磁盘阵列RAID技术简述.doc

简述raid磁盘管理技术
RAID是一种磁盘管理技术，全称为Redundant Array of Independent Disks（独立磁盘阵列），目的是将多个磁盘组合
在一起，形成一个单一的高容量或高性能的存储设备。

RAID
通常用于数据备份或提高数据处理能力。

RAID技术有多种级别，其中最常见的是RAID 0、RAID 1、RAID 5和RAID 10。

RAID 0将多个磁盘组合在一起形成一个虚拟磁盘，提高了数
据读写速度，但没有冗余备份，一旦其中一个磁盘损坏，整个系统将失效。

RAID 1则是将数据完全复制到两个磁盘上，保证数据完整性，但需要花费更多的存储空间。

RAID 5采用奇偶校验来检测数据完整性，并将奇偶校验码分
布在各个磁盘上，提高存储效率和可用性。

RAID 10结合了RAID 1和RAID 0的优点，将多个RAID 1组
合在一起形成RAID 0。

RAID技术的使用有助于提高数据可用性、数据安全和数据处
理能力。

但需要注意的是，RAID不能完全防止数据丢失或毁坏，并且RAID技术需要更高的成本和更多的管理工作。

附录Ａ Ｄｉｓｋ　Ａｒｒａｙ磁盘阵列基本原理　Ａ．１　我们为什幺需要磁盘阵列　目前人们逐渐认识了磁盘阵列技术。

磁盘阵列技术可以详细地划分为若干个级别０－５　ＲＡＩＤ技术，并且又发展了所谓的　ＲＡＩＤ　Ｌｅｖｅｌ　１０，　３０，　５０的新的级别，本章节都会一一介绍。

ＲＡＩＤ是廉价冗余磁盘阵列（Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ　Ａｒｒａｙ　ｏｆ　Ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ　Ｄｉｓｋ）的简称。

用ＲＡＩＤ的好处简单的说就是：　安全性高，速度快，数据容量超大　某些级别的ＲＡＩＤ技术可以把速度提高到单个硬盘驱动器的４００％。

磁盘阵列把多个硬盘驱动器连接在一起协同工作，大大提高了速度，同时把硬盘系统的可靠性提高到接近无错的境界。

这些“容错”系统速度极快，同时可靠性极高。

　这本小册子将讨论这些新技术，以及不同级别ＲＡＩＤ的优缺点。

我们并不想涉及那些关键性的技术细节问题，而是将磁盘阵列和ＲＡＩＤ技术介绍给对它们尚不熟悉的人们。

相信这将帮助你选用合适的ＲＡＩＤ技术。

　Ａ．２　ＲＡＩＤ级别的定义　下表提供了６级ＲＡＩＤ的简单定义，本书其后部分将对各级ＲＡＩＤ进行更详尽的描述。

　ＲＡＩＤ级别　描述　速度＊　容错性能　ＲＡＩＤ　０　硬盘分段　硬盘并行输入／出　无　ＲＡＩＤ　１　硬盘镜像　没有提高　有（允许单个硬盘错）　ＲＡＩＤ　２　硬盘分段加汉明码纠错　没有提高　有（允许单个硬盘错）　ＲＡＩＤ　３　硬盘分段加专用　奇偶校验盘　硬盘并行输入／出　有（允许单个硬盘错）　ＲＡＩＤ　４　硬盘分段加专用　奇偶校验盘需异步硬盘　硬盘并行输入／出　有（允许单个硬盘错）　ＲＡＩＤ　５　硬盘分段加奇偶校验　分布在各硬盘　硬盘并行输入／出比　ＲＡＩＤ０稍慢　有（允许单个硬盘错）　＊对于单一容量昂贵硬盘（ＳＬＥＤ）的性能提高　Ａ．３　硬盘数据跨盘（Ｓｐａｎｎｉｎｇ）　数据跨盘技术使多个硬盘像一个硬盘那样工作，这使用户通过组合已有的资源或增加一些资源来廉价地突破现有的硬盘空间限制。

raid技术详解（raid大全）一、RAID 概述1988 年美国加州大学伯克利分校的 D. A. Patterson 教授等首次在论文“A Case of Redundant Array of Inexpensive Disks”中提出了 RAID 概念[1] ，即廉价冗余磁盘阵列（ Redundant Array of Inexpensive Disks ）。

