之前對(duì)RAID沒(méi)有概念，經(jīng)常聽(tīng)說(shuō)用的服務(wù)器做的Raid0\1\5什么的，今天有時(shí)間整理了一下，對(duì)Raid有了大概的了解。

http://baike.baidu.com/view/591967.htm   Raid0
http://baike.baidu.com/view/591973.htm   Raid1
http://baike.baidu.com/view/120903.htm   raid+1
http://baike.baidu.com/view/645826.htm   raid5



RAID 0提高存儲(chǔ)性能的原理是把連續(xù)的數(shù)據(jù)分散到多個(gè)磁盤(pán)上存取，這樣，系統(tǒng)有數(shù)據(jù)請(qǐng)求就可以被多個(gè)磁盤(pán)并行的執(zhí)行，每個(gè)磁盤(pán)執(zhí)行屬于它自己的那部分?jǐn)?shù)據(jù)請(qǐng)求。這種數(shù)據(jù)上的并行操作可以充分利用總線(xiàn)的帶寬，顯著提高磁盤(pán)整體存取性能。



優(yōu)點(diǎn)就是把一個(gè)任務(wù)被多個(gè)磁盤(pán)存取，速度快了。
缺點(diǎn)：沒(méi)有數(shù)據(jù)冗余。RAID 0 連續(xù)地分割數(shù)據(jù)并并行地讀/寫(xiě)于多個(gè)磁盤(pán)上. 因此具有很高的數(shù)據(jù)傳輸率， 但RAID 0在提高性能的同時(shí)，并沒(méi)有提供數(shù)據(jù)可靠性,如果一個(gè)磁盤(pán)失效，將影響整個(gè)數(shù)據(jù)。因此RAID 0 不可應(yīng)用于需要數(shù)據(jù)高可用性的關(guān)鍵應(yīng)用。

RAID 0具有的特點(diǎn)，使其特別適用于對(duì)性能要求較高，而對(duì)數(shù)據(jù)安全不太在乎的領(lǐng)域，如圖形工作站等。對(duì)于個(gè)人用戶(hù)，RAID 0也是提高硬盤(pán)存儲(chǔ)性能的絕佳選擇。

Raid1


RAID 1磁盤(pán)陣列級(jí)，是一種鏡像磁盤(pán)陣列，其原理就是將一塊硬盤(pán)的數(shù)據(jù)以相同位置指向另一塊硬盤(pán)的位置。RAID 1又稱(chēng)為Mirror或Mirroring，它的宗旨是最大限度的保證用戶(hù)數(shù)據(jù)的可用性和可修復(fù)性。
RAID 1的操作方式是把用戶(hù)寫(xiě)入硬盤(pán)的數(shù)據(jù)百分之百地自動(dòng)復(fù)制到另外一個(gè)硬盤(pán)上。
由于對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行百分之百的備份，在所有RAID級(jí)別中，RAID 1提供最高的數(shù)據(jù)安全保障。
同樣，由于數(shù)據(jù)的百分之百備份，備份數(shù)據(jù)占了總存儲(chǔ)空間的一半，因而，Mirror的磁盤(pán)空間利用率低，存儲(chǔ)成本高。
Mirror雖不能提高存儲(chǔ)性能，但由于其具有的高數(shù)據(jù)安全性，使其尤其適用于存放重要數(shù)據(jù)，如服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)等領(lǐng)域。
RAID 1磁盤(pán)陣列顯然是最可靠的一種陣列，因?yàn)樗偸潜３忠环萃暾臄?shù)據(jù)備份。它的性能自然沒(méi)有RAID 0磁盤(pán)陣列那樣好，但其數(shù)據(jù)讀取確實(shí)較單一硬盤(pán)來(lái)的快，因?yàn)閿?shù)據(jù)會(huì)從兩塊硬盤(pán)中較快的一塊中讀出。
RAID 1磁盤(pán)陣列的寫(xiě)入速度通常較慢，因?yàn)閿?shù)據(jù)得分別寫(xiě)入兩塊硬盤(pán)中并做比較。
RAID 1磁盤(pán)陣列一般支持“熱交換”，就是說(shuō)陣列中硬盤(pán)的移除或替換可以在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)進(jìn)行，無(wú)須中斷退出系統(tǒng)。
RAID 1磁盤(pán)陣列是十分安全的，不過(guò)也是較貴一種RAID磁盤(pán)陣列解決方案，因?yàn)閮蓧K硬盤(pán)僅能提供一塊硬盤(pán)的容量。
RAID 1磁盤(pán)陣列主要用在數(shù)據(jù)安全性很高，而且要求能夠快速恢復(fù)被破壞的數(shù)據(jù)的場(chǎng)合。

