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存储设备的raid级别是什么

发布时间: 2021-02-27 04:53:36

『壹』 给服务器做系统的时候,如何选择raid级别

如果你想把系统也做到磁盘阵列中, 硬阵列是唯一的选择. 故我们可以看市场上 RAID 5 级的磁盘阵列均为硬阵列. 软 阵列只适用于 Raid 0 和 Raid 1. 对于我们做镜像用的镜像塔, 肯定不会用 Raid 0或 Raid 1。作为高性能的存储系统,巳经得到了越来越广泛的应用。RAID的级别从RAID概念的提出到现在,巳经发展了六个级别, 其级别分别是0、1、2、3、4、5等。但是最常用的是0、1、3、5四个级别。下面就介绍这四个级别。

RAID 0:将多个较小的磁盘合并成一个大的磁盘,不具有冗余,并行I/O,速度最快。RAID 0亦称为带区集。它是将多个 磁盘并列起来,成为一个大硬盘。在存放数据时,其将数据按磁盘的个数来进行分段,然后同时将这些数据写进这些盘中。 所以,在所有的级别中,RAID 0的速度是最快的。但是RAID 0没有冗余功能的,如果一个磁盘(物理)损坏,则所有的数 据都无法使用。

RAID 1:两组相同的磁盘系统互作镜像,速度没有提高,但是允许单个磁盘错,可靠性最。RAID 1就是镜像。其原理为 在主硬盘上存放数据的同时也在镜像硬盘上写一样的数据。当主硬盘(物理)损坏时,镜像硬盘则代替主硬盘的工作。因 为有镜像硬盘做数据备份,所以RAID 1的数据安全性在所有的RAID级别上来说是最好的。但是其磁盘的利用率却只有50%, 是所有RAID上磁盘利用率最低的一个级别。

RAID Level 3 RAID 3存放数据的原理和RAID0、RAID1不同。RAID 3是以一个硬盘来存放数据的奇偶校验位,数据则分段存储于其余硬盘 中。它象RAID 0一样以并行的方式来存放数,但速度没有RAID 0快。如果数据盘(物理)损坏,只要将坏硬盘换掉,RAID
控制系统则会根据校验盘的数据校验位在新盘中重建坏盘上的数据。不过,如果校验盘(物理)损坏的话,则全部数据都 无法使用。利用单独的校验盘来保护数据虽然没有镜像的安全性高,但是硬盘利用率得到了很大的提高,为n-1。

RAID 5:向阵列中的磁盘写数据,奇偶校验数据存放在阵列中的各个盘上,允许单个磁盘出错。RAID 5也是以数据的校验 位来保证数据的安全,但它不是以单独硬盘来存放数据的校验位,而是将数据段的校验位交互存放于各个硬盘上。这样, 任何一个硬盘损坏,都可以根据其它硬盘上的校验位来重建损坏的数据。硬盘的利用率为n-1。

