常見的幾種RAID類型

1、常見的幾種RAID類型RAIDRAID是英文RedundantArrayofIndependentDisks的縮寫，翻譯成中文意思是獨(dú)立磁盤冗余陣列”，有時(shí)也簡稱磁盤陣列（DiskArray）。簡單的說，RAID是一種把多塊獨(dú)立的硬盤（物理硬盤）按不同的方式組合起來形成一個(gè)硬盤組（邏輯硬盤），從而提供比單個(gè)硬盤更高的存儲性能和提供數(shù)據(jù)備份技術(shù)。組成磁盤陣列的不同方式成為RAID級別（RAIDLevels）。數(shù)據(jù)備份的功能是在用戶數(shù)據(jù)一旦發(fā)生損壞后，利用備份信息可以使損壞數(shù)據(jù)得以恢復(fù)，從而保障了用戶數(shù)據(jù)的安全性。在用戶看起來，組成的磁盤組就像是一個(gè)硬盤，用戶可以對它進(jìn)行分區(qū)，格式化等等?？傊?，對

2、磁盤陣列的操作與單個(gè)硬盤一模一樣。不同的是，磁盤陣列的存儲速度要比單個(gè)硬盤高很多，而且可以提供自動數(shù)據(jù)備份。RAID技術(shù)的兩大特點(diǎn)：一是速度、二是安全，由于這兩項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，RAID技術(shù)早期被應(yīng)用于高級服務(wù)器中的SCSI接口的硬盤系統(tǒng)中，隨著近年計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，PC機(jī)的CPU的速度已進(jìn)入GHz時(shí)代。IDE接口的硬盤也不甘落后，相繼推出了ATA66和ATA100硬盤。這就使得RAID技術(shù)被應(yīng)用于中低檔甚至個(gè)人PC機(jī)上成為可能。RAID通常是由在硬盤陣列塔中的RAID控制器或電腦中的RAID卡來實(shí)現(xiàn)的。RAID技術(shù)經(jīng)過不斷的發(fā)展，現(xiàn)在已擁有了從RAID0到6七種基本的RAID級別。另外，還有一些基本R

3、AID級別的組合形式，如RAID10（RAID0與RAID1的組合），RAID50（RAID0與RAID5的組合）等。不同RAID級別代表著不同的存儲性能、數(shù)據(jù)安全性和存儲成本。但我們最為常用的是下面的幾種RAID形式。RAID級別RAID-0RAID-1RAID-3RAID-5RAID-10別名霜鏡像專用奇偶位霜分布的偶位條帶鏡象陣劉閣帶容錯(cuò)性沒有有有有有冗余翹謂復(fù)制奇偶校驗(yàn)奇偶校臉復(fù)制熱備盤選項(xiàng)沒有有有有讀性能高低局1中間隨機(jī)寫性能高低晶氐鐮,1中間連續(xù)寫性能|高低低低中間需要的磁盤數(shù)一個(gè)或多個(gè)只需2個(gè)或。xbT個(gè)三個(gè)或更多!三t或更多只需4個(gè)或4x14個(gè)可用容量總的磁盤的容量只能用磁盤容

4、量的50%.（n-D/n的磁盤容量口其中n為磁酵（n-1）出的總磁盤容量.其中n為謖數(shù)藏超容量的50%典型應(yīng)用無故障的迅速讀寫，要求安全笆本品，如圖形工作隨機(jī)數(shù)據(jù)寫入，要求安全性局i如服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫存儲領(lǐng)域連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸，要求安全性高，如視頻編輯，大型數(shù)據(jù)庫等隨機(jī)數(shù)據(jù)傳輸要求安全性高，如金融，數(shù)據(jù)年，存儲等要求數(shù)據(jù)量主,安全性高，如銀行r金融等領(lǐng)域RAID級別的選擇有三個(gè)主要因素：可用性（數(shù)據(jù)冗余）、性能和成本。如果不要求可用性，選擇RAID0以獲得最佳性能。如果可用性和性能是重要的而成本不是一個(gè)主要因素，則根據(jù)硬盤數(shù)量選擇RAID1。如果可用性、成本和性能都同樣重要，則根據(jù)一般的數(shù)據(jù)傳輸和硬盤

5、的數(shù)量選擇RAID3、RAID5。D11D10RAID0又稱為Stripe（條帶化）或Striping,它代表了所有RAID級別中最高的存儲性能。RAID0提高存儲性能的原理是把連續(xù)的數(shù)據(jù)分散到多個(gè)磁盤上存取，這樣，系統(tǒng)有數(shù)據(jù)請求就可以被多個(gè)磁盤并行的執(zhí)行，每個(gè)磁盤執(zhí)行屬于它自己的那部分?jǐn)?shù)據(jù)請求。這種數(shù)據(jù)上的并行操作可以充分利用總線的帶寬，顯著提高磁盤整體存取性能。如圖所示：系統(tǒng)向三個(gè)磁盤組成的邏輯硬盤（RADI0磁盤組）發(fā)出的I/O數(shù)據(jù)請求被轉(zhuǎn)化為3項(xiàng)操作，其中的每一項(xiàng)操作都對應(yīng)于一塊物理硬盤。我們從圖中可以清楚的看到通過建立RAID0,原先順序的數(shù)據(jù)請求被分散到所有的三塊硬盤中同時(shí)執(zhí)行。從

