存儲設備的raid級別是什麼

『壹』 給伺服器做系統的時候，如何選擇raid級別

如果你想把系統也做到磁碟陣列中, 硬陣列是唯一的選擇. 故我們可以看市場上 RAID 5 級的磁碟陣列均為硬陣列. 軟 陣列只適用於 Raid 0 和 Raid 1. 對於我們做鏡像用的鏡像塔, 肯定不會用 Raid 0或 Raid 1。作為高性能的存儲系統，巳經得到了越來越廣泛的應用。RAID的級別從RAID概念的提出到現在，巳經發展了六個級別， 其級別分別是0、1、2、3、4、5等。但是最常用的是0、1、3、5四個級別。下面就介紹這四個級別。

RAID 0：將多個較小的磁碟合並成一個大的磁碟，不具有冗餘，並行I/O，速度最快。RAID 0亦稱為帶區集。它是將多個 磁碟並列起來，成為一個大硬碟。在存放數據時，其將數據按磁碟的個數來進行分段，然後同時將這些數據寫進這些盤中。 所以，在所有的級別中，RAID 0的速度是最快的。但是RAID 0沒有冗餘功能的，如果一個磁碟（物理）損壞，則所有的數 據都無法使用。

RAID 1：兩組相同的磁碟系統互作鏡像，速度沒有提高，但是允許單個磁碟錯，可靠性最。RAID 1就是鏡像。其原理為 在主硬碟上存放數據的同時也在鏡像硬碟上寫一樣的數據。當主硬碟（物理）損壞時，鏡像硬碟則代替主硬碟的工作。因 為有鏡像硬碟做數據備份，所以RAID 1的數據安全性在所有的RAID級別上來說是最好的。但是其磁碟的利用率卻只有50%， 是所有RAID上磁碟利用率最低的一個級別。

RAID Level 3 RAID 3存放數據的原理和RAID0、RAID1不同。RAID 3是以一個硬碟來存放數據的奇偶校驗位，數據則分段存儲於其餘硬碟 中。它象RAID 0一樣以並行的方式來存放數，但速度沒有RAID 0快。如果數據盤（物理）損壞，只要將壞硬碟換掉，RAID
控制系統則會根據校驗盤的數據校驗位在新盤中重建壞盤上的數據。不過，如果校驗盤（物理）損壞的話，則全部數據都 無法使用。利用單獨的校驗盤來保護數據雖然沒有鏡像的安全性高，但是硬碟利用率得到了很大的提高，為n-1。

RAID 5：向陣列中的磁碟寫數據，奇偶校驗數據存放在陣列中的各個盤上，允許單個磁碟出錯。RAID 5也是以數據的校驗 位來保證數據的安全，但它不是以單獨硬碟來存放數據的校驗位，而是將數據段的校驗位交互存放於各個硬碟上。這樣， 任何一個硬碟損壞，都可以根據其它硬碟上的校驗位來重建損壞的數據。硬碟的利用率為n-1。

