raid技術(shù)

RAID級別介紹;

一般常用的RAID階級，分別是RAID0、RAID1、RAID2、RAID3、RAID4以及RAID五、加上二合一型RAID0 1﹝或稱RAID10﹞。讓我們先把這些RAID比較水平的優(yōu)缺點:

RAID級別相對優(yōu)點相對缺點

RAID0存取速度最快，容錯

RAID完全容錯成本高

RAID2帶海明碼驗證，數(shù)據(jù)冗余多，速度慢

RAID寫入性能最好沒有多任務(wù)功能

RAID4具備多任務(wù)及容錯功能Parity磁盤驅(qū)動器導(dǎo)致性能瓶頸

RAID5有多任務(wù)和容錯功能overhead

RAID0 1/RAID速度快，完全容錯成本高

RAID0

1、RAID0又稱為Stripe(條帶化)或Striping，它代表一切RAID最高級別的存儲性能。RAID0提高存儲性能的原理是將連續(xù)數(shù)據(jù)分散到多個磁盤上，以便系統(tǒng)可以通過多個磁盤并行執(zhí)行數(shù)據(jù)請求，每個磁盤執(zhí)行自己的數(shù)據(jù)請求的一部分。該數(shù)據(jù)的并行操作可以充分利用總線的帶寬，顯著提高磁盤的整體訪問性能。

2.系統(tǒng)由三個磁盤組成的邏輯硬盤(RADI0磁盤組)發(fā)出的I/O數(shù)據(jù)請求轉(zhuǎn)換為三個操作，每個操作對應(yīng)于一個物理硬盤。從圖中可以清楚地看到，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執(zhí)行。理論上，三塊硬盤的并行操作同時提高了磁盤讀寫速度的三倍。但由于總線帶寬等因素的影響，實際提升率肯定會低于理論值。然而，與串行傳輸相比，大量數(shù)據(jù)的平行傳輸和加速效果顯然是毋庸置疑的。

3、RAID0的缺點是不提供數(shù)據(jù)冗余，因此一旦用戶數(shù)據(jù)損壞，損壞的數(shù)據(jù)將無法恢復(fù)。

4、RAID0的特點特別適用于性能要求高、不太關(guān)心數(shù)據(jù)安全的領(lǐng)域，如圖形工作站。對于個人用戶，RAID0也是提高硬盤存儲性能的絕佳選擇。

RAID1

1、RAID1又稱為Mirror或Mirroring(鏡像)，其目的是最大限度地保證用戶數(shù)據(jù)的可用性和可修復(fù)性。RAID1的操作方法是將用戶寫入硬盤的數(shù)據(jù)自動復(fù)制到另一個硬盤上。

2.讀取數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)首先從RAID0的源盤讀取數(shù)據(jù)，如果讀取數(shù)據(jù)成功，系統(tǒng)不管備份盤上的數(shù)據(jù)；如果讀取源盤數(shù)據(jù)失敗，系統(tǒng)會自動讀取備份盤上的數(shù)據(jù)，不會中斷用戶的工作任務(wù)。當然，我們應(yīng)該及時更換損壞的硬盤，并使用備份數(shù)據(jù)重建Mirror，避免備份盤損壞時無法彌補的數(shù)據(jù)損失。

3.因為存儲的數(shù)據(jù)是100%備份的，所有RAID級別中，RAID1.提供最高的數(shù)據(jù)安全性。同樣，備份數(shù)據(jù)占總存儲空間的一半，因為數(shù)據(jù)100%備份。Mirror磁盤空間利用率低，存儲成本高。

4、Mirror雖然存儲性能不能提高，但由于數(shù)據(jù)安全性高，特別適合存儲服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫存儲等重要數(shù)據(jù)。

RAID10=RAID0 1

就像它的名字一樣RAID0 1是RAID0和RAID1的組合形式，也稱為RAID10。

2.由四個磁盤組成RAID0 例如，數(shù)據(jù)存儲方式如圖所示：RAID0 一是兼顧存儲性能和數(shù)據(jù)安全的方案。它正在提供與RAID同時提供相同的數(shù)據(jù)安全保障，同時提供與RAID0近似存儲性能。

