《RAID技术概述》word版.doc

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。RAID容错是建立在每个磁盘驱动器的硬件容错功能之上的，所以它提供更高的安全性。在很多RAID模式中都有较为完备的相互校验/恢复的措施，甚至是直接相互的镜像备份，从而大大提高了RAID系统的容错度，提高了系统的稳定冗余性。二、RAID 的分类1、软件RAID软件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。2、硬RAID硬RAID最主流最常见的是基于总线的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。RAID通过为数据提供校验的方式提高了可用性，在如今各类存储系统中，RAID已经成为不可或缺的重要组成部分，为保护数据发挥重要作用。三、RAID常用术语1、Array：阵列磁盘阵列模式是把几个磁盘的存储空间整合起来，形成一个大的单一连续的存储空间。NetRAID控制器利用它的SCSI通道可以把多个磁盘组合成一个磁盘阵列。简单的说，阵列就是由多个磁盘组成，并行工作的磁盘系统。需要注意的是作为热备用的磁盘是不能添加到阵列中的。2、ArraySpanning：阵列跨越阵列跨越是把2个，3个或4个磁盘阵列中的存储空间进行再次整合，形成一个具有单一连续存储空间的逻辑驱动器的过程。RAID控制器可以跨越连续的几个阵列，但每个阵列必需由相同数量的磁盘组成，并且这几个阵列必需具有相同的RAID级别。就是说，跨越阵列是对已经形成了的几个阵列进行再一次的组合，RAID1，RAID3和RAID5跨越阵列后分别形成了RAID10，RAID30和RAID50。3、CachePolicy：高速缓存策略RAID控制器具有两种高速缓存策略，分别为CachedI/O（缓存I/O）和DirectI/O（直接I/O）。缓存I/O总是采用读取和写入策略，读取的时候常常是随意的进行缓存。直接I/O在读取新的数据时总是采用直接从磁盘读出的方法，如果一个数据单元被反复地读取，那么将选择一种适中的读取策略，并且读取的数据将被缓存起来。只有当读取的数据重复地被访问时，数据才会进入缓存，而在完全随机读取状态下，是不会有数据进入缓存的。4、CapacityExpansion：容量扩展在微软的WindowsNT，2000或Novell公司的NetWare4.2，5操作系统下，可以在线增加目前卷的容量。在Windows2000或NetWare5系统下，准备在线扩容时，要禁用虚拟容量选项。而在WindowsNT或NetWare4.2系统下，要使虚拟容量选项可用才能进行在线扩容。在NetRAID控制器的快速配置工具中，设置虚拟容量选项为可用时，控制器将建立虚拟磁盘空间，然后卷能通过重构把增加的物理磁盘扩展到虚拟空间中去。重构操作只能在单一阵列中的唯一逻辑驱动器上才可以运行，你不能在跨越阵列中使用在线扩容。5、Channel：通道在两个磁盘控制器之间传送数据和控制信息的电通路。6、Format：格式化在物理驱动器（硬盘）的所有数据区上写零的操作过程，格式化是一种纯物理操作，同时对硬盘介质做一致性检测，并且标记出不可读和坏的扇区。由于大部分硬盘在出厂时已经格式化过，所以只有在硬盘介质产生错误时才需要进行格式化。7、HotSpare：热备用当一个正在使用的磁盘发生故障后，一个空闲、加电并待机的磁盘将马上代替此故障盘，此方法就是热备用。热备用磁盘上不存储任何的用户数据，最多可以有8个磁盘作为热备用磁盘。