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RAID技术是解决磁盘性能不足和安全性的良方秘药，由于机械结构的限制，磁盘的读写速度总是成为I/O的瓶颈
，而且安全性也得不到保障，因为硬盘故障而造成数据丢失的情况屡见不鲜。随着硬盘转速提高，盘片密度越来越高，硬盘的性能已经有了很大改观，但是比起飞速提升的前端总线速度和内存带宽，硬盘仍然是系统的瓶颈。而RAID技术，特别是IDE
RAID的使用，使构建低成本，高性能，安全可靠的磁盘子系统成为可能。如今RAID已经被加入芯片组的南桥芯片中，RAID也越来越平民化。我们今天要介绍的是Accusys的Acuta
4 RAID系统。它采用外置USB 2.0/IEEE1394和Serial ATA的连接方式，安装和使用都很简单。Acuta自带电源，是一个纯硬件的RAID系统，它支持RAID
0，0+1，5，5+spare。
RAID模式的介绍：
RAID 0：Striping
我们知道RAID
0无法保证数据的安全性，所有数据会被平均分散的储存在所有硬盘上，因此这种模式不符合RAID的精神。但是它的优点非常明显，由于数据分散在多个硬盘上，传输速率会以硬盘的数目倍增，上限为传输通道的最大值。然而速度上的优势却牺牲了数据安全性，除非你能保证所有的硬盘都不会出问题，因为任何一颗硬盘出问题都会损失掉所有的数据。
RAID 1：磁盘镜像
而RAID 1完全与RAID
0相反，它不追求高性能只以安全性为优先。在读写操作时，所有阵列中的硬盘都会一起读写相同的数据。所有数据都会有两个相同的备份，
即使有一块硬盘损坏也不会造成数损丢失。
RAID 0+1，结合了RAID 0和RAID 1的优点，速度和RAID 0相当，
但是保证了数据的安全。
RAID 2：Striping
RAID 2采用了与RAID 0相同的方法，Strip将数据以位（bit）的方式分散在所有硬盘上。在数据存取时RAID 2还加入了ECC（Error
Correcting Code）校验码，这些校验码会记录在额外的硬盘上。如果你要确保数据的完整性，那就需要10个数据硬盘以及4个ECC硬盘。如果要再高一个等级，那就要用到32个数据硬盘，以及7个ECC硬盘。构建RAID
2的成本极高，这也造成了它不可能流行的原因。
RAID 3：Striping，专门的奇偶校验盘
RAID
3加入了更细致的错误检查方法，数据是以字节（byte）的方式分配到每个硬盘，奇偶校验码则存在一个单独的硬盘中。但这也正是RAID
3的缺点，因为每次存取数据时都要到另一个硬盘中去读取校验码，因此性能会受到影响。这模式需要非常复杂的控制卡，这也是RAID
3、4、5没有办法流行主流市场的原因。
RAID 4：数据条带化，专门的奇偶校验盘
RAID 4所使用的技术与RAID
3类似，但不是以字节的方式写入数据，而是区块（block）。理论上，这可以加快存取速度；但到另一颗硬盘中去读取校验码仍然是它的瓶颈。
RAID 5：分布式数据、分布式奇偶校验
RAID 5是公认在性能与数据安全上获得平衡的方式。不管是原始数据或是奇偶校验码，都平均的分散在所有硬盘中。它的速度只比RAID
3稍慢，但是安全性会受到限制，RAID 5最多只容许一个硬盘损坏，如果有2个以上损坏，那所有数据都会遗失。要组成RAID 5，最少需要3个硬盘。
RAID5+spare：和RAID
5一样，不过留了一颗做为热备份的硬盘，如果RAID组中有硬盘损坏，则做为备份的硬盘自动顶替出故障的硬盘。
RAID 6：分布式数据、分布式奇偶校验
提到RAID 6，就跟提到RAID
5一样；只是奇偶校验的部分加倍而已。这会让性能再往下降一些；但容错能力则增加到两个硬盘损坏，也能运作无误，这模式最少需要5颗硬盘。
Accusys Acuta 4
Acuta 4的正面是四个硬盘抽取盒，它的外形圆润。我们可以称之为磁盘陈列塔，Acuta
4最多可以使用四块ATA-100/133硬盘，可以实现硬件RAID
0，0+1，5，5+spare，支持硬盘热插拨，支持在线重建。同时它还支持多种高速的接口，1394 A/B 400/800Mbps和USB 2.0
480Mbps。通过更换模块支持Serial ATA接口，达到1.5 Gbps的数据传输率。
Acuta 4支持多种操作系统：Apple Mac 9.x/X.x之后的版本；Windows 98/Me/NT 4.0/2000/XP；Red
Hat 9.0之后的版本。在这些操作系统下都无需驱动，它还提供了GUI界面的状态监控。
Acuta
4最高支持2TB的磁盘容量，板载了2MB高速缓存，可以充分优化RAID性能。它提供了LCD状态显示屏，多种LED指示灯。Acuta
4内置了一个200W电源，AC输入范围是100至250V，输出+5V/10A，+12V/10A， +3.3V/5A，支持PFC。
官方链接网址：http://www.accusys.com.tw/Acuta/Acuta_web.html