RAID 0－1：同時具有RAID 0和RAID 1的優點。

冗餘：採用多個設備同時工作，當其中一個設備失效時，其它設備能夠接替失效設備繼續工作的體系。在PC伺服器上，通 常在磁碟子系統、電源子系統採用冗餘技術

『貳』 磁碟陣列的RAID級別

1、RAID 0
RAID 0是最早出現的RAID模式，即Data Stripping數據分條技術。RAID 0是組建磁碟陣列中最簡單的一種形式，只需要2塊以上的硬碟即可，成本低，可以提高整個磁碟的性能和吞吐量。RAID 0沒有提供冗餘或錯誤修復能力，但實現成本是最低的。
RAID 0最簡單的實現方式就是把N塊同樣的硬碟用硬體的形式通過智能磁碟控制器或用操作系統中的磁碟驅動程序以軟體的方式串聯在一起創建一個大的卷集。在使用中電腦數據依次寫入到各塊硬碟中，它的最大優點就是可以整倍的提高硬碟的容量。如使用了三塊80GB的硬碟組建成RAID 0模式，那麼磁碟容量就會是240GB。其速度方面，各單獨一塊硬碟的速度完全相同。最大的缺點在於任何一塊硬碟出現故障，整個系統將會受到破壞，可靠性僅為單獨一塊硬碟的1/N。
為了解決這一問題，便出現了RAID 0的另一種模式。即在N塊硬碟上選擇合理的帶區來創建帶區集。其原理就是將原先順序寫入的數據被分散到所有的四塊硬碟中同時進行讀寫。四塊硬碟的並行操作使同一時間內磁碟讀寫的速度提升了4倍。
在創建帶區集時，合理的選擇帶區的大小非常重要。如果帶區過大，可能一塊磁碟上的帶區空間就可以滿足大部分的I/O操作，使數據的讀寫仍然只局限在少數的一、兩塊硬碟上，不能充分的發揮出並行操作的優勢。另一方面，如果帶區過小，任何I/O指令都可能引發大量的讀寫操作，佔用過多的控制器匯流排帶寬。因此，在創建帶區集時，我們應當根據實際應用的需要，慎重的選擇帶區的大小。
帶區集雖然可以把數據均勻的分配到所有的磁碟上進行讀寫。但如果我們把所有的硬碟都連接到一個控制器上的話，可能會帶來潛在的危害。這是因為當我們頻繁進行讀寫操作時，很容易使控制器或匯流排的負荷 超載。為了避免出現上述問題，建議用戶可以使用多個磁碟控制器。最好解決方法還是為每一塊硬碟都配備一個專門的磁碟控制器。
雖然RAID 0可以提供更多的空間和更好的性能，但是整個系統是非常不可靠的，如果出現故障，無法進行任何補救。所以，RAID 0一般只是在那些對數據安全性要求不高的情況下才被人們使用。
2、RAID 1
RAID 1稱為磁碟鏡像，原理是把一個磁碟的數據鏡像到另一個磁碟上，也就是說數據在寫入一塊磁碟的同時，會在另一塊閑置的磁碟上生成鏡像文件，在不影響性能情況下最大限度的保證系統的可靠性和可修復性上，只要系統中任何一對鏡像盤中至少有一塊磁碟可以使用，甚至可以在一半數量的硬碟出現問題時系統都可以正常運行,當一塊硬碟失效時，系統會忽略該硬碟，轉而使用剩餘的鏡像盤讀寫數據，具備很好的磁碟冗餘能力。雖然這樣對數據來講絕對安全，但是成本也會明顯增加，磁碟利用率為50%，以四塊80GB容量的硬碟來講，可利用的磁碟空間僅為160GB。另外，出現硬碟故障的RAID系統不再可靠，應當及時的更換損壞的硬碟，否則剩餘的鏡像盤也出現問題，那麼整個系統就會崩潰。更換新盤後原有數據會需要很長時間同步鏡像，外界對數據的訪問不會受到影響，只是這時整個系統的性能有所下降。因此，RAID 1多用在保存關鍵性的重要數據的場合。
RAID 1主要是通過二次讀寫實現磁碟鏡像，所以磁碟控制器的負載也相當大，尤其是在需要頻繁寫入數據的環境中。為了避免出現性能瓶頸，使用多個磁碟控制器就顯得很有必要。
3、RAID0+1
從RAID 0+1名稱上我們便可以看出是RAID0與RAID1的結合體。在我們單獨使用RAID 1也會出現類似單獨使用RAID 0那樣的問題，即在同一時間內只能向一塊磁碟寫入數據，不能充分利用所有的資源。為了解決這一問題，我們可以在磁碟鏡像中建立帶區集。因為這種配置方式綜合了帶區集和鏡像的優勢，所以被稱為RAID 0+1。把RAID0和RAID1技術結合起來，數據除分布在多個盤上外，每個盤都有其物理鏡像盤，提供全冗餘能力，允許一個以下磁碟故障，而不影響數據可用性，並具有快速讀/寫能力。RAID0+1要在磁碟鏡像中建立帶區集至少4個硬碟。
4、RAID: LSI MegaRAID、Nytro和Syncro
MegaRAID、Nytro和Syncro都是LSI 針對RAID而推出的解決方案，並且一直在創造更新。
LSI MegaRAID的主要定位是保護數據，通過高性能、高可靠的RAID控制器功能，為數據提供高級別的保護。LSI MegaRAID在業界有口皆碑。
LSI Nytro的主要定位是數據加速，它充分利用當今備受追捧的快閃記憶體技術，極大地提高數據I/O速度。LSI Nytro包括三個系列：LSI Nytro WarpDrive加速卡、LSI Nytro XD 應用加速存儲解決方案和LSI Nytro MegaRAID 應用加速卡。Nytro MegaRAID主要用於DAS環境，Nytro WarpDrive加速卡主要用於SAN和NAS環境，Nytro XD解決方案由Nytro WarpDrive加速卡和Nytro XD 智能高速緩存軟體兩部分構成。
LSI Syncro的定位主要用於數據共享，提高系統的可用性、可擴展性，降低成本。
LSI通過MegaRAID提供基本的可靠性保障;通過Nytro實現加速;通過Syncro突破容量瓶頸，讓價格低廉的存儲解決方案可以大規模擴展，並且進一步提高可靠性。
5、RAID2：帶海明碼校驗從概念上講，RAID 2 同RAID 3類似， 兩者都是將數據條塊化分布於不同的硬碟上， 條塊單位為位或位元組。然而RAID 2 使用一定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碟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。下圖左邊的各個磁碟上是數據的各個位，由一個數據不同的位運算得到的海明校驗碼可以保存另一組磁碟上。由於海明碼的特點，它可以在數據發生錯誤的情況下將錯誤校正，以保證輸出的正確。它的數據傳送速率相當高，如果希望達到比較理想的速度，那最好提高保存校驗碼ECC碼的硬碟，對於控制器的設計來說，它又比RAID3，4或5要簡單。沒有免費的午餐，這里也一樣，要利用海明碼，必須要付出數據冗餘的代價。輸出數據的速率與驅動器組中速度最慢的相等。6 、RAID3：帶奇偶校驗碼的並行傳送這種校驗碼與RAID2不同，只能查錯不能糾錯。它訪問數據時一次處理一個帶區，這樣可以提高讀取和寫入速度。校驗碼在寫入數據時產生並保存在另一個磁碟上。需要實現時用戶必須要有三個以上的驅動器，寫入速率與讀出速率都很高，因為校驗位比較少，因此計算時間相對而言比較少。用軟體實現RAID控制將是十分困難的，控制器的實現也不是很容易。它主要用於圖形（包括動畫）等要求吞吐率比較高的場合。不同於RAID 2，RAID 3使用單塊磁碟存放奇偶校驗信息。如果一塊磁碟失效，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對於大量的連續數據可提供很好的傳輸率，但對於隨機數據，奇偶盤會成為寫操作的瓶頸。7、RAID4：帶奇偶校驗碼的獨立磁碟結構RAID4和RAID3很象，不同的是，它對數據的訪問是按數據塊進行的，也就是按磁碟進行的，每次是一個盤。在圖上可以這么看，RAID3是一次一橫條，而RAID4一次一豎條。它的特點和RAID3也挺象，不過在失敗恢復時，它的難度可要比RAID3大得多了，控制器的設計難度也要大許多，而且訪問數據的效率不怎麼好。8、RAID5：分布式奇偶校驗的獨立磁碟結構從它的示意圖上可以看到，它的奇偶校驗碼存在於所有磁碟上，其中的p0代表第0帶區的奇偶校驗值，其它的意思也相同。RAID5的讀出效率很高，寫入效率一般，塊式的集體訪問效率不錯。因為奇偶校驗碼在不同的磁碟上，所以提高了可靠性。但是它對數據傳輸的並行性解決不好，而且控制器的設計也相當困難。RAID 3 與RAID 5相比，重要的區別在於RAID 3每進行一次數據傳輸，需涉及到所有的陣列盤。而對於RAID 5來說，大部分數據傳輸只對一塊磁碟操作，可進行並行操作。在RAID 5中有「寫損失」，即每一次寫操作，將產生四個實際的讀/寫操作，其中兩次讀舊的數據及奇偶信息，兩次寫新的數據及奇偶信息。9、RAID6：帶有兩種分布存儲的奇偶校驗碼的獨立磁碟結構名字很長，但是如果看到圖，大家立刻會明白是為什麼，請注意p0代表第0帶區的奇偶校驗值，而pA代表數據塊A的奇偶校驗值。它是對RAID5的擴展，主要是用於要求數據絕對不能出錯的場合。當然了，由於引入了第二種奇偶校驗值，所以需要N+2個磁碟，同時對控制器的設計變得十分復雜，寫入速度也不好，用於計算奇偶校驗值和驗證數據正確性所花費的時間比較多，造成了不必須的負載。我想除了軍隊沒有人用得起這種東西。10、RAID7：優化的高速數據傳送磁碟結構RAID7所有的I/O傳送均是同步進行的，可以分別控制，這樣提高了系統的並行性，提高系統訪問數據的速度；每個磁碟都帶有高速緩沖存儲器，實時操作系統可以使用任何實時操作晶元，達到不同實時系統的需要。允許使用SNMP協議進行管理和監視，可以對校驗區指定獨立的傳送信道以提高效率。可以連接多台主機，因為加入高速緩沖存儲器，當多用戶訪問系統時，訪問時間幾乎接近於0。由於採用並行結構，因此數據訪問效率大大提高。需要注意的是它引入了一個高速緩沖存儲器，這有利有弊，因為一旦系統斷電，在高速緩沖存儲器內的數據就會全部丟失，因此需要和UPS一起工作。當然了，這么快的東西，價格也非常昂貴。11、RAID10：高可靠性與高效磁碟結構這種結構無非是一個帶區結構加一個鏡象結構，因為兩種結構各有優缺點，因此可以相互補充，達到既高效又高速的目的。大家可以結合兩種結構的優點和缺點來理解這種新結構。這種新結構的價格高，可擴充性不好。主要用於數據容量不大，但要求速度和差錯控制的資料庫中。12、RAID53：高效數據傳送磁碟結構越到後面的結構就是對前面結構的一種重復和再利用，這種結構就是RAID3和帶區結構的統一，因此它速度比較快，也有容錯功能。但價格十分高，不易於實現。這是因為所有的數據必須經過帶區和按位存儲兩種方法，在考慮到效率的情況下，要求這些磁碟同步真是不容易。

『叄』 RAID是什麼

什麼是RAID？
如何增加磁碟的存取速度,如何防止數據因磁碟的故障而丟失及如何有效的利用磁碟空間，一直是電腦專業人員和用戶的困擾，而大容量磁碟的價格非常昂貴，對用戶形成很大的負擔。磁碟陣列技術的產生一舉解決了這些問題。