RAID 0-1:同时具有RAID 0和RAID 1的优点。

冗余:采用多个设备同时工作,当其中一个设备失效时,其它设备能够接替失效设备继续工作的体系。在PC服务器上,通 常在磁盘子系统、电源子系统采用冗余技术

『贰』 磁盘阵列的RAID级别

1、RAID 0
RAID 0是最早出现的RAID模式,即Data Stripping数据分条技术。RAID 0是组建磁盘阵列中最简单的一种形式,只需要2块以上的硬盘即可,成本低,可以提高整个磁盘的性能和吞吐量。RAID 0没有提供冗余或错误修复能力,但实现成本是最低的。
RAID 0最简单的实现方式就是把N块同样的硬盘用硬件的形式通过智能磁盘控制器或用操作系统中的磁盘驱动程序以软件的方式串联在一起创建一个大的卷集。在使用中电脑数据依次写入到各块硬盘中,它的最大优点就是可以整倍的提高硬盘的容量。如使用了三块80GB的硬盘组建成RAID 0模式,那么磁盘容量就会是240GB。其速度方面,各单独一块硬盘的速度完全相同。最大的缺点在于任何一块硬盘出现故障,整个系统将会受到破坏,可靠性仅为单独一块硬盘的1/N。
为了解决这一问题,便出现了RAID 0的另一种模式。即在N块硬盘上选择合理的带区来创建带区集。其原理就是将原先顺序写入的数据被分散到所有的四块硬盘中同时进行读写。四块硬盘的并行操作使同一时间内磁盘读写的速度提升了4倍。
在创建带区集时,合理的选择带区的大小非常重要。如果带区过大,可能一块磁盘上的带区空间就可以满足大部分的I/O操作,使数据的读写仍然只局限在少数的一、两块硬盘上,不能充分的发挥出并行操作的优势。另一方面,如果带区过小,任何I/O指令都可能引发大量的读写操作,占用过多的控制器总线带宽。因此,在创建带区集时,我们应当根据实际应用的需要,慎重的选择带区的大小。
带区集虽然可以把数据均匀的分配到所有的磁盘上进行读写。但如果我们把所有的硬盘都连接到一个控制器上的话,可能会带来潜在的危害。这是因为当我们频繁进行读写操作时,很容易使控制器或总线的负荷 超载。为了避免出现上述问题,建议用户可以使用多个磁盘控制器。最好解决方法还是为每一块硬盘都配备一个专门的磁盘控制器。
虽然RAID 0可以提供更多的空间和更好的性能,但是整个系统是非常不可靠的,如果出现故障,无法进行任何补救。所以,RAID 0一般只是在那些对数据安全性要求不高的情况下才被人们使用。
2、RAID 1
RAID 1称为磁盘镜像,原理是把一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘上,也就是说数据在写入一块磁盘的同时,会在另一块闲置的磁盘上生成镜像文件,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,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,当一块硬盘失效时,系统会忽略该硬盘,转而使用剩余的镜像盘读写数据,具备很好的磁盘冗余能力。虽然这样对数据来讲绝对安全,但是成本也会明显增加,磁盘利用率为50%,以四块80GB容量的硬盘来讲,可利用的磁盘空间仅为160GB。另外,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。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。因此,RAID 1多用在保存关键性的重要数据的场合。
RAID 1主要是通过二次读写实现磁盘镜像,所以磁盘控制器的负载也相当大,尤其是在需要频繁写入数据的环境中。为了避免出现性能瓶颈,使用多个磁盘控制器就显得很有必要。
3、RAID0+1
从RAID 0+1名称上我们便可以看出是RAID0与RAID1的结合体。在我们单独使用RAID 1也会出现类似单独使用RAID 0那样的问题,即在同一时间内只能向一块磁盘写入数据,不能充分利用所有的资源。为了解决这一问题,我们可以在磁盘镜像中建立带区集。因为这种配置方式综合了带区集和镜像的优势,所以被称为RAID 0+1。把RAID0和RAID1技术结合起来,数据除分布在多个盘上外,每个盘都有其物理镜像盘,提供全冗余能力,允许一个以下磁盘故障,而不影响数据可用性,并具有快速读/写能力。RAID0+1要在磁盘镜像中建立带区集至少4个硬盘。
4、RAID: LSI MegaRAID、Nytro和Syncro
MegaRAID、Nytro和Syncro都是LSI 针对RAID而推出的解决方案,并且一直在创造更新。
LSI MegaRAID的主要定位是保护数据,通过高性能、高可靠的RAID控制器功能,为数据提供高级别的保护。LSI MegaRAID在业界有口皆碑。
LSI Nytro的主要定位是数据加速,它充分利用当今备受追捧的闪存技术,极大地提高数据I/O速度。LSI Nytro包括三个系列:LSI Nytro WarpDrive加速卡、LSI Nytro XD 应用加速存储解决方案和LSI Nytro MegaRAID 应用加速卡。Nytro MegaRAID主要用于DAS环境,Nytro WarpDrive加速卡主要用于SAN和NAS环境,Nytro XD解决方案由Nytro WarpDrive加速卡和Nytro XD 智能高速缓存软件两部分构成。
LSI Syncro的定位主要用于数据共享,提高系统的可用性、可扩展性,降低成本。
LSI通过MegaRAID提供基本的可靠性保障;通过Nytro实现加速;通过Syncro突破容量瓶颈,让价格低廉的存储解决方案可以大规模扩展,并且进一步提高可靠性。
5、RAID2:带海明码校验从概念上讲,RAID 2 同RAID 3类似, 两者都是将数据条块化分布于不同的硬盘上, 条块单位为位或字节。然而RAID 2 使用一定的编码技术来提供错误检查及恢复。这种编码技术需要多个磁盘存放检查及恢复信息,使得RAID 2技术实施更复杂。因此,在商业环境中很少使用。下图左边的各个磁盘上是数据的各个位,由一个数据不同的位运算得到的海明校验码可以保存另一组磁盘上。由于海明码的特点,它可以在数据发生错误的情况下将错误校正,以保证输出的正确。它的数据传送速率相当高,如果希望达到比较理想的速度,那最好提高保存校验码ECC码的硬盘,对于控制器的设计来说,它又比RAID3,4或5要简单。没有免费的午餐,这里也一样,要利用海明码,必须要付出数据冗余的代价。输出数据的速率与驱动器组中速度最慢的相等。6 、RAID3:带奇偶校验码的并行传送这种校验码与RAID2不同,只能查错不能纠错。它访问数据时一次处理一个带区,这样可以提高读取和写入速度。校验码在写入数据时产生并保存在另一个磁盘上。需要实现时用户必须要有三个以上的驱动器,写入速率与读出速率都很高,因为校验位比较少,因此计算时间相对而言比较少。用软件实现RAID控制将是十分困难的,控制器的实现也不是很容易。它主要用于图形(包括动画)等要求吞吐率比较高的场合。不同于RAID 2,RAID 3使用单块磁盘存放奇偶校验信息。如果一块磁盘失效,奇偶盘及其他数据盘可以重新产生数据。 如果奇偶盘失效,则不影响数据使用。RAID 3对于大量的连续数据可提供很好的传输率,但对于随机数据,奇偶盘会成为写操作的瓶颈。7、RAID4:带奇偶校验码的独立磁盘结构RAID4和RAID3很象,不同的是,它对数据的访问是按数据块进行的,也就是按磁盘进行的,每次是一个盘。在图上可以这么看,RAID3是一次一横条,而RAID4一次一竖条。它的特点和RAID3也挺象,不过在失败恢复时,它的难度可要比RAID3大得多了,控制器的设计难度也要大许多,而且访问数据的效率不怎么好。8、RAID5:分布式奇偶校验的独立磁盘结构从它的示意图上可以看到,它的奇偶校验码存在于所有磁盘上,其中的p0代表第0带区的奇偶校验值,其它的意思也相同。RAID5的读出效率很高,写入效率一般,块式的集体访问效率不错。因为奇偶校验码在不同的磁盘上,所以提高了可靠性。但是它对数据传输的并行性解决不好,而且控制器的设计也相当困难。RAID 3 与RAID 5相比,重要的区别在于RAID 3每进行一次数据传输,需涉及到所有的阵列盘。而对于RAID 5来说,大部分数据传输只对一块磁盘操作,可进行并行操作。在RAID 5中有“写损失”,即每一次写操作,将产生四个实际的读/写操作,其中两次读旧的数据及奇偶信息,两次写新的数据及奇偶信息。9、RAID6:带有两种分布存储的奇偶校验码的独立磁盘结构名字很长,但是如果看到图,大家立刻会明白是为什么,请注意p0代表第0带区的奇偶校验值,而pA代表数据块A的奇偶校验值。它是对RAID5的扩展,主要是用于要求数据绝对不能出错的场合。当然了,由于引入了第二种奇偶校验值,所以需要N+2个磁盘,同时对控制器的设计变得十分复杂,写入速度也不好,用于计算奇偶校验值和验证数据正确性所花费的时间比较多,造成了不必须的负载。我想除了军队没有人用得起这种东西。10、RAID7:优化的高速数据传送磁盘结构RAID7所有的I/O传送均是同步进行的,可以分别控制,这样提高了系统的并行性,提高系统访问数据的速度;每个磁盘都带有高速缓冲存储器,实时操作系统可以使用任何实时操作芯片,达到不同实时系统的需要。允许使用SNMP协议进行管理和监视,可以对校验区指定独立的传送信道以提高效率。可以连接多台主机,因为加入高速缓冲存储器,当多用户访问系统时,访问时间几乎接近于0。由于采用并行结构,因此数据访问效率大大提高。需要注意的是它引入了一个高速缓冲存储器,这有利有弊,因为一旦系统断电,在高速缓冲存储器内的数据就会全部丢失,因此需要和UPS一起工作。当然了,这么快的东西,价格也非常昂贵。11、RAID10:高可靠性与高效磁盘结构这种结构无非是一个带区结构加一个镜象结构,因为两种结构各有优缺点,因此可以相互补充,达到既高效又高速的目的。大家可以结合两种结构的优点和缺点来理解这种新结构。这种新结构的价格高,可扩充性不好。主要用于数据容量不大,但要求速度和差错控制的数据库中。12、RAID53:高效数据传送磁盘结构越到后面的结构就是对前面结构的一种重复和再利用,这种结构就是RAID3和带区结构的统一,因此它速度比较快,也有容错功能。但价格十分高,不易于实现。这是因为所有的数据必须经过带区和按位存储两种方法,在考虑到效率的情况下,要求这些磁盘同步真是不容易。

