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数据库存储的关键技术 raid一、RAID的概述RAID（Redundant Array of Inexpensive Disks）是一种数据存储技术，通过将多个磁盘组合起来形成一个逻辑上的单个磁盘，提高数据的可靠性和性能。
二、RAID的类型1. RAID 0：条带化存储，将数据分块存储到不同的物理磁盘上，提高读写速度。
但是如果其中一个磁盘损坏，则所有数据都无法恢复。
2. RAID 1：镜像存储，将数据同时写入两个物理磁盘中，当一个磁盘损坏时可以从另一个磁盘中恢复数据。
3. RAID 5：带奇偶校验的条带化存储，将数据分块存储到不同的物理磁盘上，并在每个块中加入奇偶校验信息。
当其中一个磁盘损坏时可以通过奇偶校验信息恢复数据。
4. RAID 6：带双重奇偶校验的条带化存储，与RAID 5类似但加入了额外的奇偶校验信息以提高容错能力。
三、RAID的实现方式1. 硬件RAID：使用专门设计的硬件卡来实现RAID功能，具有较高的性能和可靠性，但价格较高。
2. 软件RAID：使用操作系统提供的软件来实现RAID功能，成本较低但性能和可靠性不如硬件RAID。
四、RAID的应用场景1. 数据库服务器：数据库存储对数据的可靠性要求非常高，使用RAID 可以提高数据的容错能力和读写速度。
2. 大型文件服务器：大型文件服务器需要处理大量数据并保证数据的完整性，使用RAID可以提高读写速度和容错能力。
3. 视频监控系统：视频监控系统需要长期存储大量视频数据，并且要保证数据的完整性和可靠性，使用RAID可以提高容错能力和读写速度。
五、RAID的注意事项1. RAID并不是万无一失的，当多个磁盘同时损坏时仍然会导致数据丢失。
2. 在使用RAID时需要选择合适的类型和实现方式，并进行正确配置和管理。
3. 使用硬件RAID时需要注意兼容性问题，不同厂商的硬件卡可能存在兼容性问题。
4. 在进行磁盘更换时需要按照正确的步骤进行操作，否则可能会导致数据丢失。
RAID知识讲解目录一、Raid介绍。
(3)1、什么是Raid？ (3)2、Raid级别介绍。
(3)3、Raid级别的优、缺点比较（图解）： (3)4、7级RAID的简单定义（图解）： (4)5、冗余介绍。
(4)二、Raid技术分类。
(4)1、软RAID技术： (4)2、硬RAID技术： (4)3、Raid和LVM的区别。
(5)3.1、什么是LVM？ (5)3.2、Raid和LVM的区别： (5)4、我们为什么需要Raid? (5)三、常见RAID级别细节说明。
(6)1、RAID 0级别详解RAID 0描述 (6)1.1、RAID 0又称为Stripe（条带化）或Striping（条带模式），它在所有RAID级别中具有 (6)1.2、Raid 0图1:3 块盘形成Raid 0的结构图： (7)1.3、Raid 0图2:4 块盘形成Raid 0的结构图： (7)1.4、生产应用场景： (8)1.5、RAID 0综合情况图表说明： (8)2、RAID 1 级别详解。
(8)2.1、RAID1描述。
(8)2.2、RAID 1 2块盘的示意图： (9)2.3、RAID 1 8块盘结构图： (9)2.4、RAID 1 综合情况图表说明： (10)3、RAID 5 级别详解。
(11)3.1、RAID5描述 (11)3.2、RAID 5 3块盘形成的结构图： (12)3.3、RAID 5 5块盘形成的结构图： (12)3.4、RAID 5可以理解为是RAID 0和RAID 1的折衷方案。
(12)3.5、RAID 5是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。
(13)3.6、RAID 5综合情况图表说明： (13)4、RAID 10 级别详解。