過去十幾年來，CPU的處理速度增加了五十多倍，內存的存取速度也大幅增加，而數據儲存裝置--主要是磁碟--的存取速度只增加了三、四倍，形成電腦系統的瓶頸，拉低了電腦系統的整體性能，若不能有效的提升磁碟的存取速度，CPU、內存及磁碟間的不平衡將使CPU及內存的改進形成浪費。

磁碟陣列中針對不同的應用使用的不同技術，稱為RAID 等級。RAID是Rendant Array of Inexpensive Disks的縮寫，而每一等級代表一種技術。目前業界最經常應用的RAID等級是RAID 0~RAID 5。這個等級並不代表技術的高低，RAID 5並不高於RAID 3。至於要選擇那一種RAID 等級的產品，純視用戶的操作環境及應用而定，與等級的高低沒有必然的關系。

RAID級別的劃分？

目前業界最經常應用的RAID等級是RAID 0~RAID 5。下面將簡單描述一些常用的RAID等級，澄清一些應用的問題：
RAID 0（Striped Disk Array without Fault Tolerance）
RAID 0是把所有的硬碟並聯起來成為一個大的硬碟組。其容量為所有屬於這個組的硬碟的總和。所有數據的存取均以並行分割方式進行。由於所有存取的數據均以平衡方式存取到整組硬碟里，存取的速度非常快。越是多硬碟數量的RAID 0陣列其存取的速度就越快。容量效率方面也是所有RAID格式中最高的，達到100%。但RAID 0有一個致命的缺點–就是它跟普通硬碟一樣沒有一點的冗餘能力。一旦有一個硬碟失效時，所有的數據將盡失。沒法重組回來！一般來講，RAID 0隻用於一些已有原數據載體的多媒體文件的高速讀取環境。如視頻點播系統的數據共享部分等。RAID 0隻需要兩個或以上的硬碟便能組成。如下圖所示：

RAID 1（Mirroring）
RAID 1是硬碟鏡像備份操作。由兩個硬碟所組成。其中一個是主硬碟而另外一個是鏡像硬碟。主硬碟的 數據會不停的被鏡像到另外一個鏡像硬碟上。由於所有主硬碟的數據會不停地鏡像到另外一個硬碟上， 故RAID 1具有很高的冗餘能力。達到最高的100%。可是正由於這個鏡像做法不是以演算法操作，故它的容量效率非常的低，只有50%。RAID 1隻支持兩個硬碟操作。容量非常有限，故一般只用於操作系統中。如下圖所示：

RAID 0+1（Mirroring and Striping）
RAID 0+1即由兩組RAID 0的硬碟作RAID 1的鏡像容錯。雖然RAID 0+1具備有RAID 1的容錯能力和RAID 0的容量性能。但RAID 0+1的容量效率還是與RAID 1一樣只有50%，故同樣地沒有被普及使用。如下圖所示：

RAID 3（Striping with dedicated parity）
RAID 3在安全方面以奇偶校驗（parity check）做錯誤校正及檢測，只需要一個額外的校檢磁碟（parity disk）。奇偶校驗值的計算是以各個磁碟的相對應位作XOR的邏輯運算，然後將結果寫入奇偶校驗磁碟， 任何數據的修改都要做奇偶校驗計算。如某一磁碟故障，換上新的磁碟後，整個磁碟陣列（包括奇偶校驗 磁碟）需重新計算一次，將故障磁碟的數據恢復並寫入新磁碟中，如奇偶校驗磁碟故障，則重新計算奇偶 校驗值，以達容錯的要求。如下圖所示：

RAID 5（Striping with distributed parity）
RAID 5也是一種具容錯能力的RAID 操作方式，但與RAID 3不一樣的是RAID 5的容錯方式不應用專用容錯硬碟，容錯信息是平均的分布到所有硬碟上。當陣列中有一個硬碟失效，磁碟陣列可以從其他的幾個硬碟的對應數據中算出已掉失的數據。由於我們需要保證失去的信息可以從另外的幾個硬碟中算出來，我們就需要在一定容量的基礎上多用一個硬碟以保證其他的成員硬碟可以無誤地重組失去的數據。其總容量為(N-1)x最低容量硬碟的容量。從容量效率來講，RAID 5同樣地消耗了一個硬碟的容量，當有一個硬碟失效時，失效硬碟的數據可以從其他硬碟的容錯信息中重建出來，但如果有兩個硬碟同時失效的話，所有數據將盡失。如下圖所示：

RAID級別的對比

NAS的概念
網路存儲伺服器NAS（Network Attached Storage），是一個專用為提供高性能、低擁有成本和高可靠性的數據保存和傳送產品。NAS設備是為提供一套安全，穩固的文件和數據保存，容易使用和管理而設計，其定義為特殊的獨立的專用數據存儲伺服器，內嵌系統軟體，可以提供 NFS、SMB/CIFS 文件共享。NAS是基於IP協議的文件級數據存儲，支持現有的網路技術，比如乙太網、FDDI等。NAS設備完全以數據為中心，將存儲設備與伺服器徹底分離，集中管理數據，從而有效釋放帶寬，大大提高了網路整體性 能，也可有效降低總擁有成本，保護用戶投資。把文件存放在同一個伺服器里讓不同的電腦用戶共享和集合網路里不同種類的電腦正是NAS網路存儲的主要功能。正因為NAS網路存儲系統應用開放的，工業標準的協議，不同類型的電腦用戶運行不同的操作系統可以實現對同一個文件的訪問。所以已經不再在意到底是Windows 用戶或UNIX用戶。他們同樣可以安全地和可靠地使用NAS網路存儲系統中的數據。

NAS的特點
NAS以其流暢的機構設計，具有突出的性能：
·移除伺服器 I/O 瓶頸：
NAS是專門針對文件級數據存儲應用而設計的，將存儲設備與伺服器完全分離，從而將伺服器端數據 I/O瓶頸徹底消除。伺服器不用再承擔向用戶傳送數據的任務，更專注於網路中的其它應用，也提高了 網路的整體性能。

·簡便實現 NT與UNIX下的文件共享：
NAS支持標準的網路文件協議，可以提供完全跨平台文件混合存儲功能。不同操作系統下的用戶均可將數據存儲一台NAS設備中，從而大大節省存儲空間，減少資源浪費。

·簡便的設備安裝、管理與維護：
NAS設備提供了最簡便快捷的安裝過程，經過簡單的調試就可以流暢應用。一般基於圖形界面的管理系 統可方便進行設備的掌控。同樣，網路管理員不用分別對設備進行管理，集中化的數據存儲與管理， 節省了大量的人力物力。

·按需增容，方便容量規劃：
NAS設備可以提供在線擴容能力，大大方便了網路管理員的容量設計。即使應付無法預見的未來存儲容 量增長，也顯得異常輕松自如。而且，這種數據容量擴充的時候，不用停頓整個網路的服務，這將極大的減少因為停機造成的成本浪費。

·高可靠性：
除了剛才我們提到的因為移除伺服器端I/O瓶頸而大大提高數據可用性外，NAS設備還採用多種方式提高數據的可用性、可靠性，比如RAID技術的採用、冗餘部件（電源、風扇等）的採用以及容錯系統的設計等，當然對於不同的設備，可能也會採用其他更高性能的方式或解決方案。