由于当时大容量磁盘比较昂贵， RAID 的基本思想是将多个容量较小、相对廉价的磁盘进行有机组合，从而以较低的成本获得与昂贵大容量磁盘相当的容量、性能、可靠性。

随着磁盘成本和价格的不断降低， RAID 可以使用大部分的磁盘，“廉价”已经毫无意义。

因此， RAID 咨询委员会（ RAID Advisory Board, RAB ）决定用“独立”替代“廉价”，于时 RAID 变成了独立磁盘冗余阵列（ Redundant Array of Independent Disks ）。

但这仅仅是名称的变化，实质内容没有改变。

RAID 这种设计思想很快被业界接纳， RAID 技术作为高性能、高可靠的存储技术，已经得到了非常广泛的应用。

RAID 主要利用数据条带、镜像和数据校验技术来获取高性能、可靠性、容错能力和扩展性，根据运用或组合运用这三种技术的策略和架构，可以把 RAID 分为不同的等级，以满足不同数据应用的需求。

D. A. Patterson 等的论文中定义了 RAID1-RAID5 原始 RAID 等级， 1988 年以来又扩展了 RAID0 和 RAID6 。

近年来，存储厂商不断推出诸如 RAID7 、 RAID10/01 、 RAID50 、 RAID53 、 RAID100 等 RAID 等级，但这些并无统一的标准。

目前业界公认的标准是 RAID0-RAID5 ，除 RAID2外的四个等级被定为工业标准，而在实际应用领域中使用最多的 RAID 等级是RAID0 、 RAID1 、 RAID3 、 RAID5 、 RAID6 和 RAID10。

RAID ：性能增强的磁盘阵列配置方案RAID（Redundant Array of Independent Disks）是一种通过将多个硬盘组合在一起形成磁盘阵列来提高存储性能和数据冗余的技术。

