RAID技術介紹和總結

一、RAID磁盤陣列

        RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的縮寫，中文簡稱為獨立冗余磁盤陣列。簡單的說，RAID是一種把多塊獨立的硬盤（物理硬盤）按不同的方式組合起來形成一個硬盤組（邏輯硬盤），從而提供比單個硬盤更高的存儲性能和提供數據備份技術。組成磁盤陣列的不同方式稱為RAID級別（RAID Levels）。在用戶看起來，組成的磁盤組就像是一個硬盤，用戶可以對它進行分區，格式化等等?？傊?，對磁盤陣列的操作與單個硬盤一模一樣。不同的是，磁盤陣列的存儲速度要比單個硬盤高很多，而且可以提供自動數據備份。數據備份的功能是在用戶數據一旦發生損壞后，利用備份信息可以使損壞數據得以恢復，從而保障了用戶數據的安全性。

二、RAID技術的兩大特點

         一是速度、二是安全，由于這兩項優點，RAID技術早期被應用于高級服務器中的SCSI接口的硬盤系統中，隨著近年計算機技術的發展，PC機的CPU的速度已進入GHz 時代。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技術被應用于中低檔甚至個人PC機上成為可能。RAID通常是由在硬盤陣列塔中的RAID控制器或電腦中的RAID卡來實現的。

三、鏡像冗余的實現方式

四、XOR算法

   相同為真，不同為假。

五、RAID級別

   組成RAID陣列的不同方式稱為RAID級別

   不同的RAID級別有著不同的功效：

                    不同的存儲性能

                    不同的數據可靠性

                    不同的存儲成本 

主流的大概可以分為幾個級別:RAID 0,RAID 1,RAID 3，RAID 5,RAID 10，RAID 50。

 1、RAID0

   以條帶的形式將數據均勻分布在陣列的各個磁盤上，RAID 0連續以位或字節為單位分割數據，并行讀/寫于多個磁盤上，因此具有很高的數據傳輸率，但它沒有數據冗余，因此并不能算是真正的RAID結構。RAID 0只是單純地提高性能，并沒有為數據的可靠性提供保證，而且其中的一個磁盤失效將影響到所有數據。因此，RAID 0不能應用于數據安全性要求高的場合。

  2、RAID1

  它是通過磁盤數據鏡像實現數據冗余，在成對的獨立磁盤上產生互 為備份的數據。當原始數據繁忙時，可直接從鏡像拷貝中讀取數據，因此RAID 1可以提高讀取性能。RAID 1是磁盤陣列中單位成本最高的，但提供了很高的數據安全性和可用性。當一個磁盤失效時，系統可以自動切換到鏡像磁盤上讀寫，而不需要重組失效的數據。

  3、RAID 10（注意：10不是數字十，這里指一零，）

    實際是將RAID 1和RAID 0標準結合的產物，在連續地以位或字節為單位分割數據并且并行讀/寫多個磁盤的同時，為每一塊磁盤作磁盤鏡像進行條帶化。它的優點是同時擁有RAID 0的超凡速度和RAID 1的數據高可靠性，但是CPU占用率同樣也更高，而且磁盤的利用率比較低。

4、RAID 2

         將數據條塊化地分布于不同的硬盤上，條塊單位為位或字節，并使用稱為“加重平均糾錯碼(海明碼)”的編碼技術來提供錯誤檢查及恢復。這種編碼技術需要多個磁盤存放檢查及恢復信息，使得RAID 2技術實施更復雜，因此在商業環境中很少使用。

5、RAID 3

  它同RAID 2非常類似，都是將數據條塊化分布于不同的硬盤上，區別在于RAID 3使用簡單的奇偶校驗，并用單塊磁盤存放奇偶校驗信息。如果一塊磁盤失效，奇偶盤及其他數據盤可以重新產生數據;如果奇偶盤失效則不影響數據使用。RAID 3對于大量的連續數據可提供很好的傳輸率，但對于隨機數據來說，奇偶盤會成為寫操作的瓶頸。

6、RAID 5

   RAID 5不單獨指定的奇偶盤，而是在所有磁盤上交叉地存取數據及奇偶校驗信息。在RAID 5上，讀/寫指針可同時對陣列設備進行操作，提供了更高的數據流量。RAID 5更適合于小數據塊和隨機讀寫的數據。

7、RAID50

        它 是RAID5與RAID0的結合。此配置在RAID5的子磁盤組的每個磁盤上進行包括奇偶信息在內的數據的剝離。每個RAID5子磁盤組要求三個硬盤。RAID50具備更高的容錯能力，因為它允許某個組內有一個磁盤出現故障，而不會造成數據丟失。而且因為奇偶位分部于RAID5子磁盤組上，故重建速度有很大提高。優勢：更高的容錯能力，具備更快數據讀取速率的潛力。需要注意的是：磁盤故障會影響吞吐量。故障后重建信息的時間比鏡像配置情況下要長。

 六、常用RAID級別比較