『叁』 RAID是什么

什么是RAID?
如何增加磁盘的存取速度,如何防止数据因磁盘的故障而丢失及如何有效的利用磁盘空间,一直是电脑专业人员和用户的困扰,而大容量磁盘的价格非常昂贵,对用户形成很大的负担。磁盘阵列技术的产生一举解决了这些问题。

过去十几年来,CPU的处理速度增加了五十多倍,内存的存取速度也大幅增加,而数据储存装置--主要是磁盘--的存取速度只增加了三、四倍,形成电脑系统的瓶颈,拉低了电脑系统的整体性能,若不能有效的提升磁盘的存取速度,CPU、内存及磁盘间的不平衡将使CPU及内存的改进形成浪费。

磁盘阵列中针对不同的应用使用的不同技术,称为RAID 等级。RAID是Rendant Array of Inexpensive Disks的缩写,而每一等级代表一种技术。目前业界最经常应用的RAID等级是RAID 0~RAID 5。这个等级并不代表技术的高低,RAID 5并不高于RAID 3。至于要选择那一种RAID 等级的产品,纯视用户的操作环境及应用而定,与等级的高低没有必然的关系。

RAID级别的划分?

目前业界最经常应用的RAID等级是RAID 0~RAID 5。下面将简单描述一些常用的RAID等级,澄清一些应用的问题:
RAID 0(Striped Disk Array without Fault Tolerance)
RAID 0是把所有的硬盘并联起来成为一个大的硬盘组。其容量为所有属于这个组的硬盘的总和。所有数据的存取均以并行分割方式进行。由于所有存取的数据均以平衡方式存取到整组硬盘里,存取的速度非常快。越是多硬盘数量的RAID 0阵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,达到100%。但RAID 0有一个致命的缺点–就是它跟普通硬盘一样没有一点的冗余能力。一旦有一个硬盘失效时,所有的数据将尽失。没法重组回来!一般来讲,RAID 0只用于一些已有原数据载体的多媒体文件的高速读取环境。如视频点播系统的数据共享部分等。RAID 0只需要两个或以上的硬盘便能组成。如下图所示:

RAID 1(Mirroring)
RAID 1是硬盘镜像备份操作。由两个硬盘所组成。其中一个是主硬盘而另外一个是镜像硬盘。主硬盘的 数据会不停的被镜像到另外一个镜像硬盘上。由于所有主硬盘的数据会不停地镜像到另外一个硬盘上, 故RAID 1具有很高的冗余能力。达到最高的100%。可是正由于这个镜像做法不是以算法操作,故它的容量效率非常的低,只有50%。RAID 1只支持两个硬盘操作。容量非常有限,故一般只用于操作系统中。如下图所示:

RAID 0+1(Mirroring and Striping)
RAID 0+1即由两组RAID 0的硬盘作RAID 1的镜像容错。虽然RAID 0+1具备有RAID 1的容错能力和RAID 0的容量性能。但RAID 0+1的容量效率还是与RAID 1一样只有50%,故同样地没有被普及使用。如下图所示:

RAID 3(Striping with dedicated parity)
RAID 3在安全方面以奇偶校验(parity check)做错误校正及检测,只需要一个额外的校检磁盘(parity disk)。奇偶校验值的计算是以各个磁盘的相对应位作XOR的逻辑运算,然后将结果写入奇偶校验磁盘, 任何数据的修改都要做奇偶校验计算。如某一磁盘故障,换上新的磁盘后,整个磁盘阵列(包括奇偶校验 磁盘)需重新计算一次,将故障磁盘的数据恢复并写入新磁盘中,如奇偶校验磁盘故障,则重新计算奇偶 校验值,以达容错的要求。如下图所示:

RAID 5(Striping with distributed parity)
RAID 5也是一种具容错能力的RAID 操作方式,但与RAID 3不一样的是RAID 5的容错方式不应用专用容错硬盘,容错信息是平均的分布到所有硬盘上。当阵列中有一个硬盘失效,磁盘阵列可以从其他的几个硬盘的对应数据中算出已掉失的数据。由于我们需要保证失去的信息可以从另外的几个硬盘中算出来,我们就需要在一定容量的基础上多用一个硬盘以保证其他的成员硬盘可以无误地重组失去的数据。其总容量为(N-1)x最低容量硬盘的容量。从容量效率来讲,RAID 5同样地消耗了一个硬盘的容量,当有一个硬盘失效时,失效硬盘的数据可以从其他硬盘的容错信息中重建出来,但如果有两个硬盘同时失效的话,所有数据将尽失。如下图所示:

RAID级别的对比

NAS的概念
网络存储服务器NAS(Network Attached Storage),是一个专用为提供高性能、低拥有成本和高可靠性的数据保存和传送产品。NAS设备是为提供一套安全,稳固的文件和数据保存,容易使用和管理而设计,其定义为特殊的独立的专用数据存储服务器,内嵌系统软件,可以提供 NFS、SMB/CIFS 文件共享。NAS是基于IP协议的文件级数据存储,支持现有的网络技术,比如以太网、FDDI等。NAS设备完全以数据为中心,将存储设备与服务器彻底分离,集中管理数据,从而有效释放带宽,大大提高了网络整体性 能,也可有效降低总拥有成本,保护用户投资。把文件存放在同一个服务器里让不同的电脑用户共享和集合网络里不同种类的电脑正是NAS网络存储的主要功能。正因为NAS网络存储系统应用开放的,工业标准的协议,不同类型的电脑用户运行不同的操作系统可以实现对同一个文件的访问。所以已经不再在意到底是Windows 用户或UNIX用户。他们同样可以安全地和可靠地使用NAS网络存储系统中的数据。

NAS的特点
NAS以其流畅的机构设计,具有突出的性能:
·移除服务器 I/O 瓶颈:
NAS是专门针对文件级数据存储应用而设计的,将存储设备与服务器完全分离,从而将服务器端数据 I/O瓶颈彻底消除。服务器不用再承担向用户传送数据的任务,更专注于网络中的其它应用,也提高了 网络的整体性能。

·简便实现 NT与UNIX下的文件共享:
NAS支持标准的网络文件协议,可以提供完全跨平台文件混合存储功能。不同操作系统下的用户均可将数据存储一台NAS设备中,从而大大节省存储空间,减少资源浪费。

·简便的设备安装、管理与维护:
NAS设备提供了最简便快捷的安装过程,经过简单的调试就可以流畅应用。一般基于图形界面的管理系 统可方便进行设备的掌控。同样,网络管理员不用分别对设备进行管理,集中化的数据存储与管理, 节省了大量的人力物力。

