硬盘Raid是什么？.doc

硬盘Raid是什么？说白了就是多个磁盘互相备份，以防硬盘损坏、数据丢失等意外情况。用于不允许数据丢失的场合，譬如银行。个人电脑是不需要这种技术的。参考下面：RAID，为Redundant Arrays of Independent Disks的简称，中文为冗余磁盘阵列。作为高性能的存储系统，巳经得到了越来越广泛的应用。RAID的级别从RAID概念的提出到现在，巳经发展了六个级别，其级别分别是0、1、2、3、4、5等。但是最常用的是0、1、3、5四个级别。下面就介绍这四个级别。RAID 0：将多个较小的磁盘合并成一个大的磁盘，不具有冗余，并行I/O，速度最快。RAID 0亦称为带区集。它是将多个磁盘并列起来，成为一个大硬盘。在存放数据时，其将数据按磁盘的个数来进行分段，然后同时将这些数据写进这些盘中。所以，在所有的级别中，RAID 0的速度是最快的。但是RAID 0没有冗余功能的，如果一个磁盘（物理）损坏，则所有的数据都无法使用。 RAID 1：两组相同的磁盘系统互作镜像，速度没有提高，但是允许单个磁盘错，可*性最高。RAID 1就是镜像。其原理为在主硬盘上存放数据的同时也在镜像硬盘上写一样的数据。当主硬盘（物理）损坏时，镜像硬盘则代替主硬盘的工作。因为有镜像硬盘做数据备份，所以RAID 1的数据安全性在所有的RAID级别上来说是最好的。但是其磁盘的利用率却只有50%，是所有RAID上磁盘利用率最低的一个级别。 RAID 3:存放数据的原理和RAID0、RAID1不同。RAID 3是以一个硬盘来存放数据的奇偶校验位，数据则分段存储于其余硬盘中。它象RAID 0一样以并行的方式来存放数，但速度没有RAID 0快。如果数据盘（物理）损坏，只要将坏硬盘换掉，RAID控制系统则会根据校验盘的数据校验位在新盘中重建坏盘上的数据。不过，如果校验盘（物理）损坏的话，则全部数据都无法使用。利用单独的校验盘来保护数据虽然没有镜像的安全性高，但是硬盘利用率得到了很大的提高，为n-1。RAID 5：向阵列中的磁盘写数据，奇偶校验数据存放在阵列中的各个盘上，允许单个磁盘出错。RAID 5也是以数据的校验位来保证数据的安全，但它不是以单独硬盘来存放数据的校验位，而是将数据段的校验位交互存放于各个硬盘上。这样，任何一个硬盘损坏，都可以根据其它硬盘上的校验位来重建损坏的数据。硬盘的利用率为n-1。 RAID 01：同时具有RAID 0和RAID 1的优点。 冗余：采用多个设备同时工作，当其中一个设备失效时，其它设备能够接替失效设备继续工作的体系。在PC服务器上，通常在磁盘子系统、电源子系统采用冗余技术。 此外，由这几个RAID级别发展出来的系统对数据的保护更加出色，如0+1、00、30、50等。磁盘阵列？,什么是磁盘阵列？,网络管理 RAID 1.1 RAID是由美国加州大学伯克利分校的D.A.Patterson教授在1988年提出的。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。可以把 RAID理解成一种使用磁盘驱动器的方法，它将一组磁盘驱动器用某种逻辑方式联系起来，作为逻辑上的一个磁盘驱动器来使用。一般情况下，组成的逻辑磁盘驱动器的容量要小于各个磁盘驱动器容量的总和。RAID的具体实现可以靠硬件也可以靠软件，Windows NT操作系统就提供软件RAID功能。RAID一般是在SCSI磁盘驱动器上实现的，因为IDE磁盘驱动器的性能发挥受限于IDE接口(IDE只能接两个磁盘驱动器，传输速率最高1.5MBps)。IDE通道最多只能接4个磁盘驱动器，在同一时刻只能有一个磁盘驱动器能够传输数据，而且IDE通道上一般还接有光驱，光驱引起的延迟会严重影响系统速度。SCSI适配器保证每个SCSI通道随时都是畅通的，在同一时刻每个SCSI磁盘驱动器都能自由地向主机传送数据，不会出现像IDE磁盘驱动器争用设备通道的现象。 1.2 RAID的优点 1.2.1 成本低，功耗小，传输速率高。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可以达到单个的磁盘驱动器几倍、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。 1.2.2 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 和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。 