3、由于RAID0 1也通過100%的數(shù)據(jù)備份功能提供數(shù)據(jù)安全保障RAID0 1的磁盤空間利用率與RAID同樣，存儲成本高。

4、RAID0 1的特點特別適用于銀行、金融、商業(yè)超市、倉儲倉庫、各種檔案管理等數(shù)據(jù)安全要求嚴格的領(lǐng)域。

2.2RAID特點、原理和應(yīng)用；

RAID二、帶海明碼校驗

從概念上講，RAID2同RAID類似地，兩者都將數(shù)據(jù)條塊化分布在不同的硬盤上，條塊單為位或字節(jié)。然而RAID2使用某些編碼技術(shù)提供錯誤檢查和恢復(fù)。該編碼技術(shù)需要多個磁盤存儲來檢查和恢復(fù)信息RAID技術(shù)實施更加復(fù)雜。因此，在商業(yè)環(huán)境中很少使用。下圖左側(cè)的磁盤是數(shù)據(jù)的每個位置，海明驗證碼可以保存在另一組磁盤上。詳見下圖。由于海明碼的特點，它可以在數(shù)據(jù)錯誤時糾正錯誤，以確保正確的輸出。它的數(shù)據(jù)傳輸速率相當高。如果你想達到理想的速度，最好提高保存驗證碼ECC對于控制器的設(shè)計，代碼硬盤比較RAID三、四、五要簡單。沒有免費的午餐，這里也是如此要使用海明碼，必須付出數(shù)據(jù)冗余的代價。輸出數(shù)據(jù)的速度等于驅(qū)動組中最慢的速度。

RAID特點、原理與應(yīng)用；

RAID三是先做數(shù)據(jù)XOR運算，產(chǎn)生ParityData之后，數(shù)據(jù)和ParityData并行存取模式寫入成員磁盤驅(qū)動器，具有并行存取模式的優(yōu)缺點。進一步說，RAID3每次數(shù)據(jù)傳輸都更新整個數(shù)據(jù)Stripe﹝也就是說，每個成員磁盤驅(qū)動器相對位置的數(shù)據(jù)一起更新﹞，因此，不需要讀取一些磁盤驅(qū)動器的現(xiàn)有數(shù)據(jù)，并使用新數(shù)據(jù)XOR發(fā)生了運算和再寫入的情況﹝這個情況在RAID4和RAID5會發(fā)生，一般稱之為Read、Modify、WriteProcess，讓我們把它翻譯成讀、改、寫的過程﹞。所以，在所有RAID級別中，RAID寫入性能最好。

RAID3的ParityData一般存放在專屬存放中ParityDisk，但是因為每個數(shù)據(jù)都更新了整個數(shù)據(jù)Stripe，因此，RAID3的ParityDisk并不會如RAID4的ParityDisk，會導(dǎo)致存取瓶頸。

RAID3的并行存取模式需要RAID只有支持控制器的特殊功能，才能實現(xiàn)磁盤驅(qū)動器的同步控制，以及上述寫入性能的優(yōu)點Caching技術(shù)可以替代，所以一般認為RAID3.應(yīng)用程序?qū)⒅饾u淡出市場。

RAID4:帶奇偶校驗碼的獨立磁盤結(jié)構(gòu)

RAID4和RAID3.非常相似。不同的是，它根據(jù)數(shù)據(jù)塊訪問數(shù)據(jù)，即磁盤，每次都是一個磁盤?？梢赃@樣看圖，RAID三是一條橫條，而RAID一次一豎條。它的特點的RAID3也挺像的，但是失敗恢復(fù)的時候比較難RAID要大得多，控制器的設(shè)計也要困難得多，而且訪問數(shù)據(jù)的效率也不是很好。

RAID5

1、RAID5是兼顧存儲性能、數(shù)據(jù)安全性和存儲成本的存儲解決方案。它由四個硬盤組成RAID例如，數(shù)據(jù)存儲方式如圖4所示：圖中，P0為D0，D1和D2奇偶校驗信息，其他以此類推。從圖中可以看出，RAID5不備份存儲的數(shù)據(jù)，而是將數(shù)據(jù)與相應(yīng)的奇偶相匹配