·降低總擁有成本：
NAS有一個最吸引用戶的地方，就是具有極低的總擁有成本.
SAN的概念
SAN（Storage Area Network，存儲區域網），被定義為一個共用的高速專用存儲網路，存儲設備集中在伺服器的後端，因此SAN是專用的高速光纖網路。架構一個真正的SAN，需要接專用的光纖交換機和集線器。存儲區域網路是網路體系結構中一種相對新的概念，也是鏈接伺服器和獨立於工作網路的在線存儲設備的網路。雖然，網路依然在發展過程中，但最重要的 SAN 技術似乎是用於 SCSI 匯流排連接的光纖通道改進功能。

SAN的優勢
SAN的優勢可以表現在一下幾個方面：
·高數據傳輸速度：
以光纖為介面的存儲網路SAN提供了一個高擴展性、高性能的網路存儲機構。光纖交換機、光纖存儲陣列 同時提供高性能和更大的伺服器擴展空間，這是以SCSI為基礎的系統所缺乏的。同樣，為企業今後的應用提供了一個超強的可擴展性。

·加強存儲管理：
SAN 存儲網路各組成部分的數據不再在乙太網絡上流通從而大大提高乙太網絡的性能。正由於存儲設備與 伺服器完全分離，用戶獲得一個與伺服器分開的存儲管理理念。復制、備份、恢復數據趨向和安全的管理 可以中央的控制和管理手段進行。加上把不同的存儲池 (Storage Pools)以網路方式連接，企業可以以任 何他們需要的方式訪問他們的數據，並獲得更高的數據完整性。

·加強備份/還原能力的可用性：
SAN的高可用性是基於它對災難恢復，在線備份能力和對冗餘存儲系統和數據的時效切換能力而來。

·同種伺服器的整合：
在一個SAN系統中，伺服器全連接到一個數據網路。全面增加對一個企業共有存儲陣列的連接，高效率和 經濟的存儲分配可以通過聚合的和高磁碟使用率中獲得。
綜合SAN的優勢，它在高性能數據備份/恢復、集中化管理數據及遠程數據保護領域得到廣泛的應用。

SAN與NAS的比較
SAN和NAS是目前最受人矚目的兩種數據存儲方式，對兩種數據方式的爭論也在一直進行著，即使繼續發展其他的數據存儲方式，也或多或少的和這兩種方式存在聯系。NAS和SAN有一個共同的特點，就是實現了數據的集中存儲與集中管理，但相對於一個存儲池來講，SAN和NAS還是有很大差別的。NAS是獨立的文件伺服器，存儲操作系統不停留在通用伺服器端，因此可以實現同一存儲池中數據的獨享與共享，而SAN中的數據是基於塊級的傳輸，文件系統仍在相應的伺服器上，因此對於一個混合的存儲池來講，數據仍是獨立存在的，或者說是伺服器在獨享存儲池中的一部分空間。這兩個存儲方案的最大分別是在於他們的訪問方法。SAN存儲網路系統是以塊(Block)級的方式操作而NAS網路存儲系統是以文件(File)級的方式表達。這意味著NAS系統對於文件級的服務有著更高效和快速的性能，而應用數據塊(Block)的資料庫應用和大數據塊(Block)的I/O操作則以SAN為優先。基於SAN和NAS的很大不同，很多人將NAS和SAN絕對的對立起來，就目前的發展觀點來看，這一絕對的對立是不能被市場接受的，相反更多的數據存儲解決方案趨向於將NAS和SAN進行融合，這是因為：
·一些分散式的應用和用戶要求訪問相同的數據
·對提供更高的性能，高可靠性和更低的擁有成本的專有功能系統的高增長要求
·以成熟和習慣的網路標准包括TCP/IP, NFS和CIFS為基礎的操作
·一個獲得以應用為基礎而更具商業競爭力的解決方案慾望
·一個全面降低管理成本和復雜性的需求
·一個不需要增加任何人員的高擴展存儲系統
·一套可以通過重構劃的系統以維持目前擁有的硬體和管理人員的價值
由於在一個位置融合了所有存儲系統，用戶可以從管理效率、使用率和可靠性的全面提高中獲得更大的好處。SAN已經成為一個非常流行的存儲集中方案，因為光纖通道能提供非常龐大的設備連接數量，連接容易和存儲設備與伺服器之間的長距離連接能力。同樣地，這些優點在NAS系統中也能體驗出來。一套會聚SAN和NAS的解決方案全面獲得應用光纖通道的能力，從而讓用戶獲得更大的擴展性，遠程存儲和高性能等優點。同樣這種存儲解決方案全面提供一套在以塊(Block)和文件(File)I/O為基礎的高效率平衡功能從而全面增強數據的可用性。應用光纖通道的SAN和NAS，整個存儲方案提供對主機的多層面的存儲連接、高性能、高價值、高可用和容易維護等優點，全由一個網路結構提供。
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RAID是英文Rendant Array of Inexpensive Disks的縮寫，中文簡稱為廉價磁碟冗餘陣列。RAID就是一種由多塊硬碟構成的冗餘陣列。

雖然RAID包含多塊硬碟，但是在操作系統下是作為一個獨立的大型存儲設備出現。利用RAID技術於存儲系統的好處主要有以下三種：

1. 通過把多個磁碟組織在一起作為一個邏輯卷提供磁碟跨越功能
2. 通過把數據分成多個數據塊（block）並行寫入/讀出多個磁碟以提高訪問磁碟的速度
3. 通過鏡像或校驗操作提供容錯能力

最初開發RAID的主要目的是節省成本，當時幾塊小容量硬碟的價格總和要低於大容量的硬碟。目前來看RAID在節省成本方面的作用並不明顯，但是RAID可以充分發揮出多塊硬碟的優勢，實現遠遠超出任何一塊單獨硬碟的速度和吞吐量。除了性能上的提高之外，RAID還可以提供良好的容錯能力，在任何一塊硬碟出現問題的情況下都可以繼續工作，不會受到損壞硬碟的影響。

RAID技術分為幾種不同的等級，分別可以提供不同的速度，安全性和性價比。根據實際情況選擇適當的RAID級別可以滿足用戶對存儲系統可用性、性能和容量的要求。常用的RAID級別有以下幾種：NRAID，JbOD，RAID0，RAID1，RAID0+1，RAID3，RAID5等。目前經常使用的是RAID5和RAID（0+1）。

『肆』 硬碟RAID是什麼意思，怎麼搞

RAID就是一種由多塊廉價磁碟構成的冗餘陣列，在操作系統下是作為一個獨立的大型存儲設備出現。

RAID可以充分發揮出多塊硬碟的優勢，可以提升硬碟速度，增大容量,提供容錯功能夠確保數據安全性，易於管理的優點，在任何一塊硬碟出現問題的情況下都可以繼續工作，不會受到損壞硬碟的影響。

(4)存儲設備的raid級別是什麼擴展閱讀

優點

提高傳輸速率。RAID通過在多個磁碟上同時存儲和讀取數據來大幅提高存儲系統的數據吞吐量（Throughput）。

在RAID中，可以讓很多磁碟驅動器同時傳輸數據，而這些磁碟驅動器在邏輯上又是一個磁碟驅動器，所以使用RAID可以達到單個磁碟驅動器幾倍、幾十倍甚至上百倍的速率。

這也是RAID最初想要解決的問題。因為當時CPU的速度增長很快，而磁碟驅動器的數據傳輸速率無法大幅提高，所以需要有一種方案解決二者之間的矛盾。RAID最後成功了。