·按需增容,方便容量规划:
NAS设备可以提供在线扩容能力,大大方便了网络管理员的容量设计。即使应付无法预见的未来存储容 量增长,也显得异常轻松自如。而且,这种数据容量扩充的时候,不用停顿整个网络的服务,这将极大的减少因为停机造成的成本浪费。

·高可靠性:
除了刚才我们提到的因为移除服务器端I/O瓶颈而大大提高数据可用性外,NAS设备还采用多种方式提高数据的可用性、可靠性,比如RAID技术的采用、冗余部件(电源、风扇等)的采用以及容错系统的设计等,当然对于不同的设备,可能也会采用其他更高性能的方式或解决方案。

·降低总拥有成本:
NAS有一个最吸引用户的地方,就是具有极低的总拥有成本.
SAN的概念
SAN(Storage Area Network,存储区域网),被定义为一个共用的高速专用存储网络,存储设备集中在服务器的后端,因此SAN是专用的高速光纤网络。架构一个真正的SAN,需要接专用的光纤交换机和集线器。存储区域网络是网络体系结构中一种相对新的概念,也是链接服务器和独立于工作网络的在线存储设备的网络。虽然,网络依然在发展过程中,但最重要的 SAN 技术似乎是用于 SCSI 总线连接的光纤通道改进功能。

SAN的优势
SAN的优势可以表现在一下几个方面:
·高数据传输速度:
以光纤为接口的存储网络SAN提供了一个高扩展性、高性能的网络存储机构。光纤交换机、光纤存储阵列 同时提供高性能和更大的服务器扩展空间,这是以SCSI为基础的系统所缺乏的。同样,为企业今后的应用提供了一个超强的可扩展性。

·加强存储管理:
SAN 存储网络各组成部分的数据不再在以太网络上流通从而大大提高以太网络的性能。正由于存储设备与 服务器完全分离,用户获得一个与服务器分开的存储管理理念。复制、备份、恢复数据趋向和安全的管理 可以中央的控制和管理手段进行。加上把不同的存储池 (Storage Pools)以网络方式连接,企业可以以任 何他们需要的方式访问他们的数据,并获得更高的数据完整性。

·加强备份/还原能力的可用性:
SAN的高可用性是基于它对灾难恢复,在线备份能力和对冗余存储系统和数据的时效切换能力而来。

·同种服务器的整合:
在一个SAN系统中,服务器全连接到一个数据网络。全面增加对一个企业共有存储阵列的连接,高效率和 经济的存储分配可以通过聚合的和高磁盘使用率中获得。
综合SAN的优势,它在高性能数据备份/恢复、集中化管理数据及远程数据保护领域得到广泛的应用。

SAN与NAS的比较
SAN和NAS是目前最受人瞩目的两种数据存储方式,对两种数据方式的争论也在一直进行着,即使继续发展其他的数据存储方式,也或多或少的和这两种方式存在联系。NAS和SAN有一个共同的特点,就是实现了数据的集中存储与集中管理,但相对于一个存储池来讲,SAN和NAS还是有很大差别的。NAS是独立的文件服务器,存储操作系统不停留在通用服务器端,因此可以实现同一存储池中数据的独享与共享,而SAN中的数据是基于块级的传输,文件系统仍在相应的服务器上,因此对于一个混合的存储池来讲,数据仍是独立存在的,或者说是服务器在独享存储池中的一部分空间。这两个存储方案的最大分别是在于他们的访问方法。SAN存储网络系统是以块(Block)级的方式操作而NAS网络存储系统是以文件(File)级的方式表达。这意味着NAS系统对于文件级的服务有着更高效和快速的性能,而应用数据块(Block)的数据库应用和大数据块(Block)的I/O操作则以SAN为优先。基于SAN和NAS的很大不同,很多人将NAS和SAN绝对的对立起来,就目前的发展观点来看,这一绝对的对立是不能被市场接受的,相反更多的数据存储解决方案趋向于将NAS和SAN进行融合,这是因为:
·一些分散式的应用和用户要求访问相同的数据
·对提供更高的性能,高可靠性和更低的拥有成本的专有功能系统的高增长要求
·以成熟和习惯的网络标准包括TCP/IP, NFS和CIFS为基础的操作
·一个获得以应用为基础而更具商业竞争力的解决方案欲望
·一个全面降低管理成本和复杂性的需求
·一个不需要增加任何人员的高扩展存储系统
·一套可以通过重构划的系统以维持目前拥有的硬件和管理人员的价值
由于在一个位置融合了所有存储系统,用户可以从管理效率、使用率和可靠性的全面提高中获得更大的好处。SAN已经成为一个非常流行的存储集中方案,因为光纤通道能提供非常庞大的设备连接数量,连接容易和存储设备与服务器之间的长距离连接能力。同样地,这些优点在NAS系统中也能体验出来。一套会聚SAN和NAS的解决方案全面获得应用光纤通道的能力,从而让用户获得更大的扩展性,远程存储和高性能等优点。同样这种存储解决方案全面提供一套在以块(Block)和文件(File)I/O为基础的高效率平衡功能从而全面增强数据的可用性。应用光纤通道的SAN和NAS,整个存储方案提供对主机的多层面的存储连接、高性能、高价值、高可用和容易维护等优点,全由一个网络结构提供。
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RAID是英文Rendant Array of Inexpensive Disks的缩写,中文简称为廉价磁盘冗余阵列。RAID就是一种由多块硬盘构成的冗余阵列。

虽然RAID包含多块硬盘,但是在操作系统下是作为一个独立的大型存储设备出现。利用RAID技术于存储系统的好处主要有以下三种:

1. 通过把多个磁盘组织在一起作为一个逻辑卷提供磁盘跨越功能
2. 通过把数据分成多个数据块(block)并行写入/读出多个磁盘以提高访问磁盘的速度
3. 通过镜像或校验操作提供容错能力

最初开发RAID的主要目的是节省成本,当时几块小容量硬盘的价格总和要低于大容量的硬盘。目前来看RAID在节省成本方面的作用并不明显,但是RAID可以充分发挥出多块硬盘的优势,实现远远超出任何一块单独硬盘的速度和吞吐量。除了性能上的提高之外,RAID还可以提供良好的容错能力,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。

RAID技术分为几种不同的等级,分别可以提供不同的速度,安全性和性价比。根据实际情况选择适当的RAID级别可以满足用户对存储系统可用性、性能和容量的要求。常用的RAID级别有以下几种:NRAID,JbOD,RAID0,RAID1,RAID0+1,RAID3,RAID5等。目前经常使用的是RAID5和RAID(0+1)。