(13)4.1、RAID 0+1，RAID 1+0，称为RAID10？ (13)4.2、RAID 10和RAID 01的区别： (14)4.3、我们都以四块硬盘做RIAD来细说他们的区别： (14)5、RAID 10 和RAID 01 。
Raid的学习和基础知识1 什么是RAID，RAID的级别和特点；什么是RAID呢？全称是“A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks (RAID)”，在1987年，由加州大学伯克利大学发表的论文而来，其实就是这个标题的缩写就是RAID;中译为“磁盘阵列”；RAID就是把几个物理磁盘组合在一起成为一个大的虚拟物理磁盘，主要目的和用途主要有：把若干小容量物理磁盘组成一个大容量虚拟存储设备（以前的物理磁盘的容量都比较小）；提高物理存储效率（读、写），或提供冗余以提高数据存储的安全性。
根据应用方向的不同，RAID也分不不同级别，有LINEAR、RAID0、RAID1、RAID5、RAID10、RAID4、RAID6、MULTIPATH。
常用的有RAID0、RAID1、RAID5、RAID10(其实就是0+1)、LINEAR1.1 什么是硬件RAID和软RAID；RAID 还分为硬件RAID 和软件RAID，硬件RAID是通过RAID 卡来实现的，而软件RAID是通过软件来实现的；在企业级应用领域，大部份都是硬件RAID。
而软件RAID由于性价比高，大多被中小型企业所采用；硬件RAID是通过RAID卡把若干同等容量大小的硬盘，根据使用方向的不同，聚合起来成为一个大的虚拟RAID设备（或RAID0，或RAID1,或RAID5，或RAID10……），如果每个硬盘容量不一致，以最小容量的硬盘为基础；他的成员是整个硬盘；软RAID是软把若干同等容量大小的硬盘或分区，根据使用方向的不同，聚合起来成为一个大的虚拟RAID设备（或RAID0，或RAID1,或RAID5，或RAID10……），如果每个硬盘或分区容量不一致，以最小容量的硬盘或分区为基础。
软RAID的成员是整个硬盘或分区；RAID 总的来说还是应用在生产型项目领域中，一般在商用办公或个人娱乐应用并未被大规模采用。
raid(独立冗余磁盘阵列)基础知识RAID（独立冗余磁盘阵列）基础知识RAID（独立冗余磁盘阵列）是一种通过将多个磁盘驱动器组合在一起来提高数据存储性能和冗余性的技术。
RAID技术通过将数据分散存储在多个磁盘上，实现了数据的并行读写和冗余备份，从而提高了数据的可靠性和性能。
RAID技术的核心思想是将多个磁盘驱动器组合在一起，形成一个逻辑卷（Logical Volume），这个逻辑卷被操作系统看作是一个单独的磁盘。
RAID可以通过不同的方式组织磁盘驱动器，从而实现不同的性能和冗余级别。
常见的RAID级别包括RAID 0、RAID 1、RAID 5和RAID 10。
RAID 0是一种数据分布方式，它将数据均匀地分布在多个磁盘上，从而提高了数据的读写性能。
RAID 0的性能优势主要体现在读取速度方面，因为数据可以同时从多个磁盘上读取。
然而，RAID 0没有冗余备份机制，一旦其中一个磁盘发生故障，所有数据都将丢失。
RAID 1是一种数据冗余方式，它通过将数据在多个磁盘上进行镜像备份来提高数据的可靠性。
RAID 1的优势在于当一个磁盘发生故障时，系统可以从其他磁盘上读取数据，保证数据的完整性。
然而，RAID 1的缺点是存储效率较低，因为每个磁盘都需要存储完整的数据。
RAID 5是一种将数据和校验信息分布在多个磁盘上的方式，通过计算校验信息来实现数据的冗余备份。
RAID 5的优势在于能够提供较高的数据存储效率和较好的读取性能，同时具备一定的容错能力。
当一个磁盘发生故障时，可以通过校验信息恢复数据。
然而，RAID 5的写入性能相对较低。
RAID 10是RAID 1和RAID 0的结合，它将数据分散存储在多个磁盘上，并通过镜像备份提供冗余性。
