RAID技术学习小结

1.RAID

RAID，独立冗余磁盘阵列。在早期的时候它被称为Redundant Arrays of Inexpensive Disks，即“廉价冗余磁盘阵列”；后来发现真的让这样的设备达到很高的性能，其廉价的作用已显现不出来。因此，将'Inexpensive' 改为 'Independent'，就是我们现在称的“独立冗余磁盘阵列”。独立磁盘冗余阵列是把相同的数据分别存储在多个硬盘的不同地方，并做好备份，不至于使数据损失，即它拥有冗余和容错的功能。它的作用通俗的说就是：组合多个设备同时完成一个任务。RAID技术的实现是分级别的。不同的RAID级别仅代表磁盘组织方式不同，并没有级别高低之分。

2.各个等级的RAID

（1）RAID 0

条带技术，将数据并行存储在磁盘上，因此有很高的数据传输性能。但由于其没有冗余能力，也就没有容错能力，所以数据一旦损坏就无法修复。所以说，RAID0只是单纯提高性能，数据安全性很低。



总结：

性能提升：读，写

冗余能力（容错能力）：无

空间利用率：nS

至少需要2块盘

（2）RAID 1

镜像技术，就是将数据存储在多个磁盘上，然后在产生备份。读取数据时，即可从原有的磁盘上读取，也可从镜像备份磁盘中读取，但是写的就不能了。当一个磁盘损坏时，还可使用镜像备份将原来的数据还原回来。这就使它有了冗余能力，所以其需要的磁盘数会是RAID0存储相同数据的两倍（由于需要镜像）。



总结：

性能表现：写性能下降，读性能提升

冗余能力（容错能力）：有

空间利用率：1/2

至少需要2块盘

（3）RAID 2

使用的是海明码，待补充

（4）RAID 3

待补充

（5）RAID 4

校验码技术，同样也是将数据条带化并分布于不同的磁盘上，但他需要使用一块磁盘作为校验盘，将数据存储盘的循环冗余校验码都放到这块盘上。当有一个磁盘损坏时，可通过校验盘和其他的数据盘来还原损坏的数据。因此，它也具有冗余容错能力。但是如果损坏了两块或两块以上磁盘，数据将无法修复。因此，这项技术较少使用。



总结：

性能表现：读，写提升

冗余能力：有

空间利用率：（n-1）/n

至少需要3块盘

（6）RAID 5

RAID5把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上，并且奇偶校验信息和 相对应的数据分别存储于不同的磁盘上，其中任意N-1块磁盘上都存储完整的数据，也就是 说有相当于一块磁盘容量的空间用于存储奇偶校验信息。因此当RAID5的一个磁盘发生损坏 后，不会影响数据的完整性，从而保证了数据安全。当损坏的磁盘被替换后，RAID还会自动 利用剩下奇偶校验信息去重建此磁盘上的数据，来保持RAID5的高可靠性。



总结：

性能表现：读，写提升

冗余能力：有

空间利用率：（n-1）/n

至少需要3块盘

（7）RAID 6

（8）RAID 0 + 1

将RAID0和RAID1一块使用，先用条带化再用镜像技术，就是将条带的数据磁盘，镜像成另外一组数据一样的磁盘。同组可以损坏多个，但不同组中不能损坏存放同样数据的。



总结：

性能表现：读，写提升

冗余能力：有

空间利用率：1/2

至少需要4块盘

（9）RAID 1 + 0

先镜像，再条带。即先将数据的盘镜像备份，再进行条带。这个是两个存储一样数据的盘一组，把组条带化。这样就不能让同组的两个磁盘都损坏，损坏就无法还原了。

RAID01和RAID10没有什么好坏之分，只是其应用场所不同。



3.软件REID与硬件RAID

硬件磁盘阵列，即硬件RAID，是通过磁盘阵列卡来完成RAID功能。磁盘阵列卡上面有一块专门的芯片在处理RAID任务，因此在性能方面会比较好。如果使用的硬件RAID，很 多磁盘阵列的操作（比如RAID 5的同为检查码计算）并不会重复消耗原本系统的IO总线，理论上性能会较佳。另外目前一般的中高端的磁盘阵列卡都支持热插拔，即在不关机的情况下更换损坏的磁盘，对于系统的复原与数据的可靠性方面非常好用。但是一般来说，一块磁盘阵列卡的价格还是比较高的。

由于RAID有很多优秀的功能，然后硬件磁盘阵列卡造价稍高，因此就发展出利用软件来仿真磁盘阵列的功能，这就是所谓的软件RAID。软件磁盘阵列主要是通过软件来仿真数组的任务，因此会损耗较多的系统资源，比如说CPU的运算与IO总线的资源等等。如果要做软件RAID，可以使用mdadm这个工具组件，madadm不仅可以使用磁盘为单位，还是使用分区为单位，也就是在做软件RAID，可以将某个分区当做是一块磁盘。

学习资料参考于：
http://dongld.blog.51cto.com/4234800/1153492