『肆』 硬盘RAID是什么意思,怎么搞

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。

(4)存储设备的raid级别是什么扩展阅读

优点

提高传输速率。RAID通过在多个磁盘上同时存储和读取数据来大幅提高存储系统的数据吞吐量(Throughput)。

在RAID中,可以让很多磁盘驱动器同时传输数据,而这些磁盘驱动器在逻辑上又是一个磁盘驱动器,所以使用RAID可以达到单个磁盘驱动器几倍、几十倍甚至上百倍的速率。

这也是RAID最初想要解决的问题。因为当时CPU的速度增长很快,而磁盘驱动器的数据传输速率无法大幅提高,所以需要有一种方案解决二者之间的矛盾。RAID最后成功了。

通过数据校验提供容错功能。普通磁盘驱动器无法提供容错功能,如果不包括写在磁盘上的CRC(循环冗余校验)码的话。RAID容错是建立在每个磁盘驱动器的硬件容错功能之上的,所以它提供更高的安全性。

在很多RAID模式中都有较为完备的相互校验/恢复的措施,甚至是直接相互的镜像备份,从而大大提高了RAID系统的容错度,提高了系统的稳定冗余性。

磁盘阵列其样式有三种,一是外接式磁盘阵列柜、二是内接式磁盘阵列卡,三是利用软件来仿真。

外接式磁盘阵列柜最常被使用大型服务器上,具可热交换(Hot Swap)的特性,不过这类产品的价格都很贵。

内接式磁盘阵列卡,因为价格便宜,但需要较高的安装技术,适合技术人员使用操作。硬件阵列能够提供在线扩容、动态修改阵列级别、自动数据恢复、驱动器漫游、超高速缓冲等功能。

它能提供性能、数据保护、可靠性、可用性和可管理性的解决方案。阵列卡专用的处理单元来进行操作。

利用软件仿真的方式,是指通过网络操作系统自身提供的磁盘管理功能将连接的普通SCSI卡上的多块硬盘配置成逻辑盘,组成阵列。

软件阵列可以提供数据冗余功能,但是磁盘子系统的性能会有所降低,有的降低幅度还比较大,达30%左右。因此会拖累机器的速度,不适合大数据流量的服务器。

由加利福尼亚大学伯克利分校(University of California-Berkeley)在1988年,发表的文章:“A Case for Rendant Arrays of Inexpensive Disks”。

文章中,谈到了RAID这个词汇,而且定义了RAID的5层级。伯克利大学研究目的是反映当时CPU快速的性能。CPU效能每年大约成长30~50%,而硬磁机只能成长约7%。

研究小组希望能找出一种新的技术,在短期内,立即提升效能来平衡计算机的运算能力。在当时,柏克莱研究小组的主要研究目的是效能与成本。

另外,研究小组也设计出容错(fault-tolerance),逻辑数据备份(logical data rendancy),而产生了RAID理论。

研究初期,便宜(Inexpensive)的磁盘也是主要的重点,但后来发现,大量便宜磁盘组合并不能适用于现实的生产环境,后来Inexpensive被改为independent,许多独立的磁盘组。

独立磁盘冗余阵列(RAID,rendant array of independent disks)是把相同的数据存储在多个硬盘的不同的地方(因此,冗余地)的方法。

通过把数据放在多个硬盘上,输入输出操作能以平衡的方式交叠,改良性能。因为多个硬盘增加了平均故障间隔时间(MTBF),储存冗余数据也增加了容错。

『伍』 Raid级别有哪些

RAID分为6个级别,不同的级别应满足应用程序的需求。
RAID 0
特点:磁盘在两个以上的磁盘驱动器中传送数据,与I/O同时运行,提高I/O性能。若n代表磁盘数量,则每个磁盘驱动器中有n分之一的数据。
应用:读写性能较高。但是,没有数据冗余。RAID 0本身仅适用于对数据访问具有容错能力的应用程序,以及能通过其它途径重新形成的数据。
RAID 1
特点:具有磁盘镜像,能够保护数据,读性能有所提高。RAID 1将数据在两个以上的磁盘中形成镜像,所以磁盘之间非常相似。RAID 1利用n+n的保护模式,从而需要两倍的驱动器数量。
应用:读操作密集型的OLTP和其它事务数据具有较高性能和可靠性。其它应用程序也能从RAID 1中获益,包括邮件、操作系统、应用程序文件和随机读取环境。
RAID 0+1
特点:对数据进行分条和镜像,使用n+n个驱动器,性能(分条)和可靠性(镜像)较高。一个磁盘驱动器发生故障,不会影响性能和可靠性,而在RAID 0中,驱动器故障会影响性能和可靠性。另外,磁盘分条技术可以提高性能。
应用:OLTP和I/O密集型应用程序需要很高的性能和可靠性。这些性能包括事务日志、日志文件、数据索引等,其成本以每个I/O的花费来计算,而不是以每个存储单元的花费计算。
RAID 1+0 (RAID 10)
特点:与RAID 0+1相似,对数据进行分条和镜像,使用n+n个驱动器,性能(分条)和可靠性(镜像)较高。不同之处在于RAID 10对所有磁盘进行集体分条,然后实现镜像功能。
应用:OLTP和I/O密集型应用程序需要很高的性能和可靠性。这些性能包括事务日志、日志文件、数据索引等,其成本以每个I/O的花费来计算,而不是以每个存储单元的花费计算。
RAID 3
特点:在字节层面进行奇偶校验和分条,具有独立的专用磁盘驱动器,根据所需的驱动器数量,利用n+1的方式存储校验信息。
应用:为视频图像、地球物理学、生命科学和其它顺序处理的应用程序提供良好性能。但是,RAID 3不能很好地适用于那些对多用户或I/O流进行并发操作的应用程序。
RAID 4
特点:与RAID 3相同,但是提供块级的奇偶校验保护模式。
应用:利用读写缓存,能很好地适应文件服务环境。
RAID 5
特点:利用n+1的模式提供磁盘分条和旋转奇偶校验保护模式,为多用户和I/O流并发操作提供良好的可靠性,具有很好的读操作性能。利用空闲的磁盘驱动器,重新构建(磁盘重建)数据,防止重建后数据再次遭破坏。
应用:减少所需的磁盘数量,提供良好的可靠性和读操作性能,如果不利用写入缓存,写操作性能受到一定影响。RAID 5适用的应用程序包括关系型数据、读密集型数据库表格、文件共享和Web应用程序。
RAID 6
特点:利用双奇偶校验模式,对磁盘进行分条和旋转校验,旨在降低磁盘重建过程对数据可靠性的影响,尤其是使用大容量光纤通道和SATA磁盘驱动器时更是如此。RAID 6和其它多驱动器校验模式的问题在于,在写入数据或重建出现故障的磁盘驱动器时,需要校验奇偶,这时性能会受到影响。
应用:总体来说,如果你想实现高性能的读写操作,就要利用小型磁盘驱动器,避免使用RAID 6。另一方面,如果你想存储大量数据,而存储点有可能需要重建,正确配置RAID 5和RAID 6,就能满足应用程序的需求。