通過數據校驗提供容錯功能。普通磁碟驅動器無法提供容錯功能，如果不包括寫在磁碟上的CRC（循環冗餘校驗）碼的話。RAID容錯是建立在每個磁碟驅動器的硬體容錯功能之上的，所以它提供更高的安全性。

在很多RAID模式中都有較為完備的相互校驗/恢復的措施，甚至是直接相互的鏡像備份，從而大大提高了RAID系統的容錯度，提高了系統的穩定冗餘性。

磁碟陣列其樣式有三種，一是外接式磁碟陣列櫃、二是內接式磁碟陣列卡，三是利用軟體來模擬。

外接式磁碟陣列櫃最常被使用大型伺服器上，具可熱交換（Hot Swap）的特性，不過這類產品的價格都很貴。

內接式磁碟陣列卡，因為價格便宜，但需要較高的安裝技術，適合技術人員使用操作。硬體陣列能夠提供在線擴容、動態修改陣列級別、自動數據恢復、驅動器漫遊、超高速緩沖等功能。

它能提供性能、數據保護、可靠性、可用性和可管理性的解決方案。陣列卡專用的處理單元來進行操作。

利用軟體模擬的方式，是指通過網路操作系統自身提供的磁碟管理功能將連接的普通SCSI卡上的多塊硬碟配置成邏輯盤，組成陣列。

軟體陣列可以提供數據冗餘功能，但是磁碟子系統的性能會有所降低，有的降低幅度還比較大，達30%左右。因此會拖累機器的速度，不適合大數據流量的伺服器。

由加利福尼亞大學伯克利分校（University of California-Berkeley）在1988年，發表的文章：「A Case for Rendant Arrays of Inexpensive Disks」。

文章中，談到了RAID這個詞彙，而且定義了RAID的5層級。伯克利大學研究目的是反映當時CPU快速的性能。CPU效能每年大約成長30～50%，而硬磁機只能成長約7%。

研究小組希望能找出一種新的技術，在短期內，立即提升效能來平衡計算機的運算能力。在當時，柏克萊研究小組的主要研究目的是效能與成本。

另外，研究小組也設計出容錯（fault-tolerance），邏輯數據備份（logical data rendancy），而產生了RAID理論。

研究初期，便宜（Inexpensive）的磁碟也是主要的重點，但後來發現，大量便宜磁碟組合並不能適用於現實的生產環境，後來Inexpensive被改為independent，許多獨立的磁碟組。

獨立磁碟冗餘陣列（RAID，rendant array of independent disks）是把相同的數據存儲在多個硬碟的不同的地方（因此，冗餘地）的方法。

通過把數據放在多個硬碟上，輸入輸出操作能以平衡的方式交疊，改良性能。因為多個硬碟增加了平均故障間隔時間（MTBF），儲存冗餘數據也增加了容錯。

『伍』 Raid級別有哪些

RAID分為6個級別，不同的級別應滿足應用程序的需求。
RAID 0
特點：磁碟在兩個以上的磁碟驅動器中傳送數據，與I/O同時運行，提高I/O性能。若n代表磁碟數量，則每個磁碟驅動器中有n分之一的數據。
應用：讀寫性能較高。但是，沒有數據冗餘。RAID 0本身僅適用於對數據訪問具有容錯能力的應用程序，以及能通過其它途徑重新形成的數據。
RAID 1
特點：具有磁碟鏡像，能夠保護數據，讀性能有所提高。RAID 1將數據在兩個以上的磁碟中形成鏡像，所以磁碟之間非常相似。RAID 1利用n+n的保護模式，從而需要兩倍的驅動器數量。
應用：讀操作密集型的OLTP和其它事務數據具有較高性能和可靠性。其它應用程序也能從RAID 1中獲益，包括郵件、操作系統、應用程序文件和隨機讀取環境。
RAID 0+1
特點：對數據進行分條和鏡像，使用n+n個驅動器，性能（分條）和可靠性（鏡像）較高。一個磁碟驅動器發生故障，不會影響性能和可靠性，而在RAID 0中，驅動器故障會影響性能和可靠性。另外，磁碟分條技術可以提高性能。
應用：OLTP和I/O密集型應用程序需要很高的性能和可靠性。這些性能包括事務日誌、日誌文件、數據索引等，其成本以每個I/O的花費來計算，而不是以每個存儲單元的花費計算。
RAID 1+0 (RAID 10)
特點：與RAID 0+1相似，對數據進行分條和鏡像，使用n+n個驅動器，性能（分條）和可靠性（鏡像）較高。不同之處在於RAID 10對所有磁碟進行集體分條，然後實現鏡像功能。
應用：OLTP和I/O密集型應用程序需要很高的性能和可靠性。這些性能包括事務日誌、日誌文件、數據索引等，其成本以每個I/O的花費來計算，而不是以每個存儲單元的花費計算。
RAID 3
特點：在位元組層面進行奇偶校驗和分條，具有獨立的專用磁碟驅動器，根據所需的驅動器數量，利用n+1的方式存儲校驗信息。
應用：為視頻圖像、地球物理學、生命科學和其它順序處理的應用程序提供良好性能。但是，RAID 3不能很好地適用於那些對多用戶或I/O流進行並發操作的應用程序。
RAID 4
特點：與RAID 3相同，但是提供塊級的奇偶校驗保護模式。
應用：利用讀寫緩存，能很好地適應文件服務環境。
RAID 5
特點：利用n+1的模式提供磁碟分條和旋轉奇偶校驗保護模式，為多用戶和I/O流並發操作提供良好的可靠性，具有很好的讀操作性能。利用空閑的磁碟驅動器，重新構建（磁碟重建）數據，防止重建後數據再次遭破壞。
應用：減少所需的磁碟數量，提供良好的可靠性和讀操作性能，如果不利用寫入緩存，寫操作性能受到一定影響。RAID 5適用的應用程序包括關系型數據、讀密集型資料庫表格、文件共享和Web應用程序。
RAID 6
特點：利用雙奇偶校驗模式，對磁碟進行分條和旋轉校驗，旨在降低磁碟重建過程對數據可靠性的影響，尤其是使用大容量光纖通道和SATA磁碟驅動器時更是如此。RAID 6和其它多驅動器校驗模式的問題在於，在寫入數據或重建出現故障的磁碟驅動器時，需要校驗奇偶，這時性能會受到影響。
應用：總體來說，如果你想實現高性能的讀寫操作，就要利用小型磁碟驅動器，避免使用RAID 6。另一方面，如果你想存儲大量數據，而存儲點有可能需要重建，正確配置RAID 5和RAID 6，就能滿足應用程序的需求。