一个热备用磁盘可以专属于一个单一的冗余阵列或者它也可以是整个阵列热备用磁盘池中的一部分。而在某个特定的阵列中，只能有一个热备用磁盘。当磁盘发生故障时，控制器的固件能自动的用热备用磁盘代替故障磁盘，并通过算法把原来储存在故障磁盘上的数据重建到热备用磁盘上。数据只能从带有冗余的逻辑驱动器上进行重建（除了RAID0以外），并且热备用磁盘必须有足够多的容量。系统管理员可以更换发生故障的磁盘，并把更换后的磁盘指定为新的热备用磁盘。8、HotswapDiskModule：热交换磁盘模式热交换模式允许系统管理员在服务器不断电和不中止网络服务的情况下更换发生故障的磁盘驱动器。由于所有的供电和电缆连线都集成在服务器的底板上，所以热交换模式可以直接把磁盘从驱动器笼子的插槽中拔除，操作非常简单。然后把替换的热交换磁盘插入到插槽中即可。热交换技术仅仅在RAID1，3，5，10，30和50的配置情况下才可以工作。9、I2O（IntelligentInput/Output）：智能输入输出智能输入输出是一种工业标准，输入输出子系统的体系结构完全独立于网络操作系统，并不需要外部设备的支持。I2O使用的驱动程序可以分为操作系统服务模块（operatingsystemservicesmodule，OSMs）和硬件驱动模块（hardwaredevicemodules，HDMs）。10、Initialization：初始化在逻辑驱动器的数据区上写零的操作过程，并且生成相应的奇偶位，使逻辑驱动器处于就绪状态。初始化将删除以前的数据并产生奇偶校验，所以逻辑驱动器在此过程中将一并进行一致性检测。没有经过初始化的阵列是不能使用的，因为还没有生成奇偶区，阵列会产生一致性检测错误。11、IOP（I/OProcessor）：输入输出处理器输入输出处理器是NetRAID控制器的指令中心，实现包括命令处理，PCI和SCSI总线的数据传输，RAID的处理，磁盘驱动器重建，高速缓存的管理和错误恢复等功能。12、LogicalDrive：逻辑驱动器阵列中的虚拟驱动器，它可以占用一个以上的物理磁盘。逻辑驱动器把阵列或跨越阵列中的磁盘分割成了连续的存储空间，而这些存储空间分布在阵列中的所有磁盘上。NetRAID控制器能设置最多8个不同容量大小的逻辑驱动器，而每个阵列中至少要设置一个逻辑驱动器。输入输出操作只能在逻辑驱动器处于在线的状态下才运行。13、LogicalVolume：逻辑卷由逻辑磁盘形成的虚拟盘，也可称为磁盘分区。14、Mirroring：镜像冗余的一种类型，一个磁盘上的数据在另一个磁盘上存在一个完全相同的副本即为镜像。RAID1和RAID10使用的就是镜像。15、Parity：奇偶校验位在数据存储和传输中，字节中额外增加一个比特位，用来检验错误。它常常是从两个或更多的原始数据中产生一个冗余数据，冗余数据可以从一个原始数据中进行重建。不过，奇偶校验数据并不是对原始数据的完全复制。在RAID中，这种方法可以应用到阵列中的所有磁盘驱动器上。奇偶校验位还可以组成专用的奇偶校验方式，在专用奇偶校验中，奇偶校验数据可分布在系统中所有的磁盘上。如果一个磁盘发生故障，可以通过其它磁盘上的数据和奇偶校验数据重建出这个故障磁盘上的数据。16、PowerFailSafeguard：掉电保护当此项设置为可用时，在重构过程中（非重建），所有的数据将一直保存在磁盘上，直到重构完成后才删除。这样如果在重构过程中发生掉电，将不会发生数据丢失的危险情况。 17、RAIDLevels：RAID级别RAID级别为不同冗余类型在逻辑驱动器上的应用。它可以提高逻辑驱动器的故障容许度和性能，但也会减少逻辑驱动器的可用容量，每个逻辑驱动器都必须指定一个RAID级别。