RAID有不同的级别，每个级别都有不同的特点和适用场景。

在本文中，我们将重点讨论几种常见的RAID配置方案，以及它们如何增强性能。

1. RAID 0：大幅提升读写速度RAID 0是最简单的RAID级别之一，它将两个或更多的硬盘组合在一起，并将数据分割成块，然后分别写入每个硬盘。

由于数据的并行读写操作，RAID 0将大幅提升存储系统的读写速度。

然而，RAID 0没有冗余功能，一旦其中一个硬盘出现故障，所有数据都将丢失。

2. RAID 1：提供数据冗余和备份RAID 1使用镜像技术，将相同的数据同时写入两个或多个硬盘。

这样，当其中一个硬盘出现故障时，系统可以从其他硬盘中获取相同的数据。

RAID 1提供了数据的冗余和备份功能，使得系统更加可靠。

然而，RAID 1并不能提升系统的读写速度，因为所有数据都要同时写入多个硬盘。

3. RAID 5：提供读取性能和数据冗余RAID 5是一种将数据分布在多个硬盘上并提供容错能力的RAID级别。

RAID 5至少需要三个硬盘，其中一个硬盘用于存储奇偶校验信息。

奇偶校验信息允许在一个硬盘故障的情况下恢复数据。

RAID 5在读取方面具有良好的性能，但在写入方面可能会稍慢。

4. RAID 10：融合RAID 1和RAID 0的优势RAID 10是将RAID 1和RAID 0结合起来的一种配置方案，它同时提供数据冗余和读写性能的优势。

RAID 10需要至少四个硬盘，它将硬盘分成两组，每组都是一个独立的RAID 1阵列，然后将这两个RAID 1阵列组成一个RAID 0阵列。

这样做的好处是不仅可以提供数据的冗余和备份功能，还可以大幅提升系统的读写性能。

5. RAID 6：提供更高的容错能力RAID 6是在RAID 5基础上进一步增强的配置方案，它使用两个奇偶校验信息来提供更高的容错能力。

磁盘阵列详解RAID：是一种将多块磁盘形成一个有机整体，使之能够在硬盘故障时提供数据保护的技术. RAID分级取决于三个因素：分条Striping：将数据分散到不同物理硬盘上，使读写数据时可以同时访问多块硬盘!数据镜像Mirroring：将同一数据写在两块不同硬盘上，从而产生该数据两个副本!奇偶校验Parity (Error Correction )：通过数学方法而不是单纯重复写同样数据来实现数据保护.注：独立磁盘奇偶校验:校验信息单独存在磁盘上，一旦出现磁盘损坏，用校验值减去其它磁盘上对应位臵的值，就能找回数据!RAID 0单纯依靠分条提高I/O性能，无数据保护!适用：I/O量大但不需要数据保护的应用 e.g.图像处理!RAID 1通过数据镜像提升容错性!同一数据写在不同硬盘上!可以承受一块甚至几块硬盘同时坏掉，但不优化读取性能!适用：数据安全可靠性要求非常高的应用 e.g. 人事会计系统!RAID 2带海明码的RAID!RAID 3通过分条提高性能，利用奇偶校验提升容错性。

在存储普通的信息的硬盘以外，用一块专门的硬盘存储校验信息!RAID 4通过分条提高性能，利用奇偶校验提升容错性!在存储普通的信息的硬盘以外，用一块专门的硬盘存储校验信息。