RAID 10的优势在于能够提供较高的读取和写入性能，同时具备较好的容错能力。
然而，RAID 10的缺点是存储效率较低，因为每个磁盘都需要存储完整的数据。
除了上述常见的RAID级别外，还存在一些其他的RAID级别，如RAID 2、RAID 3、RAID 4和RAID 6等。
软件RAID分析一、软RAID软RAID(software-based RAID)是基于软件的RAID。
它可能是最普遍的被使用的RAID 阵列，这是由于现在的很多服务器操作系统都集成了RAID功能。
比如Microsoft Windows NT，Windows 2000，Windows 2003，Novell Netware 和Linux。
软件RAID集成于操作系统，有比较低的始投资，但是它的CPU占用率非常高，并且只有非常有限的阵列操作功能。
由于软件RAID是在操作系统下实现RAID，软RAID不能保护系统盘。
亦即系统分区不能参与实现RAID。
有些操作系统，RAID的配置信息存在系统信息中，而不是存在硬盘上;当系统崩溃，需重新安装时，RAID的信息也会丢失。
尤其是软件RAID 5是CPU的增强方式，会导致30%-40%I/O功能的降低, 所以不建议使用软件RAID在增强的处理器服务器中。
硬RAID(这里只讨论基于总线的RAID)是由内建RAID功能的主机总线适配器(Host bus adapter)控制，直接连接到服务器的系统总线上的。
总线RAID具有较软RAID更多的功能但是又不会显著的增加总拥有成本。
这样可以极大节省服务器系统CPU和操作系统的资源。
从而使网络服务器的性能获得很大的提高。
支持很多先进功能如:热插拔，热备盘，SAF-TE，阵列管理，等等。
并且其价格相对较低。
它的缺点是要占用PCI总线带宽，所以PCI I/O 可能变成阵列速度的瓶颈。
HostRAID 是一种把初级的RAID功能附加给SCSI或者SATA卡而产生的产品。
它是基于硬和软RAID之间的一种产品。
它把软件RAID功能集成到了产品的固件上，从而提高了产品的功能和容错能力。
它可以支持RAID 0和RAID 1。
二、组织RAID阵列中的数据：分区、分块和分条(1)磁盘驱动器可以划分成由若干块形成的组，例如，大多数读者都熟悉在P C机或工作站上对磁盘驱动器的分区，R A I D磁盘也不例外，可以使用多种方法对之进行分组，以支持各种各样的数据处理的实际需求，组合磁盘分区最常见的方法是阵列。
RAID基础知识总结a1.数据条带 (Data Stripping)原理：将数据分⽚保存到多个磁盘，多个数据分⽚共同组成⼀个完整的数据副本。
数据安全性：不提供数据安全保护。
任何⼀个数据条带损坏都会导致整个数据不可⽤，增加了数据发⽣丢失的概率。
故障修复：⼀旦数据损坏将⽆法恢复。
读写I/O：具有更⾼的I/O并发粒度，当访问数据时，可以同时对位于不同磁盘上的数据进⾏读写操作。
成本：要根据数据特征和需求选择合适的分块⼤⼩，在数据存取随机性（块寻址时间）和并发处理能⼒之间进⾏平衡，以争取尽可能⾼的整体性能。
a2.镜像 (Mirroring)原理：将数据复制到多个磁盘。
数据安全性：提供完全的数据冗余能⼒，当⼀个数据副本不可⽤时，外部系统仍可正常访问另⼀副本。
故障修复：不需要额外的计算和校验，故障修复⾮常快。
读写I/O：可以从多个副本并发读取数据，提供更⾼的读I/O性能；但不能并⾏写数据，写多个副本会导致⼀定的I/O性能降低。
成本：备份时间⼏乎为零；但⾄少需要双倍的存储空间。
a3.数据校验 (Data Parity)原理：利⽤冗余数据进⾏数据错误检测和修复，要在写⼊数据同时进⾏校验计算，并将得到的校验数据存储在RAID成员磁盘中。
数据安全性：可以检测数据错误，当其中⼀部分数据出错时，可以对剩余数据和校验数据进⾏反校验计算，重建丢失的数据。
故障修复：⽐镜像技术复杂得多且慢得多。
