RAID
RAID
Redundant Arrays of Independent Disks
独立磁盘冗余阵列
- 将并行处理技术引入磁盘系统。使用多个磁盘构成同步化的磁盘阵列
- 使用基于异或运算为基础的校验技术恢复损坏的数据
并行性有两方面的含义：
- 多个独立的请求可以由多个盘来并行地处理
- 如果一个请求访问多个块，就可以由多个盘合作来并行处理
| RAID特性 |
|---|
| RAID是一组物理磁盘驱动器，在操作系统下被视为一个单一的逻辑驱动器 |
| 数据以条带化（Striping）方式分布在一组物理磁盘上 |
| 冗余磁盘容量用于存储奇偶校验信息，保证磁盘损坏时能够恢复数据 |
使用N个磁盘构成的磁盘阵列，读取时间缩短为单个磁盘的1 / N，可靠性降低为单个磁盘的1 / N
RAID 0
非冗余磁盘阵列，RAID 0不属于RAID系列
| 优点 | 缺点 | 应用 |
|---|---|---|
| 磁盘读写效率高 | 无冗余，数据安全性低 | 视频制作和编辑 |
| 无奇偶校验开销 | 图像编辑 | |
| 使用和配置方便 | 预压缩应用 | |
| 任何要求高带宽的应用 |
RAID 1
镜像磁盘
| 优点 | 缺点 | 应用 |
|---|---|---|
| 100%冗余，安全性高 | 空间利用率只有50% | 统计 |
| 理论上可以达到RAID 0性能的两倍 | 工资单 | |
| 财务 | ||
| 任何要求很高可用性的应用 |
RAID 3
位交叉奇偶校验磁盘阵列
采用对所有数据盘上同一位置的一组独立位进行奇偶校验
D4( i ) = D3( i ) ^ D2( i ) ^ D1( i ) ^ D0( i )
假设D1损坏，重构D1时
D1( i ) = D4( i ) ^ D3( i ) ^ D2( i ) ^ D0( i )
| 优点 | 读写性能都比较好；磁盘利用率 = N - 1 / N |
| 缺点 | 控制器设计复杂；校验磁盘的写性能有瓶颈 |
| 适用场合 | 视频生成和图像视频编辑等需要高吞吐量的应用环境 |
RAID 4
块交叉奇偶检验磁盘阵列
以块为单位进行交叉存储和奇偶校验计算
RAID 5
块交叉分布式奇偶校验磁盘阵列
取消专用冗余盘，校验信息被均匀分散到各磁盘
| 优点 | 读性能比较好；校验信息分布式存取，避免了写操作的瓶颈 |
| 缺点 | 控制器设计复杂；磁盘重建的过程比较复杂 |
| 适用场合 | FTP,Email,Web,DataBase |
RAID 6
P + Q双校验磁盘阵列
进行两种不同的奇偶校验计算，将校验码以分开的块存入不同的磁盘。
P和Q是两个不同的数据校验算法。其中一个是异或计算，另外一个是独立的数据校验算法
| 优点 | 缺点 | 应用 |
|---|---|---|
| 提供极高的数据故障容忍能力并能忍受多个驱动器同时失效 | 控制器设计复杂 | 对丢失数据严重的应用是理想的解决方案 |
| 计算奇偶校验地址的控制器开销非常高 |
RAID 10（幺零）
结合RAID 1和RAID 0，先镜像再条带化
| 优点 | 读性能高；数据安全性好，允许一半存放不同信息的磁盘损坏（如0和2） |
| 缺点 | 空间利用率只有50% |
| 适用场合 | 高可用性和高安全性 |
RAID 01（零幺）
先条带化再镜像
只能坏一个盘，如果0损坏，左边RAID 0失效，只能用右边。
RAID技术总结
