磁盘冗余阵列（RAID）

本文主要是介绍磁盘冗余阵列（RAID），对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

• 1. 什么是RAID
  
• RAID(Redundant Array of IndependentDisk 独立冗余磁盘阵列) RAID就是一种由多块廉价磁盘构成的冗余阵列，在操作系统下是作为一个独立的大型存储设备出现。RAID可以充分发 挥出多块硬盘的优势，可以提升硬盘速度，增大容量，提供容错功能够确保数据安全性，易于管理的优点，在任何一块硬盘出现问题的情况下都可以继续工作，不会受到损坏硬盘的影响。
  
• 2. RAID分类
  
• (1) RAID0(DataStripping数据分条技术): RAID 0可以把多块硬盘连成一个容量更大的硬盘群，可以提高磁盘的性能和吞吐量。RAID0没有冗余或错误修复能力，成本低，要求至少两个磁盘，一般只是在那些对数据安全性要求不高的情况下才被使用。
  
• 容错性： 没有 冗余类型： 没有
  
• 热备盘选项： 没有 读性能： 高
  
• 随机写性能： 高 连续写性能： 高
  
• 需要的磁盘数： 只需2个或2*N个（这里应该是多于两个硬盘都可以） 可用容量： 总的磁盘的容量
  
• 典型应用： 无故障的迅速读写，要求安全性不高，如图形工作站等。
  
• RAID0的缺点是不提供数据冗余，因此一旦用户数据损坏，损坏的数据将无法得到恢复。（一旦其中一个出问题就全完了，因为每个硬盘只存其中一部分）RAID0具有的特点，使其特别适用于对性能要求较高，而对数据安全不太在乎的领域，如图形工作站等。对于个人用户，RAID0也是提高硬盘存储性能的绝佳选择。
  
• （2）RAID1(Mirroring磁盘镜像): 把一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘上，在不影响性能情况下最大限度的保证系统的可靠性和可修复性上，具有很高的数据冗余能力，但磁盘利用率为50%，故成本最高，多用在保存关键性的重要数据的场合。RAID 1的操作方式是把用户写入硬盘的数据百分之百地自动复制到另外一个硬盘
  
• RAID1有以下特点：1.RAID1的每一个磁盘都具有一个对应的镜像盘，任何时候数据都同步镜像， 系统可以从一组 镜像盘中的任何一个磁盘读取数据。2.磁盘所能使用的空间只有磁盘容量总和的一半，系统成本高。3.出现硬盘故障的RAID系统不再可靠，应当及时的更换损坏的硬盘，否则剩余的镜像盘也出现问题，那么整个系统就会崩溃。4.更换新盘后原有数据会需要很长时间同步镜像，外界对数据的访问不会受到影响，只是这时整个系统的性能有所下降。5.RAID1磁盘控制器的负载相当大，用多个磁盘控制器可以提高数据的安全性和可用性。但是只要系统中任何一对镜像盘中至少有一块磁盘可以使用，甚至可以在一半数量的硬盘出现问题时系统都可以正常运行。
  
• 容错性： 高 冗余类型： 没有
  
• 热备盘选项： 有 读性能： 低
  
• 随机写性能： 低 连续写性能： 低
  
• 需要的磁盘数： 只需2个或2*N个（这里应该是多于两个硬盘都可以） 可用容量： 100%/N
  
• 典型应用： 存放重要数据，如服务器和数据库存储等领域。
  
• （3）RAID5(奇偶校验信息): RAID5不对存储的数据进行备份，而是把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上，并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上。当RAID5的一个磁盘数据发生损坏后，利用剩下的数据和相应的奇偶校验信息去恢复被损坏的数据。
  
• 容错性： 有 冗余类型： 奇偶校验
  
• 热备盘选项： 有 读性能： 高
  
• 随机写性能： 低 连续写性能： 低
  
• 需要的磁盘数： 三个或更多
  
• 可用容量： （n-1）/n的总磁盘容量（n为磁盘数）
  
• 典型应用： 随机数据传输要求安全性高，如金融、数据库、存储等。
  
• RID5特点以理解为是RAID0和RAID1的折衷方案。RAID5可以为系统提供数据安全保障，但保障程度要比Mirror低而磁盘空间利用率要比Mirror高。RAID5具有和RAID0相近似的数据读取速度，只是多了一个奇偶校验信息，写入数据的速度比对单个磁盘进行写入操作稍慢。同时由于多个数据对应一个奇偶校验信息，RAID5的磁盘空间利用率要比RAID1高，存储成本相对较低。
  
• 3.RAID总结
  
• 类型 读写性能 安全性 磁盘利用率 成本 应用方面
  
• RAID0 最好（因并行性而提高） 最差（完全无安全保障） 最高（100％） 最低 个人用户
  
• RAID1 读和单个磁盘无分别，写则要写两边 最高（提供数据的百分之百备份） 差（50％） 最高 适用于存放重要数据，如服务器和数据库存储等领域。
  
• RAID5 读：RAID 5＝RAID 0（相近似的数据读取速度） 写：RAID 5<对单个磁盘进行写入操作（多了一个奇偶校验信息写入） RAID 5 RAID 5>RAID 1 是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。
  
• RAID10 读：RAID10＝RAID0 写：RAID10＝RAID1 RAID10＝RAID1 RAID10＝RAID1（50％） RAID10＝RAID1 集合了RAID0，RAID1的优点，但是空间上由于使用镜像，而不是类似RAID5的“奇偶校验信息”，磁盘利用率一样是50％
  
• 4．RAID中条带的概念
  
• 每个磁盘上存储条带的一部分，称为sagment，也称为条带深度。一个条带包含的扇区或块的个数，称为条带长度。
  
• 5.硬RAID和软RAID的区别
  
• 性能：软RAID CPU占用率>硬RAID CPU 所以硬RAID性能强于软RAID
  
• 稳定性：硬件上的限制如硬盘散热等 所以硬RAID安全性强于软RAID、
  
• 操作简便性： 软RAID简便性强于硬RAID
  
• 兼容性：硬RAID强于软RAID
  
• 安全性：当有一块硬盘损坏时，软RAID不能实现重建的功能，而硬RAID有硬盘丢失时，它可以实现重建，以及如果RAID卡损坏时，它可以通过更换RAID卡，实现不丢失数据的功能 所以硬RAID安全性强于软RAID
  
• 总结：软RAID更简便，而硬RAID性能兼容安全都强与软RAID
  
• 6．硬RAID下集成RAID和外插RAID卡的区别
  
• 性能：集成RAID的性能以及它的速度是通过主板的CPU与内存来实现的，它会占有主板一定的带宽，会影响整机的性能，而外插RAID卡，它本身有自己的CPU和内存，所以它的数据处理大部分都会由自己处理，不会影响主板上的CPU与内存速度所以外插RAID性能强于集成RAID卡
  
• 安全性：集成RAID是通过更改主板BOIS来实现的，一旦主板损毁，coms电池掉电无意更改BOIS设置都会使RAID丢失，通过主板做成的RAID一旦丢失就不能修复，而外插的卡不会有这种情况，所以外插RAID卡安全性能强与集成RAID
  
 

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