RAID1，3和5的逻辑驱动器使用了单一的阵列，。简单地说，RAID0是没有冗余，它可由一个或多个物理驱动器组成；RAID1是镜像冗余，它在一个阵列中需要两个物理驱动器；RAID3为专用奇偶校验冗余，即所有的冗余数据都存储在一个专用的磁盘上，一个阵列至少由三个物理驱动器组成；RAID5为分散奇偶校验冗余，即阵列中的冗余数据分散存储在阵列中所有磁盘上，它的一个阵列中至少需要三个物理驱动器。RAID10，30和50是逻辑驱动器跨越阵列而组成的。 18、ReadPolicy：读取策略NetRAID控制器提供了三种读取策略，分别为Read-Ahead（预读），Normal（标准）和Adaptive（适中）。预读是在运行中，控制器不断的提前读取未被请求的数据，把它存储在内存中，并期望这些数据能被使用。预读可以更快的提供连续数据，当访问的是随机数据时效果就不佳了。标准策略不使用预读的方法，当读取的数据大部分为随机数据时，这个策略是最有效的。适中策略是当访问的最后两个磁盘上的数据存储在连续扇区上时，将采用预读的方法。19、ReadyState：就绪状态就绪状态是一个可用的硬盘，它即不在线也不是热备用盘，并可以添加到任一个阵列中或者指定为热备用盘的这种硬盘状态。Rebuild：重建在RAID1，3，5，10，30或50阵列中把一个故障盘上的所有数据再生到替换磁盘上的过程。磁盘重建过程中逻辑驱动器通常不会中断对其数据的访问请求。20、RebuildRate：重建率重建操作过程的速度。每个控制器都分配了重建率，它反映的是在重建操作中IOP资源使用的百分比。21、Reconstruct：重构在改变RAID级别后，对逻辑驱动器上的数据重新整理的过程。22、SCSIDiskStatus：SCSI磁盘状态SCSI磁盘（物理驱动器）可以有以下五种状态，分别为Ready（就绪），未配置的加电可操作磁盘；Online（在线），配置过的加电可操作磁盘；HotSpare（热备用），当一个磁盘出现故障时，准备使用的加电待用磁盘；Failed（故障），磁盘发生错误导致失效或用户利用NetRAID控制器实用程序使驱动器脱机的状态；Rebuilding（重建），磁盘正处于从一个或几个关键性逻辑驱动器上恢复数据的过程中。23、StripeSize：条带容量在每个磁盘上连续写入数据的总量，也称作“条带深度”。你可以指定每个逻辑驱动器的条带容量从2KB，4KB，8KB一直到128KB。为了获得更高的性能，要选择条带的容量等于或小于操作系统的簇的大小。大容量的条带会产生更高的读取性能，尤其在读取连续数据的时候。而读取随机数据的时候，最好设定条带的容量小一点。如果指定128KB的条带将需要8MB内存。24、Striping：条带化条带化是把连续的数据分割成相同大小的数据块，把每段数据分别写入到阵列中不同磁盘上的方法。此技术非常有用，它比单个磁盘所能提供的读写速度要快的多，当数据从第一个磁盘上传输完后，第二个磁盘就能确定下一段数据。数据条带化正在一些现代数据库和某些RAID硬件设备中得到广泛应用。25、VirtualSizing：虚拟容量当此设置生效后，对一个逻辑驱动器来说，控制器将报告逻辑驱动器的容量比实际的物理容量要大的多。“虚拟”空间可以允许在线扩容。26、Writepolicy：写入策略当处理器向磁盘上写入数据的时候，数据先被写入高速缓存中，并认为处理器有可能马上再次读取它。NetRAID有两种如下的写入策略：WriteBack（回写），在回写状态下，数据只有在要被从高速缓存中清除时才写到磁盘上。