6、理論上講，三塊硬盤的并行操作使同一時(shí)間內(nèi)磁盤讀寫速度提升了3倍。但由于總線帶寬等多種因素的影響，實(shí)際的提升速率肯定會低于理論值，但是，大量數(shù)據(jù)并行傳輸與串行傳輸比較，提速效果顯著顯然毋庸置疑。RAID0也是提高硬盤存儲性能的絕佳選擇。RAID0的缺點(diǎn)是不提供數(shù)據(jù)冗余，因此一旦用戶數(shù)據(jù)損壞，損壞的數(shù)據(jù)將無法得到恢復(fù)。RAID0具有的特點(diǎn)，使其特別適用于對性能要求較高，而對數(shù)據(jù)安全不太在乎的領(lǐng)域，如圖形工作站等。對于個(gè)人用戶，RAID1RAID1又稱為Mirror或Mirroring（鏡像），它的宗旨是最大限度的保證用戶數(shù)據(jù)的可用性和可修復(fù)性。RAID1的操作方式是把用戶寫入硬盤的數(shù)據(jù)百分之百地自

7、動復(fù)制到另外一個(gè)硬盤上。如圖所示：當(dāng)讀取數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)先從RAID0的源盤讀取數(shù)據(jù)，如果讀取數(shù)據(jù)成功，則系統(tǒng)不去管備份盤上的數(shù)據(jù)；如果讀取源盤數(shù)據(jù)失敗，則系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)而讀取備份盤上的數(shù)據(jù)，不會造成用戶工作任務(wù)的中斷。當(dāng)然，我們應(yīng)當(dāng)及時(shí)地更換損壞的硬盤并利用備份數(shù)據(jù)重新建立Mirror,避免備份盤在發(fā)生損壞時(shí)，造成不可挽回的數(shù)據(jù)損失。由于對存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行百分之百的備份，在所有RAID級別中，RAID1提供最高的數(shù)據(jù)安全保障。同樣，由于數(shù)據(jù)的百分之百備份，備份數(shù)據(jù)占了總存儲空間的一半，因而Mirror（鏡像）的磁盤空間利用率低，存儲成本高。Mirror雖不能提高存儲性能，但由于其具有的高數(shù)據(jù)安全性，使

8、其尤其適用于存放重要數(shù)據(jù)，如服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫存儲等領(lǐng)域.RAID0+1D760:10正如其名字一樣RAID0+1是RAID0和RAID1的組合形式，也稱為RAID10。以四個(gè)磁盤組成的RAID0+1為例，其數(shù)據(jù)存儲方式如圖所示：RAID0+1是存儲性能和數(shù)據(jù)安全兼顧的方案。它在提供與RAID1一樣的數(shù)據(jù)安全保障的同時(shí)，也提供了與RAID0近似的存儲性能。由于RAID0+1也通過數(shù)據(jù)的100%備份功能提供數(shù)據(jù)安全保障，因此RAID0+1的磁盤空間利用率與RAID1相同，存儲成本高。RAID0+1的特點(diǎn)使其特別適用于既有大量數(shù)據(jù)需要存取，同時(shí)又對數(shù)據(jù)安全性要求嚴(yán)格的領(lǐng)域，如銀行、金融、商業(yè)超市、倉儲

9、庫房、各種檔案管理等。RAID3RAID3是把數(shù)據(jù)分成多個(gè)塊”，按照一定的容錯(cuò)算法，存放在N+1個(gè)硬盤上，實(shí)際數(shù)據(jù)占用的有效空間為N個(gè)硬盤的空間總和，而第N+1個(gè)硬盤上存儲的數(shù)據(jù)是校驗(yàn)容錯(cuò)信息，當(dāng)這N+1個(gè)硬盤中的其中一個(gè)硬盤出現(xiàn)故障時(shí)，從其它N個(gè)硬盤中的數(shù)據(jù)也可以恢復(fù)原始數(shù)據(jù)，這樣，僅使用這N個(gè)硬盤也可以帶傷繼續(xù)工作（如采集和回放素材），當(dāng)更換一個(gè)新硬盤后，系統(tǒng)可以重新恢復(fù)完整的校驗(yàn)容錯(cuò)信息。由于在一個(gè)硬盤陣列中，多于一個(gè)硬盤同時(shí)出現(xiàn)故障率的幾率很小，所以一般情況下，使用RAID3,安全性是可以得到保障的。與RAID0相比，RAID3在讀寫速度方面相對較慢。使用的容錯(cuò)算法和分塊大小決定RAI

10、D使用的應(yīng)用場合，在通常情況下，RAID3比較適合大文件類型且安全性要求較高的應(yīng)用，如視頻編輯、硬盤播出機(jī)、大型數(shù)據(jù)庫等.RAID5D11D1CD1DOHRAID5是一種存儲性能、數(shù)據(jù)安全和存儲成本兼顧的存儲解決方案。以四個(gè)硬盤組成的RAID5為例，其數(shù)據(jù)存儲方式如圖4所示：圖中，P0為D0,D1和D2的奇偶校驗(yàn)信息，其它以此類推。由圖中可以看出，RAID5不對存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，而是把數(shù)據(jù)和相對應(yīng)的奇偶校驗(yàn)信息存儲到組成RAID5的各個(gè)磁盤上，并且奇偶校驗(yàn)信息和相對應(yīng)的數(shù)據(jù)分別存儲于不同的磁盤上。當(dāng)RAID5的一個(gè)磁盤數(shù)據(jù)發(fā)生損壞后，利用剩下的數(shù)據(jù)和相應(yīng)的奇偶校驗(yàn)信息去恢復(fù)被損壞的數(shù)據(jù)。RAID5可以理解為是RAID0和RAID1的折衷方案。R