Acuta 4的外形还是比较现代的，整体为银灰色的塑料，侧面印有Acuta的标记
Acuta 4自带电源，一个温控风扇可以帮助系统散热，接口都集中在背面，实际上Acuta 4的接口是可以更换的，用户可以在USB2.0/IEEE1394
A/B接口与Serial ATA接口中进行选择，只需要更换一片接口卡即可，测试时用得是USB2.0接口。Acuta
4还提供了一个RS-232串口，可以和PC相连提供GUI显示，升级firmware时也需要使用到COM口。
更换硬盘相当方便，只需要向外拉开扳手再抽出硬盘盒即可，安装的方式与此相反，向内推入硬盘盒再把扳手复位就能完成硬盘的安装动作。整个操作过程相当顺畅，硬盘盒的滑轨和基座的轨道切合的相当好，插拨的阻尼适中，硬盘盒复位后和基座结合的也很紧密，可见Acuta
4的模具做得还是相当出色的。
基座采用金属框架，有很好的防电磁辐射能力，硬盘的接口直接焊接在PCB板上，主控芯片为Accusys的ACS-76000。
四个热抽取匣，测试采用的硬盘是Maxtor的4D04H2，5400RPM，40GB硬盘，ATA100接口
硬盘接口被设计成了易于热插拨的模式
每个硬盘都有两个指示灯，采用了不同色彩的发光二极管，外形做成了三角形。上面一个是状态指示灯，发出橙色光表示RAID在初始化或者是在恢复、重建RAID。下面一个是工作指示灯，硬盘在进行读写操作时这个灯会闪烁蓝色的光芒。Acuta
4下面还有一个液晶显示屏，蓝色的背光，可以指示当前的工作状态和参数设置。
以百分比显示RAID初始化的过程，并显示RAID系统的总容量，上面我是在建立RAID 0+1模式。Acuta
4会自动建立RAID，你只需通过机器后面的跳线选择RAID模式，然后开启电源即可。如果原来已经建立了RAID，你要改变RAID模式，则需要把的所有的硬盘抽出后再插入一遍，这时候系统才会开始新的RAID初始化，这种设定可能是为了防止错误的切换RAID模式。
通过按菜单键，可以显示当前的各种设置和状态，上图显示当前的RAID级别是1+0，总容量为80GB，我们知道RAID
0+1的容量只有磁盘总容量的一半，但是速度加倍，而且损坏一块硬盘也能正常工作。
还可以逐块的显示磁盘的型号，上图显示第一块磁盘的型号是Maxtor 4D040H2
ATA模式和硬盘的容量
还可以显示风扇转速和当前的系统温度，上图由于风扇转速在变动，因此用数码相机拍的照片有几个字符还没完全显示出来。
如果磁盘出问题了，或者你要更换新的硬盘，只要在RAID允许的情况下，你就能够在不关机的情况下更换硬盘，系统会重建RAID系统。如在0+1模式下，我可以抽出两块不在同一组的硬盘，系统都能正常工作，重新把硬盘插入后，上图显示Acuta
4在重建第一块磁盘。
性能测试
在Acuta 4完成RAID建立之后，系统显示出ACCUSYS Acuta 4 USB设备
在Computer Management中可以对Acuta
4设备进行分区和格式化，在我的电脑上单击右键选择“Manage”选项就可以呼出这个管理工具。上图中的Disk 1就是Acuta 4
RAID磁盘，格式化后容量是76GB。
选择建立新分区
分配盘符
格式化成NTFS格式，分区大小采用缺省设置
测试平台
| CPU |
Athlon XP 2400+ |
| 主板 |
七彩虹 C.NF400 Pro nForce2 Ultra400+MCP-T |
| 内存 |
宇瞻 DDR400 256MB×2，5-3-3-2.5 |
| 硬盘 |
希捷酷鱼四 40G FAT32 Accusys Acuta 4+Maxtor 4D04H2×4 |
| 显卡 |
丽台A350 |
| 操作系统 |
英文Windows XP Professional + SP1 |
| 驱动 |
DirectX 9b，ForceWare 53.03WHQL For XP，nForce 3.13
For XP |
| 桌面设置 |
1024×768像素 32bit色彩 85Hz刷新率 |
HD Tach 2.70测试
RAID 0
RAID 0+1
RAID 5
RAID 5+spare
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RAID 0 |
RAID 0+1 |
RAID 5 |
RAID 5+spare |
| RAID容量 |
160GB |
80GB |
120GB |
80GB |
| 平均访问时间 |
27ms |
25.7 |
30.6 |
27.4ms |
| 突发读速度(MB/s) |
29.7 |
29.7 |
30.3 |
29.4 |
| 平均读速度(MB/s) |
23.8 |
22.8 |
21.5 |
23.3 |
| 平均写速度(MB/s) |
11.3 |
11.6 |
11.1 |
11.1 |
| CPU占用率(%) |
29.4 |
27.0 |
28.8 |
29.5 |
pc wizard 5.2002.1124
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RAID 0 |