但允许某一数据单元（block）可以从单块磁盘中读写，而无需访问整个条带，所以数据读取的速度高!RAID 5通过分条提高性能，利用奇偶校验提升容错性。

允许某一数据单元（block）可以从单块磁盘中读写，而无需访问整个条带。

校验信息分布在所有磁盘上!比RAID4写性能好，容易恢复!RAID 6基本与RAID5一样，但引入第二校验元素应对两块磁盘同时失效的情况。

写代价也因此比RAID5高，恢复也比RAID5耗时长!RAID 1＋0分条的镜像数据先被镜像，再分条，数据恢复简单，迅速。

RAID 0＋1镜像的分条数据先被分条，再镜像，一旦一块硬盘坏掉，级数下降成RAID0，恢复起来较RAID1+0麻烦。

RAID技术简介1简介本章主要介绍RAID技术（冗余磁盘阵列）的一般意义本章描述的RAID结构并不反映其他特殊情况，它们只代表典型的结构特征。

关于RAID技术的描述主要提供给对此项技术并不熟悉的用户。

2RAID概念RD15 RAID存储系统具有高速的读/写性能和数据冗余性，主要因为它采用了一种数据存储新技术，即冗余磁盘阵列（RAID）。

RAID概念由美国UC Berkeley大学于1987年提出。

RAID具有以下三个特征：⏹在用户看来，它实际上就是捆绑一个或多个逻辑盘形成一个磁盘组。

⏹数据通过定义好的方式传送到磁盘组。

⏹倘若磁盘失效，冗余性或数据重建性可以使数据重新恢复。

Berkeley大学介绍了五种不同的RAID级别，定义为RAID 0至5。

最常用的级别为0，1，3和5。

●RAID 0在RAID0里，数据被分成多种片段同时写进多个磁盘（图1-1）。

无奇偶校验，不检查保存的磁盘信息。

数据通过多个磁盘同时读取，这种配置可以使I/O速率最大化，但没有数据保护。

RAID0最适合需要高I/O速度但无数据冗余要求的应用。

●RAID1RAID1采用镜像技术来达到高数据可用性。

数据被分成块（blocks），相同块被同时写入两个磁盘，读取时从两个镜像盘的某一个盘里读取（图1-2）。

这种技术的缺点就是有一半的可用磁盘用来进行数据保护。

RAID1特别适合数据库及文件服务器等需要高可用性的应用。

●RAID3在RAID3里，数据被分成不同的片段（segments）并同时写入不同的磁盘。

另有一个单独的磁盘用来存储其他盘上写数据的奇偶校验信息（图1-3）。

一旦磁盘失效数据丢失，数据仍可从其余盘上恢复。

这种结构保证了有高I/O吞吐量、高速数据传输速度和数据保护。

但它读写小块数据的效率低。

它最适合有大的数据块读写操作的应用。

●RAID5RAID5采用阵列/校验分配方式，数据被分成一条条（stripes），数据与校验信息采用交互方式同时写进磁盘（图1-4）。

服务器磁盘RAID（一）RAID 磁盘阵列RAID是 Redundant Array of Inexpensive Disks 的缩写. 中文叫磁盘阵列. 的确, 它是由一组廉价的磁盘(或叫硬盘)所组成. 通过一个特定的计算方程式和数据分布方法, 数据是可以有根据地重新计算出来. 我们做光盘镜像时由于数据量非常庞大. 单靠磁盘组, 即把几个硬盘在NT的磁盘管理器上接起来成为一个大硬盘是完全没有可靠性可言. 一旦发生什么问题, 这个庞大的数据库必须重新由头再做. 非常费时失事.所以我们用磁盘阵列. Raid有分 0, 1, 0+1, 3, 5等好几类. 其中Raid 5 可以说是光盘镜像的必然选择.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 RAID的分类 :1 [ 请输入资料RAID 0 - 由两个或以上的硬盘组成. 容量是它们的总和. 数据是平均的写到两个硬盘上. 好处是速度快因读和写均由两个硬盘同时分担.但一点容错能力都没有. 当有一个硬盘失效时, 所有的数据即时失去.RAID 1 - 即硬盘镜像(Hard Disk Mirroring) 由两个硬盘所组成. 其中一个是主, 另外一个是副. 系统不停的把在主硬盘上发生的变化写录到副硬盘上. 容错能力是 100%. 但由于两个硬盘只提供一个硬盘的容量故使用率很低.RAID 5 - 由三个或以上的硬盘所组成. 容量是它们中最低容量X (硬盘总数- 1). 如果在硬盘容量固定的情况下, 5个硬盘作RAID5只能有4个硬盘的容量. 如果有一些硬盘的容量比较大, 系统只能按最低容量的硬盘算. 所以我们做RAID 5时, 所有硬盘均是同一个容量的. 数据和容错信息会平均的分布到这几个硬盘中. 万一有一个硬盘失效时,系统和根据其他几个硬盘的容错信息计算出失效硬盘应该提供的信息. 故其容错率也是100%. 但约有两个硬盘同时失效, 所有数据均会即时掉失. 当然, 两个硬盘同时失效的机会不是很高, 故我们也不用过分担忧. 如果你是不怕一万, 只怕万一的人. 世达XRAID系统同时提供热备用硬盘的功能. 令你的风险降到最低.主题:服务器磁盘RAID(二)一 RAID技术的优越性所谓RAID，是指将多个磁盘连成一个阵列，然而以某种方式书写磁盘。

RAID技术简介RAID是利用若干台小型硬磁盘驱动器加上控制器按一定的组合条件，而组成的一个大容量、快速响应、高可靠储子系统。

由于可有多台驱动器并行工作，大大提高了存储容量和数据传输率，而且由于采用了纠错技术，提可靠性。

硬盘阵列是视频网络系统中非常重要的一个环节，硬盘阵列的容量、速度、稳定性往往决定整个网络能。

RAID通常是由在硬盘阵列塔中的RAID控制器或电脑中的RAID卡来实现的。

在通常情况下，RAID有如分类：RAID0：由多个硬盘并发协同工作完成数据的读写，数据被均匀分布在各个硬盘上，一般情况下，使用的硬盘读写的速度越快。

RAID0的特点是读写速度快，并且价格便宜；缺点是安全性相对较差，因为在RAID0中的一盘出现故障时，整个阵列的数据将会丢失。

RAID0是最快和最有效的磁盘阵列类型，但没有容错功能。

RAID1：称为磁盘镜像。

原理是在两个硬盘之间建立完全的镜像，即所有数据会被同时存放到两个物理硬盘一个磁盘出故障时，仍可从另一个硬盘中读取数据，因此安全性得到保障。

但系统的成本大大提高，因为系统际有效硬盘空间仅为所有硬盘空间的一半。

RAID 0+1：为RAID0和RAID1的组合，即由两个完全相同配置的RAID0形成镜像关系，既提高了阵列的读度，又保障了阵列数据的安全性，当然，为此付出的代价同样是价格昂贵。