读写I/O：数据校验需要从多处读取数据并进⾏计算和对⽐，会影响系统性能。
成本：节省⼤量冗余开销；但由于每次数据读写都要进⾏⼤量的校验运算，对计算机的运算速度要求很⾼，必须使⽤硬件RAID控制器。
a4.缓存 (Cache)原理：作为写，⼀般存储阵列只要求写到cache就算完成了写操作，所以，阵列的写是⾮常快速的，在写cache的数据积累到⼀定程度，阵列才把数据刷到磁盘，可以实现批量的写⼊，⾄于cache数据的保护，⼀般都依赖于镜像与电池（或者是UPS）。
raid0 raid1 raid5 raid10的相关考题
1. 请解释RAID0、RAID1、RAID5和RAID10的基本概念和
原理。
2. RAID0、RAID1、RAID5和RAID10的特点和优缺点是什么？
3. RAID0、RAID1、RAID5和RAID10的适用场景分别是什么？
4. RAID0、RAID1、RAID5和RAID10的数据容错能力如何比较？
5. 当其中一个磁盘故障时，RAID0、RAID1、RAID5和
RAID10分别如何处理并恢复数据？
6. 请解释RAID5和RAID10中的数据分布和校验原理。
7. 在RAID10中，如果同时有多个磁盘故障，如何处理和恢复数据？
8. 使用RAID5和RAID10时，读写性能如何比较？
9. RAID0和RAID1是否支持热插拔？为什么？
10. RAID5和RAID10是否支持动态扩容和动态容量转换？为
什么？
11. 在RAID5和RAID10中，如何进行数据重建和硬盘替换？
12. RAID0、RAID1、RAID5和RAID10在不同级别的容量和
性能扩展方面有什么不同？
13. 在实际应用中，RAID0、RAID1、RAID5和RAID10的使
用比例如何？原因是什么？
14. 在现代存储系统中，有没有类似于RAID0、RAID1、
RAID5和RAID10的新型RAID级别出现？请简单介绍。
15. 什么是非标准RAID级别？可以举例说明吗？
这些是一些关于RAID0、RAID1、RAID5和RAID10的常见
考题，涵盖了它们的概念、原理、特点、应用、数据恢复和性能等方面。
raid(独立冗余磁盘阵列)基础知识RAID（独立冗余磁盘阵列）基础知识一. 什么是RAID？RAID是独立冗余磁盘阵列（Redundant Array of Independent Disks）的缩写，是一种通过将多个磁盘组合在一起来提供高数据性能和冗余存储的技术。
RAID技术通过将数据分散存储在多个磁盘上，实现数据的冗余备份和提高系统性能。
二. RAID的基本原理RAID通过将数据切分成多个块，并将这些块分别存储在不同的磁盘上，以实现数据的冗余备份和提高读写性能。
常见的RAID级别包括RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6等。
1. RAID 0：条带化（Striping）RAID 0将数据切分成固定大小的块，并将这些块依次存储在多个磁盘上，提高了数据的读写性能。
然而，RAID 0没有冗余备份功能，一旦其中一个磁盘损坏，所有数据都将丢失。
2. RAID 1：镜像化（Mirroring）RAID 1将数据同时写入两个磁盘，实现了数据的冗余备份。
当其中一个磁盘损坏时，另一个磁盘仍然可以正常工作，保证数据的可靠性。
然而，RAID 1并没有提高数据的读写性能。
3. RAID 5：条带化加分布式奇偶校验（Striping with Distributed Parity）RAID 5将数据切分成固定大小的块，并在多个磁盘上存储数据和奇偶校验位。
奇偶校验位用于恢复损坏的数据。
RAID 5的读写性能较高，并且具有冗余备份功能。
然而，当多个磁盘损坏时，数据恢复的时间和复杂度较高。
4. RAID 6：双分布式奇偶校验（Double Distributed Parity）RAID 6是在RAID 5的基础上增加了第二个奇偶校验位，提高了数据的冗余备份能力。