『陆』 请问RAID都分为哪些级别

RAID分为6个级别,不同的级别应满足应用程序的需求。
RAID
0
特点:磁盘在两个以上的磁盘驱动器中传送数据,与I/O同时运行,提高I/O性能。若n代表磁盘数量,则每个磁盘驱动器中有n分之一的数据。
应用:读写性能较高。但是,没有数据冗余。RAID
0本身仅适用于对数据访问具有容错能力的应用程序,以及能通过其它途径重新形成的数据。
RAID
1
特点:具有磁盘镜像,能够保护数据,读性能有所提高。RAID
1将数据在两个以上的磁盘中形成镜像,所以磁盘之间非常相似。RAID
1利用n+n的保护模式,从而需要两倍的驱动器数量。
应用:读操作密集型的OLTP和其它事务数据具有较高性能和可靠性。其它应用程序也能从RAID
1中获益,包括邮件、操作系统、应用程序文件和随机读取环境。
RAID
0+1
特点:对数据进行分条和镜像,使用n+n个驱动器,性能(分条)和可靠性(镜像)较高。一个磁盘驱动器发生故障,不会影响性能和可靠性,而在RAID
0中,驱动器故障会影响性能和可靠性。另外,磁盘分条技术可以提高性能。
应用:OLTP和I/O密集型应用程序需要很高的性能和可靠性。这些性能包括事务日志、日志文件、数据索引等,其成本以每个I/O的花费来计算,而不是以每个存储单元的花费计算。
RAID
1+0
(RAID
10)
特点:与RAID
0+1相似,对数据进行分条和镜像,使用n+n个驱动器,性能(分条)和可靠性(镜像)较高。不同之处在于RAID
10对所有磁盘进行集体分条,然后实现镜像功能。
应用:OLTP和I/O密集型应用程序需要很高的性能和可靠性。这些性能包括事务日志、日志文件、数据索引等,其成本以每个I/O的花费来计算,而不是以每个存储单元的花费计算。
RAID
3
特点:在字节层面进行奇偶校验和分条,具有独立的专用磁盘驱动器,根据所需的驱动器数量,利用n+1的方式存储校验信息。
应用:为视频图像、地球物理学、生命科学和其它顺序处理的应用程序提供良好性能。但是,RAID
3不能很好地适用于那些对多用户或I/O流进行并发操作的应用程序。
RAID
4
特点:与RAID
3相同,但是提供块级的奇偶校验保护模式。
应用:利用读写缓存,能很好地适应文件服务环境。
RAID
5
特点:利用n+1的模式提供磁盘分条和旋转奇偶校验保护模式,为多用户和I/O流并发操作提供良好的可靠性,具有很好的读操作性能。利用空闲的磁盘驱动器,重新构建(磁盘重建)数据,防止重建后数据再次遭破坏。
应用:减少所需的磁盘数量,提供良好的可靠性和读操作性能,如果不利用写入缓存,写操作性能受到一定影响。RAID
5适用的应用程序包括关系型数据、读密集型数据库表格、文件共享和Web应用程序。
RAID
6
特点:利用双奇偶校验模式,对磁盘进行分条和旋转校验,旨在降低磁盘重建过程对数据可靠性的影响,尤其是使用大容量光纤通道和SATA磁盘驱动器时更是如此。RAID
6和其它多驱动器校验模式的问题在于,在写入数据或重建出现故障的磁盘驱动器时,需要校验奇偶,这时性能会受到影响。
应用:总体来说,如果你想实现高性能的读写操作,就要利用小型磁盘驱动器,避免使用RAID
6。另一方面,如果你想存储大量数据,而存储点有可能需要重建,正确配置RAID
5和RAID
6,就能满足应用程序的需求。

『柒』 服务器的RAID是什么意思

RAID是英文Rendant Array of Inexpensive Disks的缩写,中文简称为廉价磁盘冗余阵列。RAID就是一种由多块硬盘构成的冗余阵列。虽然RAID包含多块硬盘,但是在操作系统下是作为一个独立的大型存储设备出现。利用RAID技术于存储系统的好处主要有以下三种:

通过把多个磁盘组织在一起作为一个逻辑卷提供磁盘跨越功能
通过把数据分成多个数据块(Block)并行写入/读出多个磁盘以提高访问磁盘的速度
通过镜像或校验操作提供容错能力
最初开发RAID的主要目的是节省成本,当时几块小容量硬盘的价格总和要低于大容量的硬盘。目前来看RAID在节省成本方面的作用并不明显,但是RAID可以充分发挥出多块硬盘的优势,实现远远超出任何一块单独硬盘的速度和吞吐量。除了性能上的提高之外,RAID还可以提供良好的容错能力,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。

RAID技术分为几种不同的等级,分别可以提供不同的速度,安全性和性价比。根据实际情况选择适当的RAID级别可以满足用户对存储系统可用性、性能和容量的要求。常用的RAID级别有以下几种:NRAID,JBOD,RAID0,RAID1,RAID0+1,RAID3,RAID5等。目前经常使用的是RAID5和RAID(0+1)。

NRAID
NRAID即Non-RAID,所有磁盘的容量组合成一个逻辑盘,没有数据块分条(no block stripping)。NRAID不提供数据冗余。要求至少一个磁盘。

JBOD
JBOD代表Just a Bunch of Drives,磁盘控制器把每个物理磁盘看作独立的磁盘,因此每个磁盘都是独立的逻辑盘。JBOD也不提供数据冗余。要求至少一个磁盘。

RAID 0
RAID 0即Data Stripping(数据分条技术)。整个逻辑盘的数据是被分条(stripped)分布在多个物理磁盘上,可以并行读/写,提供最快的速度,但没有冗余能力。要求至少两个磁盘。我们通过RAID 0可以获得更大的单个逻辑盘的容量,且通过对多个磁盘的同时读取获得更高的存取速度。RAID 0首先考虑的是磁盘的速度和容量,忽略了安全,只要其中一个磁盘出了问题,那么整个阵列的数据都会不保了。

RAID 1
RAID 1,又称镜像方式,也就是数据的冗余。在整个镜像过程中,只有一半的磁盘容量是有效的(另一半磁盘容量用来存放同样的数据)。同RAID 0相比,RAID 1首先考虑的是安全性,容量减半、速度不变。

RAID 0+1
为了达到既高速又安全,出现了RAID 10(或者叫RAID 0+1),可以把RAID 10简单地理解成由多个磁盘组成的RAID 0阵列再进行镜像。