『陸』 請問RAID都分為哪些級別

RAID分為6個級別，不同的級別應滿足應用程序的需求。
RAID
0
特點：磁碟在兩個以上的磁碟驅動器中傳送數據，與I/O同時運行，提高I/O性能。若n代表磁碟數量，則每個磁碟驅動器中有n分之一的數據。
應用：讀寫性能較高。但是，沒有數據冗餘。RAID
0本身僅適用於對數據訪問具有容錯能力的應用程序，以及能通過其它途徑重新形成的數據。
RAID
1
特點：具有磁碟鏡像，能夠保護數據，讀性能有所提高。RAID
1將數據在兩個以上的磁碟中形成鏡像，所以磁碟之間非常相似。RAID
1利用n+n的保護模式，從而需要兩倍的驅動器數量。
應用：讀操作密集型的OLTP和其它事務數據具有較高性能和可靠性。其它應用程序也能從RAID
1中獲益，包括郵件、操作系統、應用程序文件和隨機讀取環境。
RAID
0+1
特點：對數據進行分條和鏡像，使用n+n個驅動器，性能（分條）和可靠性（鏡像）較高。一個磁碟驅動器發生故障，不會影響性能和可靠性，而在RAID
0中，驅動器故障會影響性能和可靠性。另外，磁碟分條技術可以提高性能。
應用：OLTP和I/O密集型應用程序需要很高的性能和可靠性。這些性能包括事務日誌、日誌文件、數據索引等，其成本以每個I/O的花費來計算，而不是以每個存儲單元的花費計算。
RAID
1+0
(RAID
10)
特點：與RAID
0+1相似，對數據進行分條和鏡像，使用n+n個驅動器，性能（分條）和可靠性（鏡像）較高。不同之處在於RAID
10對所有磁碟進行集體分條，然後實現鏡像功能。
應用：OLTP和I/O密集型應用程序需要很高的性能和可靠性。這些性能包括事務日誌、日誌文件、數據索引等，其成本以每個I/O的花費來計算，而不是以每個存儲單元的花費計算。
RAID
3
特點：在位元組層面進行奇偶校驗和分條，具有獨立的專用磁碟驅動器，根據所需的驅動器數量，利用n+1的方式存儲校驗信息。
應用：為視頻圖像、地球物理學、生命科學和其它順序處理的應用程序提供良好性能。但是，RAID
3不能很好地適用於那些對多用戶或I/O流進行並發操作的應用程序。
RAID
4
特點：與RAID
3相同，但是提供塊級的奇偶校驗保護模式。
應用：利用讀寫緩存，能很好地適應文件服務環境。
RAID
5
特點：利用n+1的模式提供磁碟分條和旋轉奇偶校驗保護模式，為多用戶和I/O流並發操作提供良好的可靠性，具有很好的讀操作性能。利用空閑的磁碟驅動器，重新構建（磁碟重建）數據，防止重建後數據再次遭破壞。
應用：減少所需的磁碟數量，提供良好的可靠性和讀操作性能，如果不利用寫入緩存，寫操作性能受到一定影響。RAID
5適用的應用程序包括關系型數據、讀密集型資料庫表格、文件共享和Web應用程序。
RAID
6
特點：利用雙奇偶校驗模式，對磁碟進行分條和旋轉校驗，旨在降低磁碟重建過程對數據可靠性的影響，尤其是使用大容量光纖通道和SATA磁碟驅動器時更是如此。RAID
6和其它多驅動器校驗模式的問題在於，在寫入數據或重建出現故障的磁碟驅動器時，需要校驗奇偶，這時性能會受到影響。
應用：總體來說，如果你想實現高性能的讀寫操作，就要利用小型磁碟驅動器，避免使用RAID
6。另一方面，如果你想存儲大量數據，而存儲點有可能需要重建，正確配置RAID
5和RAID
6，就能滿足應用程序的需求。

『柒』 伺服器的RAID是什麼意思

RAID是英文Rendant Array of Inexpensive Disks的縮寫，中文簡稱為廉價磁碟冗餘陣列。RAID就是一種由多塊硬碟構成的冗餘陣列。雖然RAID包含多塊硬碟，但是在操作系統下是作為一個獨立的大型存儲設備出現。利用RAID技術於存儲系統的好處主要有以下三種：

通過把多個磁碟組織在一起作為一個邏輯卷提供磁碟跨越功能
通過把數據分成多個數據塊（Block）並行寫入/讀出多個磁碟以提高訪問磁碟的速度
通過鏡像或校驗操作提供容錯能力
最初開發RAID的主要目的是節省成本，當時幾塊小容量硬碟的價格總和要低於大容量的硬碟。目前來看RAID在節省成本方面的作用並不明顯，但是RAID可以充分發揮出多塊硬碟的優勢，實現遠遠超出任何一塊單獨硬碟的速度和吞吐量。除了性能上的提高之外，RAID還可以提供良好的容錯能力，在任何一塊硬碟出現問題的情況下都可以繼續工作，不會受到損壞硬碟的影響。

RAID技術分為幾種不同的等級，分別可以提供不同的速度，安全性和性價比。根據實際情況選擇適當的RAID級別可以滿足用戶對存儲系統可用性、性能和容量的要求。常用的RAID級別有以下幾種：NRAID，JBOD，RAID0，RAID1，RAID0+1，RAID3，RAID5等。目前經常使用的是RAID5和RAID（0+1）。

NRAID
NRAID即Non-RAID，所有磁碟的容量組合成一個邏輯盤，沒有數據塊分條（no block stripping）。NRAID不提供數據冗餘。要求至少一個磁碟。

JBOD
JBOD代表Just a Bunch of Drives，磁碟控制器把每個物理磁碟看作獨立的磁碟，因此每個磁碟都是獨立的邏輯盤。JBOD也不提供數據冗餘。要求至少一個磁碟。

RAID 0
RAID 0即Data Stripping（數據分條技術）。整個邏輯盤的數據是被分條（stripped）分布在多個物理磁碟上，可以並行讀/寫，提供最快的速度，但沒有冗餘能力。要求至少兩個磁碟。我們通過RAID 0可以獲得更大的單個邏輯盤的容量，且通過對多個磁碟的同時讀取獲得更高的存取速度。RAID 0首先考慮的是磁碟的速度和容量，忽略了安全，只要其中一個磁碟出了問題，那麼整個陣列的數據都會不保了。

RAID 1
RAID 1，又稱鏡像方式，也就是數據的冗餘。在整個鏡像過程中，只有一半的磁碟容量是有效的（另一半磁碟容量用來存放同樣的數據）。同RAID 0相比，RAID 1首先考慮的是安全性，容量減半、速度不變。

RAID 0+1
為了達到既高速又安全，出現了RAID 10（或者叫RAID 0+1），可以把RAID 10簡單地理解成由多個磁碟組成的RAID 0陣列再進行鏡像。

RAID 3和RAID 5
RAID 3和RAID 5都是校驗方式。RAID 3的工作方式是用一塊磁碟存放校驗數據。由於任何數據的改變都要修改相應的數據校驗信息，存放數據的磁碟有好幾個且並行工作，而存放校驗數據的磁碟只有一個，這就帶來了校驗數據存放時的瓶頸。RAID 5的工作方式是將各個磁碟生成的數據校驗切成塊，分別存放到組成陣列的各個磁碟中去，這樣就緩解了校驗數據存放時所產生的瓶頸問題，但是分割數據及控制存放都要付出速度上的代價。

按照硬碟介面的不同，RAID分為SCSI RAID，IDE RAID和SATA RAID。其中，SCSI RAID主要用於要求高性能和高可靠性的伺服器/工作站，而台式機中主要採用IDE RAID和SATA RAID。

以前RAID功能主要依靠在主板上插接RAID控制卡實現，而現在越來越多的主板都添加了板載RAID晶元直接實現RAID功能，目前主流的RAID晶元有HighPoint的HTP372和Promise的PDC20265R，而英特爾更進一步，直接在主板晶元組中支持RAID，其ICH5R南橋晶元中就內置了SATA RAID功能，這也代表著未來板載RAID的發展方向---晶元組集成RAID。

