip依次收购,使用的主流芯片均为PMC系列。

 

RAID卡知识点总结

※不常见的芯片还有Intel、AMD、Cavium等厂家,但并不主流,不在讨论之列。

※一些服务器大厂也会有自己的raid卡,比如浪潮、联想、戴尔、曙光等等,但实际上他们都是基于LSI或者PMS芯片做的,核心功能不会有太大变化。

工作原理

一般情况下,RAID卡插在主板PCIE口上,后端通过专用的线缆和接口连接到服务器硬盘背板上,硬盘背板前端直接连接硬盘插槽。也就是说,raid和CPU通信走的PCIE总线,而RAID卡和硬盘通信,低端RAID卡一般走SAS总线,通过SCSI协议,也可以通过SATA总线走AHCI协议,高端RAID支持了NVME协议,所以也可以走NVME协议走PCIE总线,具体需要看RAID是否支持以及后端存储盘的类型。

RAID卡通过专用的线缆和接口连接到服务器硬盘背板上,这里说的是RAID卡的连接类型,也叫做SFF-XXXX,常见的入SFF-8643、SFF-8644等,具体后面会提到。

常见的参数说明

以Broadcom MegaRAID 9560-8i参数来说明:

RAID卡知识点总结

Port Count:通道数,这里是指8个数据通道接口,每个数据通道接口一般通过后端SAS线缆连接4-8个存储设备,也可以通过转接expander设备支持更多的硬盘,但一般为了保证性能,-8i就连接8个硬盘,-16i就连接16个硬盘。

Connectors:连接类型,这里支持1X8 SFF-8654,常见的还有SFF-8644等,他们表示支持的接口和线缆,包含不同规格,可支持多种通信总线,如SATA/PCIE/SAS,带宽可达16G、24G、32G等等。

Host Interface:插槽类型及带宽,这里表示的是PCIE插槽,PCIE4.0X8的带宽,也就是15.754GB/s(128Gbps)。博通9500系列RAID卡带宽已经全部更新为PCIE4.0X8,而常见的9300系列和9400系列RAID卡使用的是PCIE3.0X8。

Storage interface:支持的硬盘接口及单盘理论最高带宽,9560-8i支持SAS协议(u.2接口),带宽为12Gb/s;支持SATA协议(SATA接口),带宽为6Gb/s;支持PCIE4.0协议(PCIE接口/NVME接口)。不同的型号支持的规格也不同,比如老的9300系列就不支持PCIE。

Controller:核心处理器芯片:指的这款RAID卡采用的芯片型号,此款采用的是SAS 3908芯片。

RAID Levels:支持的RAID级别,RAID卡一般都支持直通和JBOD,也不算在RAID里,所以这里没写直通和JBOD。点击:RAID详解链接

Max Devices Per Contorller:最多连接设备,表示后端能连接的设备类型和数量,9560-8i最多支持240块SAS/SATA盘,32块NVME盘。

Cache Size:缓存规格,低端SAS卡没有缓存,高端RAID卡才有缓存,缓存一般有1G/2G/4G/8G等,缓存一般拥有极快的存取速度,类似于硬盘的缓存的作用,拥有缓存的RAID卡,CPU通过PCIE总线与RAID卡交换数据时,不直接写入硬盘,而是先通过缓存,缓存再在空余时间写入硬盘,来提高前端业务系统数据读写效率。

OS Support:操作系统支持,raid卡实际上就是硬盘在操作系统中的驱动,所以raid卡需要适配操作系统,这里9560-8i表示已经适配了Windows、ESXi、Red Hat Enterprist Linux、Ubuntu Linux、CentOS等等。但目前未查到适配的具体版本,个人所知,目前9560-8i适配CentOS内核最低版本是CentOS7.9,再老的版本便不再支持。

SAS卡的IT、IR、IMR区别

SAS进一步区分为不同的类型,分为IT、IR、IMR。

IT:以3008SAS为例,支持直通/JBOD,无缓存,通常在SDS场景下使用,一般支持RAID0/1,也不需要更高级的RAID,采用直通模式将硬盘直接暴露给OS,如LSI-9300-8i。

IR:比IT高一级别,支持RAID0/1/10等,在硬盘支持数量和RAID组数量上比IT更多,和高端RAID卡差别不大,如LSI-9311-8i。

IMR:比IR更高级一些,不过依旧没有缓存,增加了RAID5/50等高级RAID模式,支持的硬盘数量和RAID组数量进一步增加,如LSI-9341-8i。

详细资料可以自行百度, 可以查看博通官网、 Micrpchip官网等获取详细RAID卡参数。

下面给出常见的博通RAID卡芯片图:

RAID卡知识点总结

常见9300/9400/9500系列RAID卡参数对比:

RAID卡知识点总结

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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Tenkms

12月13日10:44

最后修改:2023年12月13日
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共有 2 条评论

  1. Tenkms博主

    😀