RAID（磁盤陣列）

• 一、RAID基礎(chǔ)
• • 1、功能實(shí)現(xiàn)
  • 2、實(shí)現(xiàn)的方式
• 二、RAID的區(qū)別

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獨(dú)立硬盤冗余陣列（RAID, Redundant Array of Independent Disks），舊稱廉價(jià)磁盤冗余陣列（Redundant Array of Inexpensive Disks），簡稱磁盤陣列。

磁盤陣列是由很多塊獨(dú)立的磁盤，組合成一個(gè)容量巨大的磁盤組，利用個(gè)別磁盤提供數(shù)據(jù)所產(chǎn)生加成效果提升整個(gè)磁盤系統(tǒng)效能。利用這項(xiàng)技術(shù)，將數(shù)據(jù)切割成許多區(qū)段，分別存放在各個(gè)硬盤上。

RAID的采用為存儲(chǔ)系統(tǒng)(或者服務(wù)器的內(nèi)置存儲(chǔ))帶來巨大利益，其中提高傳輸速率和提供容錯(cuò)功能是大的優(yōu)點(diǎn)。

1、功能實(shí)現(xiàn)

• 提高IO能力
• 提高耐用性,
• 磁盤冗余備份

1) 擴(kuò)大了存儲(chǔ)能力 可由多個(gè)硬盤組成容量巨大的存儲(chǔ)空間。

2) 降低了單位容量的成本 市場上大容量的硬盤每兆容量的價(jià)格要大大高于普及型硬盤，因此采用多個(gè)普及型硬盤組成的陣列其單位價(jià)格要低得多。

3) 提高了存儲(chǔ)速度 單個(gè)硬盤速度的提高均受到各個(gè)時(shí)期的技術(shù)條件限制，要更進(jìn)一步往往是很困難的，而使用RAID，則可以讓多個(gè)硬盤同時(shí)分?jǐn)倲?shù)據(jù)的讀或?qū)懖僮鳎虼苏w速度有成倍地提高。

4）可靠性 RAID系統(tǒng)可以使用兩組硬盤同步完成鏡像存儲(chǔ)，這種安全措施對(duì)于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器來說是最重要不過的了。

5）容錯(cuò)性 RAID控制器的一個(gè)關(guān)鍵功能就是容錯(cuò)處理。容錯(cuò)陣列中如有單塊硬盤出錯(cuò)，不會(huì)影響到整體的繼續(xù)使用，高級(jí)RAID控制器還具有拯救數(shù)據(jù)功能。

6）對(duì)于IDE RAID來說，目前還有一個(gè)功能就是支持ATA/66/100。

2、實(shí)現(xiàn)的方式

• 外接式磁盤陣列：通過擴(kuò)展卡提供適配能力
• 內(nèi)接式RAID：主板集成RAID控制器，安裝OS前在BIOS里配置
• 軟件RAID：通過OS實(shí)現(xiàn)，比如：群暉的NAS存儲(chǔ)

1）硬件 方式 通過raid 卡
2）軟件方式 通過raid 軟件方式

二、RAID的區(qū)別

	介紹	所需硬盤及容量	性能及安全	應(yīng)用場景
RAID-0	因?yàn)樽x寫時(shí)都可以并行處理，所以在所有的級(jí)別中，RAID 0的速度是最快的。但是RAID 0既沒有冗余功能，也不具備容錯(cuò)能力，如果一個(gè)磁盤（物理）損壞，所有數(shù)據(jù)都會(huì)丟失。	最少磁盤數(shù)：2塊才有效果 讀、寫性能提升可用空間：N*min(S1,S2,…)	無容錯(cuò)能力讀寫性能高，隨機(jī)寫性能高，安全性低	無故障的迅速讀寫，要求安全性不高的使用場景
RAID-1	也稱為鏡像, 兩組以上的N個(gè)磁盤相互作鏡像，在一些多線程操作系統(tǒng)中能有很好的讀取速度，理論上讀取速度等于硬盤數(shù)量的倍數(shù)，與RAID 0相同。另外寫入速度有微小的降低。	最少磁盤數(shù)：2n n>=1	讀性能提升、寫性能略有下降，磁盤利用率 50%，有冗余能力	隨機(jī)數(shù)據(jù)寫入，要求安全性高，如服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)領(lǐng)域
RAID-5	RAID5 應(yīng)該是目前最常見的 RAID 等級(jí)，它的原理與 RAID4 相似，區(qū)別在于校驗(yàn)數(shù)據(jù)分布在陣列中的所有磁盤上，而沒有采用專門的校驗(yàn)磁盤。對(duì)于數(shù)據(jù)和校驗(yàn)數(shù)據(jù)，它們的寫操作可以同時(shí)發(fā)生在完全不同的磁盤上。因此， RAID5 不存在 RAID4 中的并發(fā)寫操作時(shí)的校驗(yàn)盤性能瓶頸問題。另外， RAID5 還具備很好的擴(kuò)展性。當(dāng)陣列磁盤 數(shù)量增加時(shí)，并行操作量的能力也隨之增長，可比 RAID4 支持更多的磁盤，從而擁有更高的容量以及更高的性能。	利用率： n-1 留出做計(jì)算結(jié)果，有容錯(cuò)能力：允許最多1塊磁盤損壞，最少磁盤數(shù)：3, 3+	隨機(jī)和連續(xù)寫性能低， 讀、性能提升，寫的性能略微降低，利用奇偶校驗(yàn)進(jìn)行冗余，可容錯(cuò)，安全性高	隨機(jī)數(shù)據(jù)傳輸要求安全性高，如金融、數(shù)據(jù)庫、存儲(chǔ)等
RAID-10	兼顧存儲(chǔ)性能和數(shù)據(jù)安全，提供了與RAID 1一樣的數(shù)據(jù)安全保障，同時(shí)具備與RAID 0近似的存儲(chǔ)性能。缺點(diǎn)是存儲(chǔ)成本高	可用空間：n/2，有容錯(cuò)能力：每組鏡像最多只能壞一塊，最少磁盤數(shù)：4, 4+(偶數(shù))	讀寫性能適中，利用復(fù)制進(jìn)行冗余，可容錯(cuò)，安全高	適于于要求存取數(shù)據(jù)量大，安全性高，如銀行、金融等領(lǐng)域

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