RAID 0+1 |
RAID 5 |
RAID 5+spare |
| RAID容量 |
160GB |
80GB |
120GB |
80GB |
| Read SYS(Mb/s) |
22453.96 |
21784.81 |
22317.37 |
19074.67 |
| Write SYS(Mb/s) |
13135.67 |
12625.08 |
13388.43 |
13811.1 |
| Write SYS(no cache)(Mb/s) |
11966.33 |
11400.23 |
11150.04 |
10585.95 |
| Raw Perf.(Unbuffer I/O) |
951Mb/s |
946Mb/s |
857Mb/s |
881Mb/s |
SiSoftware Sandra 2004
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RAID 0 |
RAID 0+1 |
RAID 5 |
RAID 5+spare |
| RAID容量 |
160GB |
80GB |
120GB |
80GB |
| 缓存读速度(MB/s) |
28 |
28 |
28 |
28 |
| 连续读速度(MB/s) |
28 |
27 |
27 |
28 |
| 随机读速度(KB/s) |
3724 |
3709 |
3551 |
3622 |
| 缓存写速度(MB/s) |
17 |
16 |
16 |
16 |
| 连续写速度(MB/s) |
16 |
16 |
16 |
16 |
| 随机写速度(MB/s) |
15 |
11 |
2687KB/s |
2749KB/s |
| 平均访问时间（ms） |
15 |
15 |
16 |
15 |
FC-test
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RAID 0 |
RAID 0+1 |
RAID 5 |
RAID 5+spare |
| RAID容量 |
160GB |
80GB |
120GB |
80GB |
| ins.ptn（秒） |
44.609 |
45.813 |
121.813 |
131.516 |
| iso.ptn（秒） |
125.297 |
129.266 |
190.297 |
213.578 |
| mp3.ptn（秒） |
79.063 |
81.203 |
229.574 |
235.719 |
| prog.ptn（秒） |
131.984 |
137.593 |
673.906 |
647.234 |
| win.ptn（秒） |
106.688 |
105.86 |
576.172 |
501.078 |
FC-test通过向磁盘写文件来测试性能，分成多个脚本测试包。我们看到RAID 5和RAID 5+spare在FC-test的性能比较差
，主要还是RAID 5控制卡很复杂，要把数据和奇偶校验码分别写入磁盘。
从测试来看，Accusys Acuta 4能实现RAID
0，0+1，5，5+spare，它可以独立构造这些RAID系统，不需要主机的干预，在切换和构造RAID系统时，Acuta 4能提供清晰的指示，它的液晶显示屏能提供足够的信息帮助用户操作。在热插拨测试中，Acuta 4能很好的恢复系统，而且RAID恢复在后台进行，用户仍然能进行正常磁盘读写操作，也就是说即使有硬盘坏掉，Acuta 4也可以不用关机。当然RAID
0除外，RAID 0被破坏了是无法重建的，RAID 0+1，RAID 5和RAID 5+spare都可以提供数据安全保障，RAID
0+1在坏掉一半硬盘的情况下仍然能正常工作，RAID 5和RAID 5+spare都允许在坏掉一块硬盘的情况下保障系统正常工作。从磁盘的利用率来看，RAID
0由于没有数据备份，因此总容量和硬盘的总容量一致，RAID 0+1只有总容量的一半，RAID
5取得比较好的安全性和磁盘利用率的平衡，总共是160GB的硬盘容量，RAID
5能提供120GB的可用容量，40GB用于存储校验数码。从性能测试结果看，各个RAID系统的读性能基本一致，主要的瓶颈在接口上，如果使用Serial
ATA或者IEEE 1394B传输接口，相信速度会有大幅提升，在随机写入测试中，RAID 5和RAID 5+spare是比较慢的，主要是RAID
5还需要写入校验码的缘故。
那些对数据安全十分在意的用户，Acuta 4是一款不错的产品，它最高可以支持2TB的磁盘容量。支持磁盘热插拨和硬件的RAID
5和RAID 5+spare能够提供安全的数据存储环境，而它的易用性也很好，构造和恢复RAID过程完全是自动进行的，用户无需对RAID有多深入的了解。Acuta 4是一个很好的安全数据仓库，可以用来备份关键数据。
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