评估RAID系统的可靠性

评估RAID系统的可靠性
Abraham Long, Jr. (March 2002)
测定基于RAID的存储系统的总体可靠性，这对于准确的评估RAID子系统的可靠性是非常重要的。这篇文章介绍了一种测定在Dell® PowerVault® 系统上不同的RAID设置下数据损失的可能性。
高可用性技术的设计能帮助用户设置和保护计算机系统，以使它能持续为用户提供服务。Microsoft集群系统服务器（MSCS）为Windows 2000高级服务器和Windows 2000数据中心服务器提供了一个高可用性的解决方案。MSCS为网络、应用程序和磁盘资源提供故障切换。然而，由于实际应用中故障的发生难以避免，高可用性也就意味着服务器应有一个可靠的集群系统恢复方案。
为RAID套件的可靠性建立模型
本文将描述在一个RAID套件内的硬盘驱动器之间的关系的数学模型，利用这些模型，用于Dell PowerVault 660F/224F的不同类型的RAID套件，将根据它们在磁盘阵列中的总体可靠性来进行评估，PowerVault 660F/224F是一种低成本、可升级、外置的光纤通道存储子系统，它可以支持在一个3U的机架高度内放置总计14个1英寸的硬盘驱动器，它的磁盘阵列可以被设置成RAID级别的0、1、0+1、3和5；这些RAID级别将和4级和10级一样在本文中被研究到。
尽管一个单独的磁盘阵列可以包含多个由不同的RAID级和磁盘容量组成的RAID套件、本文中的例子是基于一个由14个同RAID级的硬盘驱动器组成的磁盘阵列、所有的例子都使用一个假设在百分之百运转情况下在三年内可以达到.90可靠性的40GB的硬盘驱动器。
RAID-0: 数据分割
RAID-0 主要涉及数据分割，它是负责在多个磁盘驱动器内容量相等的块之间传递数据的，举例来说，一个150KB的文件可以被分成条或者块来通过10个10KB的块，对于操作系统来说，组成RAID的磁盘条被显示为一个单独的逻辑磁盘。
数据条提供一个低成本的方法来增加磁盘输入/输出的性能，但是，RAID-0不能提供任何数据冗余；也就是说,如果RAID组件内的一个驱动器出现了错误，所有的数据都会丢失。
设想一个按RAID-0设置的六个硬盘驱动器组成的磁盘阵列，根据可靠性预计图表(见图一)，这些硬盘驱动器被设想为成一个系列，这个由六个磁盘组成的RAID-0磁盘阵列的可靠性值很简单就是每一个单独的硬盘驱动器的可靠性的乘积。