Matrix RAID：
Matrix RAID即所謂的「矩陣RAID」，是ICH6R南橋所支持的一種廉價的磁碟冗餘技術，是一種經濟性高的新穎RAID解決方案。Matrix RAID技術的原理相當簡單，只需要兩塊硬碟就能實現了RAID 0和RAID 1磁碟陣列，並且不需要添加額外的RAID控制器，這正是我們普通用戶所期望的。Matrix RAID需要硬體層和軟體層同時支持才能實現，硬體方面目前就是ICH6R南橋以及更高階的ICH6RW南橋，而Intel Application Acclerator軟體和Windows操作系統均對軟體層提供了支持。

Matrix RAID的原理就是將每個硬碟容量各分成兩部分(即：將一個硬碟虛擬成兩個子硬碟，這時子硬碟總數為4個)，其中用兩個虛擬子硬碟來創建RAID0模式以提高效能，而其它兩個虛擬子硬碟則透過鏡像備份組成RAID 1用來備份數據。在Matrix RAID模式中數據存儲模式如下：兩個磁碟驅動器的第一部分被用來創建RAID 0陣列，主要用來存儲操作系統、應用程序和交換文件，這是因為磁碟開始的區域擁有較高的存取速度，Matrix RAID將RAID 0邏輯分割區置於硬碟前端(外圈)的主因，是可以讓需要效能的模塊得到最好的效能表現；而兩個磁碟驅動器的第二部分用來創建RAID1模式，主要用來存儲用戶個人的文件和數據。

例如，使用兩塊120GB的硬碟，可以將兩塊硬碟的前60GB組成120GB的邏輯分割區，然後剩下兩個60GB區塊組成一個60GB的數據備份分割區。像需要高效能、卻不需要安全性的應用，就可以安裝在RAID 0分割區，而需要安全性備分的數據，則可安裝在RAID 1分割區。換言之，使用者得到的總硬碟空間是180GB，和傳統的RAID 0+1相比，容量使用的效益非常的高，而且在容量配置上有著更高的彈性。如果發生硬碟損毀，RAID 0分割區數據自然無法復原，但是RAID 1分割區的數據卻會得到保全。

可以說，利用Matrix RAID技術，我們只需要2個硬碟就可以在獲取高效數據存取的同時又能確保數據安全性。這意味著普通用戶也可以低成本享受到RAID 0+1應用模式。

『捌』 計算機存儲中各RAID級別優缺點有哪些

在網路里查就好了，寫得比較全。

『玖』 RAID的級別怎麼劃分標準是什麼

Q:RAID是什麼技術？

A:RAID，為Rendant Arrays of Independent Disks的簡稱，中文為廉價冗餘磁碟陣列。 磁碟陣列其實也分為軟陣列 (Software Raid)和硬陣列 (Hardware Raid) 兩種. 軟陣列即通過軟體程序並由計算機的 CPU提供運行能力所成. 由於軟體程式不是一個完整系統故只能提供最基本的 RAID容錯功能. 其他如熱備用硬碟的設置, 遠程管理等功能均一一欠奉. 硬陣列是由獨立操作的硬體提供整個磁碟陣列的控制和計算功能. 不依靠系統的CPU資源.
由於硬陣列是一個完整的系統, 所有需要的功能均可以做進去. 所以硬陣列所提供的功能和性能均比軟陣列好. 而且, 如果你想把系統也做到磁碟陣列中, 硬陣列是唯一的選擇. 故我們可以看市場上 RAID 5 級的磁碟陣列均為硬陣列. 軟 陣列只適用於 Raid 0 和 Raid 1. 對於我們做鏡像用的鏡像塔, 肯定不會用 Raid 0或 Raid 1。作為高性能的存儲系統，巳經得到了越來越廣泛的應用。RAID的級別從RAID概念的提出到現在，巳經發展了六個級別， 其級別分別是0、1、2、3、4、5等。但是最常用的是0、1、3、5四個級別。下面就介紹這四個級別。

RAID 0：將多個較小的磁碟合並成一個大的磁碟，不具有冗餘，並行I/O，速度最快。RAID 0亦稱為帶區集。它是將多個 磁碟並列起來，成為一個大硬碟。在存放數據時，其將數據按磁碟的個數來進行分段，然後同時將這些數據寫進這些盤中。 所以，在所有的級別中，RAID 0的速度是最快的。但是RAID 0沒有冗餘功能的，如果一個磁碟（物理）損壞，則所有的數 據都無法使用。

RAID 1：兩組相同的磁碟系統互作鏡像，速度沒有提高，但是允許單個磁碟錯，可靠性最。RAID 1就是鏡像。其原理為 在主硬碟上存放數據的同時也在鏡像硬碟上寫一樣的數據。當主硬碟（物理）損壞時，鏡像硬碟則代替主硬碟的工作。因 為有鏡像硬碟做數據備份，所以RAID 1的數據安全性在所有的RAID級別上來說是最好的。但是其磁碟的利用率卻只有50%， 是所有RAID上磁碟利用率最低的一個級別。

RAID Level 3 RAID 3存放數據的原理和RAID0、RAID1不同。RAID 3是以一個硬碟來存放數據的奇偶校驗位，數據則分段存儲於其餘硬碟 中。它象RAID 0一樣以並行的方式來存放數，但速度沒有RAID 0快。如果數據盤（物理）損壞，只要將壞硬碟換掉，RAID
控制系統則會根據校驗盤的數據校驗位在新盤中重建壞盤上的數據。不過，如果校驗盤（物理）損壞的話，則全部數據都 無法使用。利用單獨的校驗盤來保護數據雖然沒有鏡像的安全性高，但是硬碟利用率得到了很大的提高，為n-1。

RAID 5：向陣列中的磁碟寫數據，奇偶校驗數據存放在陣列中的各個盤上，允許單個磁碟出錯。RAID 5也是以數據的校驗 位來保證數據的安全，但它不是以單獨硬碟來存放數據的校驗位，而是將數據段的校驗位交互存放於各個硬碟上。這樣， 任何一個硬碟損壞，都可以根據其它硬碟上的校驗位來重建損壞的數據。硬碟的利用率為n-1。