RAID 3和RAID 5
RAID 3和RAID 5都是校验方式。RAID 3的工作方式是用一块磁盘存放校验数据。由于任何数据的改变都要修改相应的数据校验信息,存放数据的磁盘有好几个且并行工作,而存放校验数据的磁盘只有一个,这就带来了校验数据存放时的瓶颈。RAID 5的工作方式是将各个磁盘生成的数据校验切成块,分别存放到组成阵列的各个磁盘中去,这样就缓解了校验数据存放时所产生的瓶颈问题,但是分割数据及控制存放都要付出速度上的代价。

按照硬盘接口的不同,RAID分为SCSI RAID,IDE RAID和SATA RAID。其中,SCSI RAID主要用于要求高性能和高可靠性的服务器/工作站,而台式机中主要采用IDE RAID和SATA RAID。

以前RAID功能主要依靠在主板上插接RAID控制卡实现,而现在越来越多的主板都添加了板载RAID芯片直接实现RAID功能,目前主流的RAID芯片有HighPoint的HTP372和Promise的PDC20265R,而英特尔更进一步,直接在主板芯片组中支持RAID,其ICH5R南桥芯片中就内置了SATA RAID功能,这也代表着未来板载RAID的发展方向---芯片组集成RAID。

Matrix RAID:
Matrix RAID即所谓的“矩阵RAID”,是ICH6R南桥所支持的一种廉价的磁盘冗余技术,是一种经济性高的新颖RAID解决方案。Matrix RAID技术的原理相当简单,只需要两块硬盘就能实现了RAID 0和RAID 1磁盘阵列,并且不需要添加额外的RAID控制器,这正是我们普通用户所期望的。Matrix RAID需要硬件层和软件层同时支持才能实现,硬件方面目前就是ICH6R南桥以及更高阶的ICH6RW南桥,而Intel Application Acclerator软件和Windows操作系统均对软件层提供了支持。

Matrix RAID的原理就是将每个硬盘容量各分成两部分(即:将一个硬盘虚拟成两个子硬盘,这时子硬盘总数为4个),其中用两个虚拟子硬盘来创建RAID0模式以提高效能,而其它两个虚拟子硬盘则透过镜像备份组成RAID 1用来备份数据。在Matrix RAID模式中数据存储模式如下:两个磁盘驱动器的第一部分被用来创建RAID 0阵列,主要用来存储操作系统、应用程序和交换文件,这是因为磁盘开始的区域拥有较高的存取速度,Matrix RAID将RAID 0逻辑分割区置于硬盘前端(外圈)的主因,是可以让需要效能的模块得到最好的效能表现;而两个磁盘驱动器的第二部分用来创建RAID1模式,主要用来存储用户个人的文件和数据。

例如,使用两块120GB的硬盘,可以将两块硬盘的前60GB组成120GB的逻辑分割区,然后剩下两个60GB区块组成一个60GB的数据备份分割区。像需要高效能、却不需要安全性的应用,就可以安装在RAID 0分割区,而需要安全性备分的数据,则可安装在RAID 1分割区。换言之,使用者得到的总硬盘空间是180GB,和传统的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着更高的弹性。如果发生硬盘损毁,RAID 0分割区数据自然无法复原,但是RAID 1分割区的数据却会得到保全。

可以说,利用Matrix RAID技术,我们只需要2个硬盘就可以在获取高效数据存取的同时又能确保数据安全性。这意味着普通用户也可以低成本享受到RAID 0+1应用模式。

『捌』 计算机存储中各RAID级别优缺点有哪些

在网络里查就好了,写得比较全。

『玖』 RAID的级别怎么划分标准是什么

Q:RAID是什么技术?

A:RAID,为Rendant Arrays of Independent Disks的简称,中文为廉价冗余磁盘阵列。 磁盘阵列其实也分为软阵列 (Software Raid)和硬阵列 (Hardware Raid) 两种. 软阵列即通过软件程序并由计算机的 CPU提供运行能力所成. 由于软件程式不是一个完整系统故只能提供最基本的 RAID容错功能. 其他如热备用硬盘的设置, 远程管理等功能均一一欠奉. 硬阵列是由独立操作的硬件提供整个磁盘阵列的控制和计算功能. 不依靠系统的CPU资源.
由于硬阵列是一个完整的系统, 所有需要的功能均可以做进去. 所以硬阵列所提供的功能和性能均比软阵列好. 而且, 如果你想把系统也做到磁盘阵列中, 硬阵列是唯一的选择. 故我们可以看市场上 RAID 5 级的磁盘阵列均为硬阵列. 软 阵列只适用于 Raid 0 和 Raid 1. 对于我们做镜像用的镜像塔, 肯定不会用 Raid 0或 Raid 1。作为高性能的存储系统,巳经得到了越来越广泛的应用。RAID的级别从RAID概念的提出到现在,巳经发展了六个级别, 其级别分别是0、1、2、3、4、5等。但是最常用的是0、1、3、5四个级别。下面就介绍这四个级别。

RAID 0:将多个较小的磁盘合并成一个大的磁盘,不具有冗余,并行I/O,速度最快。RAID 0亦称为带区集。它是将多个 磁盘并列起来,成为一个大硬盘。在存放数据时,其将数据按磁盘的个数来进行分段,然后同时将这些数据写进这些盘中。 所以,在所有的级别中,RAID 0的速度是最快的。但是RAID 0没有冗余功能的,如果一个磁盘(物理)损坏,则所有的数 据都无法使用。

RAID 1:两组相同的磁盘系统互作镜像,速度没有提高,但是允许单个磁盘错,可靠性最。RAID 1就是镜像。其原理为 在主硬盘上存放数据的同时也在镜像硬盘上写一样的数据。当主硬盘(物理)损坏时,镜像硬盘则代替主硬盘的工作。因 为有镜像硬盘做数据备份,所以RAID 1的数据安全性在所有的RAID级别上来说是最好的。但是其磁盘的利用率却只有50%, 是所有RAID上磁盘利用率最低的一个级别。

RAID Level 3 RAID 3存放数据的原理和RAID0、RAID1不同。RAID 3是以一个硬盘来存放数据的奇偶校验位,数据则分段存储于其余硬盘 中。它象RAID 0一样以并行的方式来存放数,但速度没有RAID 0快。如果数据盘(物理)损坏,只要将坏硬盘换掉,RAID
控制系统则会根据校验盘的数据校验位在新盘中重建坏盘上的数据。不过,如果校验盘(物理)损坏的话,则全部数据都 无法使用。利用单独的校验盘来保护数据虽然没有镜像的安全性高,但是硬盘利用率得到了很大的提高,为n-1。

RAID 5:向阵列中的磁盘写数据,奇偶校验数据存放在阵列中的各个盘上,允许单个磁盘出错。RAID 5也是以数据的校验 位来保证数据的安全,但它不是以单独硬盘来存放数据的校验位,而是将数据段的校验位交互存放于各个硬盘上。这样, 任何一个硬盘损坏,都可以根据其它硬盘上的校验位来重建损坏的数据。硬盘的利用率为n-1。