随着主存读取的数据增加，回写需要开始从高速缓存中向磁盘上写数据，并把更新的数据写入高速缓存中。由于一个数据可能会被写入高速缓存中许多次，而没有进行磁盘存取，所以回写的效率非常高。WriteThrough（完全写入），在完全写入状态下，数据在输入到高速缓存时，它同时也被写到磁盘上。因为数据已经复制到磁盘上，所以在高速缓存中可以直接更改要替换的数据，因此完全写入要比回写简单的多。四、RAID级别在RAID技术中，我们常常听到“RAID级别”这个词，RAID级别是指磁盘阵列中硬盘的组合方式，RAID级别不同，硬盘组合的方式也就不同，为用户提供的磁盘阵列在性能上和安全性的表现上也有不同。目前常见的RAID级别有RAID0，1，3，5，10，30，50和JOBD等。还有一些并不常见的RAID级别，这些RAID级别有些是将来发展的方向，有些是单个公司提出的标准，它们提出的这些RAID级别比我们常见的这些RAID级别在性能和数据恢复能力上要强大，因此，也被一些公司所采用。多年来，RAID定义了许多级别，多数都只是昙花一现，转瞬即逝。其中最著名的定义包括如下几种。 RAID 0以间隔分布的方式将数据分配到磁盘上，可提供更快的访问速度，但并不能为数据提供更好的保护。 RAID 1对数据进行复制，并以镜像方式存在于不同的磁盘中，从而为提供良好的容错能力。 RAID 3以间隔分布的方式将数据分配到不同的磁盘上，并且以并行方式访问数据，从而提高数据的读写速度。该模式将校验位存储在独立的专用磁盘上，因而可以提供较好的容错性能。 RAID 5 将数据和校验位都以间隔分布的方式存储在所有的磁盘上，从而取得更好的负载平衡。该模式在增加数据读取速度的同时还可以有效地提高数据保护性能。所有这些RAID层都是由一家行业组织 RAID顾问委员会制订的。当然，除此之外还有一些其他的RAID实施方式。RAID 2 和4 就是由RAID社团定义的，但它们的实际应用极为罕见 。此外，目前比较常见的是将不同层的RAID组合使用的方式，例如RAID 1 和0 （通常写作1+0）及RAID 0 和1 （通常写作0+1）。1+0 就是镜像式的间隔存储，而0+1则是间隔存储的镜像，虽然两者都是同样两种RAID级别的组合，但它们组合的结果却是完全不同的。1、RAID 0: 条带或串联A0A1A2A3A4A5A6A74N-24N-14N4N-3.磁盘0磁盘2磁盘3磁盘1串联-RAID 0:串联-RAID 0串联可以复合多个物理磁盘成为一个单独的虚拟磁盘，并按如下方式组织：地址空间是相邻的、没有数据冗余、块(chunks)可以认为是物理磁盘或相邻区域的磁盘空间。推动这种技术发展的主要原因是创建一个大于物理磁盘容量的虚拟磁盘设备。通过在逻辑上结合两个或更多物理磁盘来获得更大存储空间。串联也能使你扩展一个虚拟磁盘通过给它串联另外的物理磁盘。这项技术不限制磁盘大小，既成员磁盘的容量可以不同，而且不会损失磁盘空间。阵列管理软件就是负责将3个物理磁盘复合成一个虚拟磁盘设备，对于应用来说，它只是个邻近的存储空间。 通过使用RAID 0的串联结构可以获得以下优点： 当数据遍布在多个磁盘上时，串联可以提高随机的I/O性能。 写性能也是相同的；如果是随机读取的话，也可以提高读性能。 磁盘的全部容量都可以为用户存储数据。 局限性主要包括： 只使用串联将没有冗余，串联的卷可以通过镜像达到冗余。 串联的可靠性较低，一个磁盘数据的丢失将导致所有磁盘数据的丢失。 当磁盘满，数据会通过所有成员磁盘扩展，但是，当磁盘未满时，最后的磁盘将不被使用，降低了磁盘的利用率。