RAID 6可以同时容忍两个磁盘的损坏，提供了更高的数据可靠性。
三. RAID的优缺点RAID技术具有以下优点：1. 提高数据的读写性能：通过条带化技术，数据可以同时从多个磁盘读取或写入，提高了系统的读写性能。
软考数据库系统工程师知识点精讲之RAID 廉价磁盘冗余阵列（Redundant Arrayof Inexpensive Disks，RAID）技术旨在缩小日益扩大的CPU速度和磁盘存储器速度之间的差距。
其策略是用多个较小的磁盘驱动器替换单一的大容量磁盘驱动器，同时合理地在多个磁盘上分布存放数据以支持同时从多个磁盘进行读写，从而改善了系统的I/O性能。
最初，inexpensive一词主要针对当时另一种技术（single large expensive disk，SLED）而言，但随着技术的发展，SLED已是明日黄花，RAID和non－RAID皆采用了类似的磁盘技术。
因此RAID现在代表独立磁盘冗余阵列（Redundant Arrayof Independent Disks），用independent来强调RAID技术所带来的性能改善和更高的可靠性。
RAID机制中共分8个级别，RAID应用的主要技术有分块技术、交叉技术和重聚技术。
（1）RAID0级（无冗余和无校验的数据分块）：具有最高的I/O性能和最高的磁盘空间利用率，易管理，但系统的故障率高，属于非冗余系统，主要应用于那些关注性能、容量和价格而不是可靠性的应用程序。
（2）RAID1级（磁盘镜像阵列）：由磁盘对组成，每一个工作盘都有其对应的镜像盘，上面保存着与工作盘完全相同的数据复制，具有最高的安全性，但磁盘空间利用率只有50%。
RAID1主要用于存放系统软件、数据及其他重要文件。
它提供了数据的实时备份，一旦发生故障，所有的关键数据即刻就可使用。
（3）RAID2级（采用纠错海明码的磁盘阵列）：采用了海明码纠错技术，用户需增加校验盘来提供单纠错和双验错功能。
对数据的访问涉及阵列中的每一个盘。
大量数据传输时I/O性能较高，但不利于小批量数据传输。
实际应用中很少使用。
（4）RAID3和RAID4级（采用奇偶校验码的磁盘阵列）：把奇偶校验码存放在一个独立的校验盘上。
如果有一个盘失效，其上的数据可以通过对其他盘上的数据进行异或运算
得到。
读数据很快，但因为写入数据时要计算校验位，速度较慢。
（5）RAID5级（无独立校验盘的奇偶校验码磁盘阵列）：与RAID4类似，但没有独立的校验盘，校验信息分布在组内所有盘上，对于大批量和小批量数据的读写性能都很好。
RAID4和RAID5使用了独立存取技术，阵列中每一个磁盘都相互独立地操作，所以I/O请求可以并行处理。
所以，该技术非常适合于I/O请求率高的应用，而不太适应于要求高数据传输率的应用。
与其他方案类似，RAID4、RAID5也应用了数据分块技术，但块的尺寸相对大一些。
（6）RAID6级（具有独立的数据硬盘与两个独立的分布式校验方案）：在RAID6级的阵列中设置了一个专用的、可快速访问的异步校验盘。
该盘具有独立的数据访问通路，但其性能改进有限，价格却很昂贵。
（7）RAID7级（具有最优化的异步高I/O速率和高数据传输率的磁盘阵列）：是对RAID6的改进。
在这种阵列中的所有磁盘，都具有较高的传输速度，有着优异的性能，是目前最高档次的磁盘阵列。
（8）RAID10级（高可靠性与高性能的组合）：由多个RAID等级组合而成，建立在RAID0和RAID1基础上。
RAID1是一个冗余的备份阵列，而RAID0是负责数据读写的阵列，因此又称为RAID0+1。
由于利用了RAID0极高的读写效率和RAID1较高的数据保护和恢复能力，使RAID10成为了一种性价比较高的等级，目前几乎所有的RAID控制卡都支持这一等级。
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