RAID3：是把数据分成多个“块”，按照一定的容错算法，存放在N+1个硬盘上，实际数据占用的有效空间为硬盘的空间总和，而第N+1个硬盘上存储的数据是校验容错信息，当这N+1个硬盘中的其中一个硬盘出现故从其它N个硬盘中的数据也可以恢复原始数据，这样，仅使用这N个硬盘也可以带伤继续工作（如采集和回放素当更换一个新硬盘后，系统可以重新恢复完整的校验容错信息。

由于在一个硬盘阵列中，多于一个硬盘同时出障率的几率很小，所以一般情况下，使用RAID3，安全性是可以得到保障的。

与RAID0相比，RAID3在读写速面相对较慢。

简述raid定义、类型及其特点RAID是一种常见的数据存储技术，它的全称是“冗余独立磁盘阵列”（Redundant Array of Independent Disks）。

它通过将多个磁盘组合在一起并实现数据分布与冗余备份，提高了数据存储和访问的可靠性与性能。

RAID有不同类型，每种类型都有其特点和适用场景。

首先，我们来谈一下RAID的基本定义。

RAID是由多个独立的硬盘组成的存储系统，它通过分散和并行地存储数据，可以提高数据的读写速度和容错能力。

RAID通过将数据分成多个块来存储，并将这些块分散存储在不同的硬盘上，从而实现数据的并行读写。

这种方式不仅可以提高数据的读写性能，还可以防止数据丢失。

接下来，我们来介绍一下常见的RAID类型及其特点。

RAID有多种级别，包括RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6等。

下面将分别介绍它们的特点和适用场景。

首先是RAID 0。

RAID 0将数据均匀地分散存储在多个硬盘上，从而实现了数据的并行读写，提高了存储和访问的速度。

然而，RAID 0没有冗余备份机制，只要其中一个硬盘发生故障，所有数据都会丢失。

因此，RAID 0适用于对数据安全要求不高、对读写性能要求较高的场景，比如数据库临时文件存储等。

其次是RAID 1。

RAID 1采用镜像技术，将相同的数据同时写入多个硬盘，从而实现了数据的冗余备份。

即使其中一个硬盘发生故障，系统仍然可以从其他硬盘读取到完整的数据。

RAID 1提供了较高的数据可靠性，但相应地增加了存储成本。

因此，RAID 1适用于对数据安全要求较高、对读写性能要求不高的场景，比如关键文件的存储。

再者是RAID 5。

RAID 5将数据和校验信息交错存储在多个硬盘上，通过计算校验信息来实现冗余备份。

当其中一个硬盘故障时，系统可以通过校验信息重新计算出丢失的数据。

RAID 5提供了较高的数据可靠性和读写性能，而且相比于RAID 1，RAID 5在存储成本上更加经济。

RAID技术概述RAID技术概述RAID的形式是多种多样的，它们都是高可用性和高性能存储的骨干力量。

RAID设备的最初应用可以追溯到上世纪80年代末，而在今天，RAID已经成为我们IT生活中一个应用广泛且非常重要部分，以至于很多人已经忘记RAID这个缩写到底是什么意思。

RAID是Redundent Array of Inexpensive Disks的缩写，直译为“廉价冗余磁盘阵列”，也简称为“磁盘阵列”。

后来RAID中的字母I被改作了Independent，RAID就成了“独立冗余磁盘阵列”，但这只是名称的变化，实质性的内容并没有改变。

简单地讲，RAID技术就是利用多个硬盘的组合提供高效率及冗余的功能。

RAID这个概念最早是由1987年加州伯克利大学的David Patterson，Garth Gibson, Randy Katz提出的，他们的目标是展示一个RAID的性能可以达到或超过当时的一个单一的，大容量的，昂贵的磁盘。

在项目开发的过程中，随着频繁的磁盘失败，通过磁盘的冗余来避免磁盘数据的丢失已经是必须的了。

这样一来，该项目的研究对于将来的RAID变得至关重要。

一、RAID 的优点RAID的采用为存储系统（或者服务器的内置存储）带来巨大利益，其中提高传输速率和提供容错功能是最大的优点。

RAID通过同时使用多个磁盘，提高了传输速率。

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，RAID可以提供容错功能。

这是使用RAID的第二个原因，因为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。