条带-RAID 0条带可以复合多个物理磁盘成为一个单独的虚拟磁盘，并按如下方式组织：地址空间是分段的、I/O流在磁盘与磁盘间交换、没有数据冗余、对性能的增加有意义。推动这种技术发展的主要原因是为了提高每秒I/O(IOPS)的性能。通过并行访问设备来增强性能。在并行访问中，虚拟设备中的所有磁盘大部分时间都用来服务I/O请求，所以提高了I/O的吞吐量。阵列管理软件就是负责把整个阵列看做一个单独的虚拟磁盘。它使用多个物理磁盘并将它们复合为一个虚拟磁盘给应用。I/O流被划分为称为条带(stripe)的段，从一个逻辑存储单元映射到两个或更多的物理磁盘。条带单元是隔行扫描的所以每个片上的复合空间也是交替的。在这种结构下，没有数据保护，实际上，执行条带化后，丢失一个磁盘上的数据会导致所有条带磁盘的数据丢失。条带化增强了性能，但是降低了可靠性。通过使用RAID 0条带化结构可以获得的优势是： 对于大量的连续的I/O请求和随机的I/O请求增强了性能。条带单元的大小可以根据顺序或随机存取而进行优化。 磁盘的全部容量都可以为用户存储数据。 局限性主要包括： 没有冗余 条带化的可靠性较低，丢失一个磁盘的数据将导致所有条带磁盘的数据丢失。条带单元大小的策略：优化一个条带化RAID 0结构条带单元大小的策略依赖于卷访问的类型。顺序访问环境在一个顺序的环境里，当请求涉及到条带宽度范围内的所有磁盘成员时，条带化能够提高性能。举例来说，一个条带包含4个磁盘，一个I/O请求为128Kbytes，那么，配置条带单元的大小为32Kbytes。随机访问环境在一个随机环境里，条带化可以提高性能。随机访问受控于磁盘的搜索和寻道时间，随机的I/O要比顺序的I/O小很多，通常是从2Kbytes到8Kbytes。当条带单元的大小配置为比请求的大小大很多的时候，性能得到优化。举例来说，对于一个8Kbytes的请求，至少配置条带单元的大小为16Kbytes。2、镜像-RAID 1A0A0A1A1NN.磁盘0磁盘1镜像提供了数据的最大可用性，并有以下功能：所有数据的完全冗余拷贝、提高了读性能、透明化了磁盘失败。需要实现时用户必须要有两个驱动器。这项技术发展的主要原因是它能够提供高级别的可用性及可靠性。镜像(RAID 1)通过数据在独立spindes上的多次记录来提供冗余。对于应用来讲，镜像磁盘显示为一个虚拟磁盘。一旦一个物理磁盘失败，失败磁盘上的镜像也就无效了，但系统继续通过未受影响的磁盘进行操作。通过使用RAID 1的镜像结构可以获得如下的优点： 在一个或多个磁盘上可以获得一个完全冗余的数据拷贝 如果一个阵列中的镜像连接到不同的接口板，就可以达到非常高的数据可靠性级别。 所有驱动器都可以用来读取，提高了性能。在一个多用户或多任务环境下，当多个磁盘成员要获得满意的读效果时，镜像提高了读性能。相反，如果只有单一的卷读取进程，则将不能提高性能。你可以设置3路镜像，但性能会受很大影响。在3路镜像中，写性能最大为44%。局限性： 镜像需要使用两倍的磁盘，本质上占用了2倍的存储空间 镜像降低了大约15%的写性能，这实际上小于典型的RAID 5的写损失。(RAID 5的写性能最大到70%)。3、RAID3：带奇偶校验码的并行传送RAID 3也被称为带有专用奇偶位的条带，每个条带片上都有相当于一“块”那么大的空间用来有效存储冗余信息，即奇偶位。奇偶位是数据编码信息，如果某个磁盘发生故障，可以用来恢复数据。在数据密集型环境或单一用户环境中尤其有益于访问较长的连续记录。RAID 3需要同步主轴驱动器来预防较短记录导致的性能下降。不论有多少数据盘，均使用一个校验盘，采用奇偶校验的方法检查错误。