RAID 0－1：同時具有RAID 0和RAID 1的優點。

冗餘：採用多個設備同時工作，當其中一個設備失效時，其它設備能夠接替失效設備繼續工作的體系。在PC伺服器上，通 常在磁碟子系統、電源子系統採用冗餘技術

『拾』 如何選擇正確的RAID級別

RAID(Rendant Array of Independent Disk 獨立冗餘磁碟陣列) raid簡介 一．Raid定義 RAID(Rendant Array of Independent Disk 獨立冗餘磁碟陣列)技術是加州大學伯克利分校1987年 提出，最初是為了組合小的廉價磁碟來代替大的昂貴磁碟，同時希望磁碟失效時不會使對數據的訪問受損 失而開發出一定水平的數據保護技術。RAID就是一種由多塊廉價磁碟構成的冗餘陣列，在操作系統下是作 為一個獨立的大型存儲設備出現。RAID可以充分發揮出多塊硬碟的優勢，可以提升硬碟速度，增大容量, 提供容錯功能夠確保數據安全性，易於管理的優點，在任何一塊硬碟出現問題的情況下都可以繼續工作， 不會受到損壞硬碟的影響。 二、RAID的幾種工作模式 1、RAID0 即Data Stripping數據分條技術。RAID 0可以把多塊硬碟連成一個容量更大的硬碟群，可以提高磁 盤的性能和吞吐量。RAID 0沒有冗餘或錯誤修復能力，成本低，要求至少兩個磁碟，一般只是在那些對數 據安全性要求不高的情況下才被使用。 （1）、RAID 0最簡單方式 就是把x塊同樣的硬碟用硬體的形式通過智能磁碟控制器或用操作系統中的磁碟驅動程序以軟體的方 式串聯在一起，形成一個獨立的邏輯驅動器，容量是單獨硬碟的x倍,在電腦數據寫時被依次寫入到各磁碟 中，當一塊磁碟的空間用盡時，數據就會被自動寫入到下一塊磁碟中，它的好處是可以增加磁碟的容量。 速度與其中任何一塊磁碟的速度相同，如果其中的任何一塊磁碟出現故障，整個系統將會受到破壞，可靠 性是單獨使用一塊硬碟的1/n。 （2）、RAID 0的另一方式 是用n塊硬碟選擇合理的帶區大小創建帶區集，最好是為每一塊硬碟都配備一個專門的磁碟控制器,在 電腦數據讀寫時同時向n塊磁碟讀寫數據,速度提升n倍。提高系統的性能。 2、RAID 1 RAID 1稱為磁碟鏡像：把一個磁碟的數據鏡像到另一個磁碟上，在不影響性能情況下最大限度的保證 系統的可靠性和可修復性上，具有很高的數據冗餘能力，但磁碟利用率為50%，故成本最高，多用在保存 關鍵性的重要數據的場合。RAID 1有以下特點： （1）、RAID 1的每一個磁碟都具有一個對應的鏡像盤，任何時候數據都同步鏡像，系統可以從一組 鏡像盤中的任何一個磁碟讀取數據。 （2）、磁碟所能使用的空間只有磁碟容量總和的一半，系統成本高。 （3）、只要系統中任何一對鏡像盤中至少有一塊磁碟可以使用，甚至可以在一半數量的硬碟出現問 題時系統都可以正常運行。 （4）、出現硬碟故障的RAID系統不再可靠，應當及時的更換損壞的硬碟，否則剩餘的鏡像盤也出現 問題，那麼整個系統就會崩潰。 （5）、更換新盤後原有數據會需要很長時間同步鏡像，外界對數據的訪問不會受到影響，只是這時 整個系統的性能有所下降。 （6）、RAID 1磁碟控制器的負載相當大，用多個磁碟控制器可以提高數據的安全性和可用性。 3、RAID0+1 把RAID0和RAID1技術結合起來，數據除分布在多個盤上外，每個盤都有其物理鏡像盤，提供全冗餘能 力，允許一個以下磁碟故障，而不影響數據可用性，並具有快速讀/寫能力。RAID0+1要在磁碟鏡像中建立 帶區集至少4個硬碟。 4、RAID2 電腦在寫入數據時在一個磁碟上保存數據的各個位，同時把一個數據不同的位運算得到的海明校驗碼 保存另一組磁碟上，由於海明碼可以在數據發生錯誤的情況下將錯誤校正，以保證輸出的正確。但海明碼 使用數據冗餘技術，使得輸出數據的速率取決於驅動器組中速度最慢的磁碟。RAID2控制器的設計簡單。 5、RAID3：帶奇偶校驗碼的並行傳送 RAID 3使用一個專門的磁碟存放所有的校驗數據，而在剩餘的磁碟中創建帶區集分散數據的讀寫操作 。當一個完好的RAID 3系統中讀取數據，只需要在數據存儲盤中找到相應的數據塊進行讀取操作即可。但 當向RAID 3寫入數據時，必須計算與該數據塊同處一個帶區的所有數據塊的校驗值，並將新值重新寫入到 校驗塊中，這樣無形雖增加系統開銷。當一塊磁碟失效時，該磁碟上的所有數據塊必須使用校驗信息重新 建立，如果所要讀取的數據塊正好位於已經損壞的磁碟，則必須同時讀取同一帶區中的所有其它數據塊， 並根據校驗值重建丟失的數據，這使系統減慢。當更換了損壞的磁碟後，系統必須一個數據塊一個數據塊 的重建壞盤中的數據，整個系統的性能會受到嚴重的影響。RAID 3最大不足是校驗盤很容易成為整個系統 的瓶頸，對於經常大量寫入操作的應用會導致整個RAID系統性能的下降。RAID 3適合用於資料庫和WEB服 務器等。 6、 RAID4 RAID4即帶奇偶校驗碼的獨立磁碟結構，RAID4和RAID3很象，它對數據的訪問是按數據塊進行的，也 就是按磁碟進行的，每次是一個盤，RAID4的特點和RAID3也挺象，不過在失敗恢復時，它的難度可要比 RAID3大得多了，控制器的設計難度也要大許多，而且訪問數據的效率不怎麼好。 7、 RAID5 RAID 5把校驗塊分散到所有的數據盤中。RAID 5使用了一種特殊的演算法，可以計算出任何一個帶區校 驗塊的存放位置。這樣就可以確保任何對校驗塊進行的讀寫操作都會在所有的RAID磁碟中進行均衡，從而 消除了產生瓶頸的可能。RAID5的讀出效率很高，寫入效率一般，塊式的集體訪問效率不錯。RAID 5提高 了系統可靠性，但對數據傳輸的並行性解決不好，而且控制器的設計也相當困難。 8、RAID6 RAID6即帶有兩種分布存儲的奇偶校驗碼的獨立磁碟結構，它是對RAID5的擴展，主要是用於要求數據 絕對不能出錯的場合，使用了二種奇偶校驗值，所以需要N+2個磁碟，同時對控制器的設計變得十分復雜 ，寫入速度也不好，用於計算奇偶校驗值和驗證數據正確性所花費的時間比較多，造成了不必須的負載， 很少人用。 9、 RAID7 RAID7即優化的高速數據傳送磁碟結構，它所有的I/O傳送均是同步進行的，可以分別控制，這樣提高 了系統的並行性和系統訪問數據的速度；每個磁碟都帶有高速緩沖存儲器，實時操作系統可以使用任何實 時操作晶元，達到不同實時系統的需要。允許使用SNMP協議進行管理和監視，可以對校驗區指定獨立的傳 送信道以提高效率。可以連接多台主機，當多用戶訪問系統時，訪問時間幾乎接近於0。但如果系統斷電 ，在高速緩沖存儲器內的數據就會全部丟失，因此需要和UPS一起工作，RAID7系統成本很高。 10、 RAID10 RAID10即高可靠性與高效磁碟結構它是一個帶區結構加一個鏡象結構，可以達到既高效又高速的目的。這 種新結構的價格高，可擴充性不好。 11、 RAID53 RAID7即高效數據傳送磁碟結構，是RAID3和帶區結構的統一，因此它速度比較快，也有容錯功能。但價格 十分高，不易於實現。 三、應用RAID技術 要使用磁碟RAID主要有兩種方式，第一種就是RAID適配卡，通過RAID適配卡插入PCI插槽再接上硬碟 實現硬碟的RAID功能。第二種方式就是直接在主板上集成RAID控制晶元，讓主板能直接實現磁碟RAID。這 種方式成本比專用的RAID適配卡低很多。 此外還可以用2k or xp or linux系統做成軟raid. 個人使用磁碟RAID主要是用RAID0、 RAID1或RAID0＋1工作模式。