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raid磁盘阵列简述
作者：香农青岛数据恢复中心 2011-04-28 10:10
RAID（独立磁盘冗余阵列）是指把多个独立的硬盘（图上的黄色存储区）组合成为一个较大的逻辑阵列（带斜线的存储区）。数据存储在磁盘的此阵列，并带有附加的冗余信息。冗余信息可以是数据本身（镜像），也可以是从多个数据块（RAID 4 或 RAID 5）计算出的奇偶校验信息。使用 RAID 后，操作系统（Windows*，NetWare* 或 Unix）不再处理单个硬盘，而是把整个磁盘阵列当作一个逻辑硬盘来处理。
RAID 的主要目标是提高数据的可用性和安全性。一旦出现硬盘故障，RAID 可以防止停机，但是它不可以恢复用户删除或者由失窍或火灾等重大事件破坏的数据。出于此原因，安装 RAID 后为防止这些原因破坏系统，您必须经常备份您的数据。
实施 RAID 解决方案有两种方法：硬件 RAID 控制器是智能设备，可以自行处理所有的 RAID 信息。安装这种系统后，主机对 RAID 阵列的控制完全解除，而是由 RAID 控制器对 RAID 阵列进行全面控制。另一种方法是使用简易的主适配器和 RAID 驱动程序实施 RAID。在这种系统中，驱动程序被集成到操作系统，如 Windows* NT。此时，RAID 系统的性能完全依赖于主 CPU 的处理负荷，在阵列重建阶段负荷带有潜在的问题，随之会出现硬盘故障。
硬件 RAID 控制器需要关注的地方包括：安装和维护的简便性，管理软件的功能以及制造商开发 RAID 组件的经验。RAID 控制器必须支持最重要的 RAID 级别（0、1、4、5 和 10），并且能够跨通道同时处理不同 RAID 级别的多个阵列。
RAID 0需要至少两个驱动器
特点和优点RAID 0中，数据被分成块，每个块都被写到一个驱动器中。 由于I/O负载由多个通道和驱动器分担，所有I/O性能很高。 当使用多个控制器，每个控制器上只连接一个驱动器时，性能达到最大。 没有使用奇偶校验。 非常简单的设计。 非常容易实现。 |
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在RAID 1中，要取得最佳性能，RAID控制器必须可以并行读或写两个驱动器。
RAID至少需要两个驱动器才能实现。
特点和优点可同时读两个驱动器或写一个驱动器。 读性能是单个驱动器的两倍，写性能与单个驱动器相同。 100％的数据冗余，因此当有一个驱动器失败时，不需要重建，只需将数据拷贝到一个新的驱动器。 数据块的传输速率与单个驱动器相同。 某些情况下，RAID 1允许多个驱动器失败。 最简单的RAID 存储子系统。 |
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数据字的每个位分别写到多个驱动器中（在上图中是4个驱动器），每个数据字的ECC校验值存放到ECC校验盘中。当读取数据时，ECC可以纠正出错的数据。
特点和优点可以纠正运行中的数据错误。 可以实现非常高数据传输速率。 要求的数据传输速率越高，数据盘与ECC校验盘的比率就越大。 与RAID 3，4，5 相比，实现起来较容易。 非常简单的设计。 非常容易实现。 |
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在RAID 3中，数据块被拆分写到数据盘中，在写入时计算校验和并将校验和写到校验盘中，在读取数据时同时读取校验和。
特点和优点非常高的读取速率。 非常高的写入速率。 驱动器失败对数据吞吐没什么影响。 ECC盘与数据盘的比率较低，意味着利用率较高。 |
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数据块被写到一个磁盘上，校验和根据同一级的块生成，写到校验驱动器并在读取数据块时校验。
RAID4至少需要3个驱动器。
特点和优点非常高的读数据处理能力。 校验盘与数据盘的比率较低，意味着利用率较高。 集合数据传输率较高。 |
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数据块被写到一个驱动器上，校验和根据同一级的数据生成，记录到各驱动器中，并在读取时进行校验。
RAID 5至少需要3个驱动器才能实现。
特点和优点读数据时的处理能力最高。 写数据时的处理能力居中。 ECC校验占用的驱动器与数据占用的驱动器的比率较低，利用率较高。 集合数据传输率较好。 |
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特点和优点RAID 6实际上是RAID 5的扩展，它附加了一次校验，从而增强了容错能力（两维校验）。 与RAID 5一样，数据块写到同一个驱动器上，然后计算两组校验值。RAID 6增强了容错能力，容许多个驱动器失败。 是特别重要的环境中的完美解决方案。 |
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RAID 10至少需要4块驱动器
特点和优点RAID 10是把数据分成条带阵列，而每一条带阵列实际上是RAID 1阵列。 RAID 10的容错能力和RAID 1相当。 RAID 10与镜像阵列的容错能力相同时。开销也相同 通过把RAID 1分割从而取得了很高的I/O速率。 在某些环境下，RAID 10阵列可以容许多个驱动器失败。 对于需要采用RAID 1而又期望更高的突发性能的站点来说，是完美的解决方案。 |
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RAID 50需要至少5块驱动器
特点和优点RAID 50实际上应该叫做“RAID 3”，它是一个分割为RAID 3的条带阵列。 RAID 50具有和RAID 3相同的容错能力和开销。 由于条带为RAID 0，所以对于小的请求可以取得很高的I/O速率。 对于需要RAID 3而又期望更高性能的场合来说是完美的解决方案。 非常容易实现。 |
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RAID 0＋1 需要至少4块驱动器
特点和优点RAID 0＋1是RAID 0的镜像阵列。 RAID 0＋1具有和RAID 5相同的容错能力。 RAID 0＋1和镜像阵列在容错能力相同的条件下开销相同。 条带化带来了很高的I/O速率。 对于需要很高的性能而又不关心可靠性的站点来说是完美的解决方案。 |
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