RAID 0-1:同时具有RAID 0和RAID 1的优点。

冗余:采用多个设备同时工作,当其中一个设备失效时,其它设备能够接替失效设备继续工作的体系。在PC服务器上,通 常在磁盘子系统、电源子系统采用冗余技术

『拾』 如何选择正确的RAID级别

RAID(Rendant Array of Independent Disk 独立冗余磁盘阵列) raid简介 一.Raid定义 RAID(Rendant Array of Independent Disk 独立冗余磁盘阵列)技术是加州大学伯克利分校1987年 提出,最初是为了组合小的廉价磁盘来代替大的昂贵磁盘,同时希望磁盘失效时不会使对数据的访问受损 失而开发出一定水平的数据保护技术。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。 二、RAID的几种工作模式 1、RAID0 即Data Stripping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。RAID 0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。 (1)、RAID 0最简单方式 就是把x块同样的硬盘用硬件的形式通过智能磁盘控制器或用操作系统中的磁盘驱动程序以软件的方 式串联在一起,形成一个独立的逻辑驱动器,容量是单独硬盘的x倍,在电脑数据写时被依次写入到各磁盘 中,当一块磁盘的空间用尽时,数据就会被自动写入到下一块磁盘中,它的好处是可以增加磁盘的容量。 速度与其中任何一块磁盘的速度相同,如果其中的任何一块磁盘出现故障,整个系统将会受到破坏,可靠 性是单独使用一块硬盘的1/n。 (2)、RAID 0的另一方式 是用n块硬盘选择合理的带区大小创建带区集,最好是为每一块硬盘都配备一个专门的磁盘控制器,在 电脑数据读写时同时向n块磁盘读写数据,速度提升n倍。提高系统的性能。 2、RAID 1 RAID 1称为磁盘镜像: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有以下特点: (1)、RAID 1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)、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。 (4)、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。 (5)、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。 (6)、RAID 1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。 3、RAID0+1 把RAID0和RAID1技术结合起来,数据除分布在多个盘上外,每个盘都有其物理镜像盘,提供全冗余能 力,允许一个以下磁盘故障,而不影响数据可用性,并具有快速读/写能力。RAID0+1要在磁盘镜像中建立 带区集至少4个硬盘。 4、RAID2 电脑在写入数据时在一个磁盘上保存数据的各个位,同时把一个数据不同的位运算得到的海明校验码 保存另一组磁盘上,由于海明码可以在数据发生错误的情况下将错误校正,以保证输出的正确。但海明码 使用数据冗余技术,使得输出数据的速率取决于驱动器组中速度最慢的磁盘。RAID2控制器的设计简单。 5、RAID3:带奇偶校验码的并行传送 RAID 3使用一个专门的磁盘存放所有的校验数据,而在剩余的磁盘中创建带区集分散数据的读写操作 。当一个完好的RAID 3系统中读取数据,只需要在数据存储盘中找到相应的数据块进行读取操作即可。但 当向RAID 3写入数据时,必须计算与该数据块同处一个带区的所有数据块的校验值,并将新值重新写入到 校验块中,这样无形虽增加系统开销。当一块磁盘失效时,该磁盘上的所有数据块必须使用校验信息重新 建立,如果所要读取的数据块正好位于已经损坏的磁盘,则必须同时读取同一带区中的所有其它数据块, 并根据校验值重建丢失的数据,这使系统减慢。当更换了损坏的磁盘后,系统必须一个数据块一个数据块 的重建坏盘中的数据,整个系统的性能会受到严重的影响。RAID 3最大不足是校验盘很容易成为整个系统 的瓶颈,对于经常大量写入操作的应用会导致整个RAID系统性能的下降。RAID 3适合用于数据库和WEB服 务器等。 6、 RAID4 RAID4即带奇偶校验码的独立磁盘结构,RAID4和RAID3很象,它对数据的访问是按数据块进行的,也 就是按磁盘进行的,每次是一个盘,RAID4的特点和RAID3也挺象,不过在失败恢复时,它的难度可要比 RAID3大得多了,控制器的设计难度也要大许多,而且访问数据的效率不怎么好。 7、 RAID5 RAID 5把校验块分散到所有的数据盘中。RAID 5使用了一种特殊的算法,可以计算出任何一个带区校 验块的存放位置。这样就可以确保任何对校验块进行的读写操作都会在所有的RAID磁盘中进行均衡,从而 消除了产生瓶颈的可能。RAID5的读出效率很高,写入效率一般,块式的集体访问效率不错。RAID 5提高 了系统可靠性,但对数据传输的并行性解决不好,而且控制器的设计也相当困难。 8、RAID6 RAID6即带有两种分布存储的奇偶校验码的独立磁盘结构,它是对RAID5的扩展,主要是用于要求数据 绝对不能出错的场合,使用了二种奇偶校验值,所以需要N+2个磁盘,同时对控制器的设计变得十分复杂 ,写入速度也不好,用于计算奇偶校验值和验证数据正确性所花费的时间比较多,造成了不必须的负载, 很少人用。 9、 RAID7 RAID7即优化的高速数据传送磁盘结构,它所有的I/O传送均是同步进行的,可以分别控制,这样提高 了系统的并行性和系统访问数据的速度;每个磁盘都带有高速缓冲存储器,实时操作系统可以使用任何实 时操作芯片,达到不同实时系统的需要。允许使用SNMP协议进行管理和监视,可以对校验区指定独立的传 送信道以提高效率。可以连接多台主机,当多用户访问系统时,访问时间几乎接近于0。但如果系统断电 ,在高速缓冲存储器内的数据就会全部丢失,因此需要和UPS一起工作,RAID7系统成本很高。 10、 RAID10 RAID10即高可靠性与高效磁盘结构它是一个带区结构加一个镜象结构,可以达到既高效又高速的目的。这 种新结构的价格高,可扩充性不好。 11、 RAID53 RAID7即高效数据传送磁盘结构,是RAID3和带区结构的统一,因此它速度比较快,也有容错功能。但价格 十分高,不易于实现。 三、应用RAID技术 要使用磁盘RAID主要有两种方式,第一种就是RAID适配卡,通过RAID适配卡插入PCI插槽再接上硬盘 实现硬盘的RAID功能。第二种方式就是直接在主板上集成RAID控制芯片,让主板能直接实现磁盘RAID。这 种方式成本比专用的RAID适配卡低很多。 此外还可以用2k or xp or linux系统做成软raid. 个人使用磁盘RAID主要是用RAID0、 RAID1或RAID0+1工作模式。

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