任何一个单独的磁盘驱动器损坏都可以恢复，但同时有2块以上的硬盘驱动器损坏时将无法有效的恢复数据。RAID 3的数据读取速度很快，但写数据时要计算校验位的值以写入校验盘，速度有所下降。需要实现时用户必须要有三个以上的驱动器，它主要用于图形（包括动画）等要求吞吐率比较高的场合。4、RAID 5分布式奇偶校验的条带化RAID 5，无独立校验盘的奇偶校验磁盘阵列。也被称做带分布式奇偶位的条带，每个条带片上都有相当于一个“块”那么大的地方被用来存放奇偶位。与RAID 3不同的是，RAID 5像分布条带片上的数据那样把奇偶位信息也分布在所有的磁盘上。尽管有一些容量上的损失，RAID 5能提供最佳的整体性能，因而也是被广泛使用的一种数据保护方案。它适合于输入/输出密集、高读/写比率的应用程序，如事务处理等。为了具有RAID 5级的冗余度，需要最少由三个磁盘组成磁盘阵列（不包括一个热备用）。RAID 5可以通过磁盘阵列控制器硬件实现，也可以通过某些网络操作系统软件实现。RAID 5可以理解为是RAID O和RAID 1的折衷方案。RAID 5可以为系统提供数据安全保障，但保障程度要比镜像低而磁盘空间利用率要比镜像高。RAID 5具有和RAID 0相近似的数据读取速度，只是多了一个奇偶校验信息，写入数据的速度比对单个磁盘进行写入操作稍慢。同时由于多个数据对应一个奇偶校验信息，RAID 5的磁盘空间利用率要比RAID 1高，存储成本相对较低。 优点： 奇偶校验保护了单一磁盘的失败 RAID 5只需要一个附加的磁盘，其他的都可以用来存储数据。局限性： 在Veritas VM中，最少需要3块磁盘来完成RAID 5 RAID 5不可以被镜像，通过奇偶校验信息来提供冗余 写增强(Write-intersive)性能是很差劲的如果写超过了20%，那么就可以考虑选择RAID 0+1了5、镜像条带(RAID 0+1)镜像条带(RAID 0+1)复合条带化的镜像可以提供如下功能：极大的提高了性能、完全的数据冗余、透明化了磁盘失败。使用复合条带和镜像的主要原因是获得RAID 0的性能和RAID 1的可用性。安装它需要较高的花销，但许多用户认为它是值得投资的。两个磁盘可以先进行条带化，然后进行镜像。可以获得镜像的高可靠性。因为同时使用了条带技术，它的性能要比单独使用镜像的性能要好得多。它的一个优点就是有利于一个磁盘上分布数据的访问(提高了I/O per second)，并增强了数据冗余。局限性：RAID 0+1是高花销的镜像系统，需要2倍的独立磁盘空间。6、条带-镜像(RAID 1+0)条带-镜像(RAID 1+0)复合镜像化的条带可以提供以下功能：极大的提高了性能、完全的数据冗余、透明化了磁盘失败、比RAID 0+1提供了更高的磁盘失败容许RAID 1+0拥有所有RAID 0+1性能及可靠性的优点，但它允许了更高级别的磁盘失败而不丢失数据。RAID 1+0通常在磁盘失败后拥有更快的恢复时间，因为它只需要代替单独的条带来恢复而不是整个镜像。RAID 1+0推荐在大型卷中使用，因为，失败的恢复时间是个关键。RAID 1+0的概念根本不同于RAID 0+1，在RAID 1+0的配置中，每个条带是单独镜像的。优点：因为每个条带被独立镜像，可以容许最多允许两块硬盘同时离线，两块离线的硬盘不能在同一个RAID1阵列。这个配置的性能优于RAID 0+1。局限性：RAID 1+0是高花销的镜像系统，需要2倍的独立磁盘空间。7、RAID-30RAID-30也被称为专用奇偶位阵列条带。象RAID-0一样，跨磁盘抽取数据；象RAID-3一样，使用专用奇偶位。RAID-30提供容错能力，并支持更大的卷尺寸。