RAID 0+1

正如其名字一樣RAID 0+1是RAID 0和RAID 1的組合形式，也稱(chēng)為RAID 10。
以四個(gè)磁盤(pán)組成的RAID 0+1為例，其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式如圖所示：RAID 0+1是存儲(chǔ)性能和數(shù)據(jù)安全兼顧的方案。它在提供與RAID 1一樣的數(shù)據(jù)安全保障的同時(shí)，也提供了與RAID 0近似的存儲(chǔ)性能。 由于RAID 0+1也通過(guò)數(shù)據(jù)的100%備份功能提供數(shù)據(jù)安全保障，因此RAID 0+1的磁盤(pán)空間利用率與RAID 1相同，存儲(chǔ)成本高。
RAID 0+1的特點(diǎn)使其特別適用于既有大量數(shù)據(jù)需要存取，同時(shí)又對(duì)數(shù)據(jù)安全性要求嚴(yán)格的領(lǐng)域，如銀行、金融、商業(yè)超市、倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)房、各種檔案管理等。

RAID 5

RAID 5 是一種存儲(chǔ)性能、數(shù)據(jù)安全和存儲(chǔ)成本兼顧的存儲(chǔ)解決方案。 以四個(gè)硬盤(pán)組成的RAID 5為例，其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式如圖4所示：圖中，P0為D0，D1和D2的奇偶校驗(yàn)信息，其它以此類(lèi)推。由圖中可以看出，RAID 5不對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，而是把數(shù)據(jù)和相對(duì)應(yīng)的奇偶校驗(yàn)信息存儲(chǔ)到組成RAID5的各個(gè)磁盤(pán)上，并且奇偶校驗(yàn)信息和相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)于不同的磁盤(pán) 上。當(dāng)RAID5的一個(gè)磁盤(pán)數(shù)據(jù)發(fā)生損壞后，利用剩下的數(shù)據(jù)和相應(yīng)的奇偶校驗(yàn)信息去恢復(fù)被損壞的數(shù)據(jù)。

RAID 5可以理解為是RAID 0和RAID 1的 折中方案。RAID 5可以為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)安全保障，但保障程度要比Mirror低而磁盤(pán)空間利用率要比Mirror高。RAID 5具有和RAID 0相近似的數(shù)據(jù)讀取速度，只是多了一個(gè)奇偶校驗(yàn)信息，寫(xiě)入數(shù)據(jù)的速度比對(duì)單個(gè)磁盤(pán)進(jìn)行寫(xiě)入操作稍慢。同時(shí)由于多個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)一個(gè)奇偶校驗(yàn)信息，RAID 5的磁盤(pán)空間利用率要比RAID 1高，存儲(chǔ)成本相對(duì)較低。 RAID5校驗(yàn)位算法原理 P=D1 xor D2 xor D3 … xor Dn （D1,D2,D3 … Dn為數(shù)據(jù)塊，P為校驗(yàn)，xor為異或運(yùn)算） XOR(Exclusive OR)的校驗(yàn)原理如下表：

A值	B值	Xor結(jié)果
0	0	0
1	0	1
0	1	1
1	1	0

這里的A與B值就代表了兩個(gè)位，從中可以發(fā)現(xiàn)，A與B一樣時(shí)，XOR結(jié)果為0，A與B不一樣時(shí)，XOR結(jié)果就是1，而且知道XOR結(jié)果和A與B中的任何一 個(gè)數(shù)值，就可以反推出另一個(gè)數(shù)值。比如A為1，XOR結(jié)果為1，那么B肯定為0，如果XOR結(jié)果為0，那么B肯定為1。這就是XOR編碼與校驗(yàn)的基本原 理。

RAID5讀寫(xiě)過(guò)程

用簡(jiǎn)單的語(yǔ)言來(lái)表示，至少使用3塊硬盤(pán)（也可以更多）組建RAID5磁盤(pán)陣 列，當(dāng)有數(shù)據(jù)寫(xiě)入硬盤(pán)的時(shí)候，按照1塊硬盤(pán)的方式就是直接寫(xiě)入這塊硬盤(pán)的磁道，如果是RAID5的話(huà)這次數(shù)據(jù)寫(xiě)入會(huì)分根據(jù)算法分成3部分，然后寫(xiě)入這3塊 硬盤(pán)，寫(xiě)入的同時(shí)還會(huì)在這3塊硬盤(pán)上寫(xiě)入校驗(yàn)信息，當(dāng)讀取寫(xiě)入的數(shù)據(jù)的時(shí)候會(huì)分別從3塊硬盤(pán)上讀取數(shù)據(jù)內(nèi)容，再通過(guò)檢驗(yàn)信息進(jìn)行校驗(yàn)。當(dāng)其中有1塊硬盤(pán)出 現(xiàn)損壞的時(shí)候,就從另外2塊硬盤(pán)上存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可以計(jì)算出第3塊硬盤(pán)的數(shù)據(jù)內(nèi)容。也就是說(shuō)raid5這種存儲(chǔ)方式只允許有一塊硬盤(pán)出現(xiàn)故障，出現(xiàn)故障時(shí)需要 盡快更換。當(dāng)更換故障硬盤(pán)后，在故障期間寫(xiě)入的數(shù)據(jù)會(huì)進(jìn)行重新校驗(yàn)。 如果在未解決故障又壞1塊，那就是災(zāi)難性的了。