象RAID-10一样，RAID-30也提供高可靠性，因为即使有两个物理磁盘驱动器失效（每个阵列中一个），数据仍然可用。RAID-30要求有6、8、10、12、14或16个驱动器。它适合非交互的应用程序，如视频流、图形和图象处理等。这些应用程序顺序处理大型文件，而且要求高可用性和高速度。8、RAID-50RAID-50也被称为分布奇偶位阵列条带。象RAID-0一样，跨磁盘抽取数据；象RAID-5一样，使用分布式奇偶位。RAID-50提供数据可靠性，优秀的整体性能，并支持更大的卷尺寸。象RAID-10和RAID-30一样，即使两个物理磁盘发生故障（每个阵列中一个），也不会有数据丢失。RAID-50最少需要6个驱动器，最适合需要高可靠性存储、高读取速度、高数据传输性能的应用。这些应用包括事务处理和有许多用户存取小文件的办公应用程序。RAID-50是先做两个RAID5阵列，再做RAID0，最多允许两块硬盘同时离线，两块离线的硬盘不能在同一个RAID5阵列。9、RAID-6RAID 6是由一些大型企业提出来的私有RAID级别标准，它的全称叫“Independent Data disks with two independent distributed parity schemes（带有两个独立分布式校验方案的独立数据磁盘）”。这种RAID级别是在RAID 5的基础上发展而成，因此它的工作模式与RAID 5有异曲同工之妙，不同的是RAID 5将校验码写入到一个驱动器里面，而RAID 6将校验码写入到两个驱动器里面，这样就增强了磁盘的容错能力，同时RAID 6阵列中允许出现故障的磁盘也就达到了两个，但相应的阵列磁盘数量最少也要4个。下图是RAID 6的图解。从图中我们可以看到每个磁盘中都具有两个校验值，而RAID 5里面只能为每一个磁盘提供一个校验值，由于校验值的使用可以达到恢复数据的目的，因此多增加一位校验位，数据恢复的能力就越强。不过在增加一位校验位后，就需要一个比较复杂的控制器来进行控制，同时也使磁盘的写能力降低，并且还需要占用一定的磁盘空间。因此，这种RAID级别应用还比较少，相信随着RAID 6技术的不断完善，RAID 6将得到广泛应用。RAID 6的磁盘数量为N+2个。还有些PC 服务器不太常用RAID级别，都还算不上规范的技术标准，因此，各个厂商可能也为之以定义了同样名字，但它们的原理有所区别，所以，大家在见到这些技术时，一定要根据厂商方面的解释为主。以下是一些不常用的RAID级别，收集过来一部分供大家参考。10、RAID-7RAID 7全称叫“Optimized Asynchrony for High I/O Rates as well as High Data Transfer Rates（最优化的异步高I/O速率和高数据传输率）”，它与以前我们见到RAID级别具有明显的区别。RAID 7完全可以理解为一个独立存储计算机，它自身带有操作系统和管理工具，完全可以独立运行。RAID 7的图解如下：图中每个“柱体”是由多个磁盘构成，而不是我们以前看到的一个磁盘表示一个“柱体”。从上图我们可以看出，每个磁盘都有一个独立的I/O通道，它们与主通道相连，操作系统可以直接对每个磁盘的访问进行控制，可以让每个磁盘在不同的时段进行数据读写，这样就大大改善了I/O的应用，同时也提高了数据读写的能力，而这种磁盘访问方式也叫做非同步访问。在RAID 7中，提供了一个磁盘作为专门的校验盘，它适合于任何一个磁盘进行数据恢复。所有的I/O传送均是同步进行的，可以分别控制，这样提高了系统的并行性，提高系统访问数据的速度；每个