1.2.3 RAID的另一特征是具备数据校验(Parity)功能，校验可被描述为用于RAID级别2，3，4，5的额外的信息，当磁盘失效的情况发生时，校验功能结合完好磁盘中的数据，可以重建失效磁盘上的数据。对于RAID系统来说，在任何有害条件下绝对保持数据的完整性(Data Integrity)是最基本的要求。数据完整性指的是阵列面对磁盘失效时保持数据不丢失的能力，由于数据的破坏通常会带来灾难性的后果，所以选择RAID阵列的基础条件是它能提供什么级别的数据完整性。 1.2.4 RAID比起传统的大直径磁盘驱动器来，在同样的容量下，价格要低许多。RAID的分级 RAID 0级(Stripe) ：无冗余无校验的磁盘阵列 数据同时分布在各个磁盘驱动器上，没有容错能力，读写速度在RAID中最快，但因为任何一个磁盘驱动器损坏都会使整个RAID系统失效，所以安全系数反倒比单个的磁盘驱动器还要低。一般用在对数据安全要求不高，但对速度要求很高的场合。 RAID 1级(Mirror) ：镜象磁盘阵列 每一个磁盘驱动器都有一个镜像磁盘驱动器，镜像磁盘驱动器随时保持与原磁盘驱动器的内容一致。RAID1具有最高的安全性，但只有一半的磁盘空间被用来存储数据。主要用在对数据安全性要求很高，而且要求能够快速恢复被损坏的数据的场合。 RAID 1+0 ：如果同时对RAID 0中写往两个硬盘的数据再做两个镜像如何呢？这就是RAID 1+0的方案。RAID 1+0至少使用4个硬盘，这样，RAID 1+0在理论上同时保证了RAID 0的性能和RAID 1的安全性，代价是比RAID 0 或1再多一倍的硬盘数量。但应该注意，这仅仅是理论上的，因为实际中IDE RAID 这样的软件RAID系统会消耗CPU运算时间，RAID 1+0比起RAID 0或1来讲，同样多消耗一倍的CPU时间，所以性能最后不一定能提升到RAID 0那样的比例，甚至有可能总体性能不升反降。 RAID 3 ：任何一个单独的磁盘驱动器损坏都可以恢复。RAID3和RAID4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。RAID3和RAID4的使用也不多。 RAID 5级 ：无独立校验盘的奇偶校验磁盘阵列 同样采用奇偶校验来检查错误，但没有独立的校验盘，校验信息分布在各个磁盘驱动器上。RAID5对大小数据量的读写都有很好的性能，被广泛地应用。 从RAID1到RAID5的几种方案中，不论何时有磁盘损坏，都可以随时拔出损坏的磁盘再插入好的磁盘(需要硬件上的热插拔支持)，数据不会受损，失效盘的内容可以很快地重建，重建的工作也由RAID硬件或RAID软件来完成。但RAID0不提供错误校验功能，所以有人说它不能算作是RAID，其实这也是RAID0为什么被称为0级RAID的原因-0本身就代表没有。 1.3 RAID 的应用 当前的PC机，整个系统的速度瓶颈主要是硬盘。虽然不断有Ultra DMA33、 DMA66、DMA100等快速的标准推出，但收效不大。在PC中，磁盘速度慢一些并不是太严重的事情。但在服务器中，这是不允许的，服务器必须能响应来自四面八方的服务请求，这些请求大多与磁盘上的数据有关，所以服务器的磁盘子系统必须要有很高的输入输出速率。为了数据的安全，还要有一定的容错功能。RAID 提供了这些功能，所以RAID被广泛地应用在服务器体系中。 1.4 RAID 提供的容错功能是自动实现的(由RAID硬件或是RAID软件来做)。 它对应用程序是透明的，即无需应用程序为容错做半点工作。要得到最高的安全性和最快的恢复速度，可以使用RAID1(镜像)；要在容量、容错和性能上取折衷可以使用RAID 5。在大多数数据库服务器中，操作系统和数据库管理系统所在的磁盘驱动器是RAID 1，数据库的数据文件则是存放于RAID5的磁盘驱动器上。 1.5 有时我们看某些名牌服务器的配置单，发现其CPU并不是很快，内存也算不上是很大，显卡更不是最好，但价格绝对不菲。是不是服务器系统都是暴利产品呢？当然不是。服务器的配置与一般的家用PC的着重点不在一处。除去更高的稳定性外，冗余与容错是一大特点，如双电源、带电池备份的磁盘高速缓冲器、热插拔硬盘、热插拔PCI插槽等。 另一个特点就是巨大的磁盘吞吐量。这主要归功于RAID。举一个例子来说，一台使用了SCSI RAID的奔腾166与一台IDE硬盘的PIIICopermine 800都用做文件服务器，奔腾166会比P的事务处理能力高上几十倍甚至上百倍，因为P处理器的运算能力根本用不上，反倒是奔腾166的RAID起了作用。 1.6 RAID现在主要应用在服务器，但就像任何高端技术一样，RAID也在向PC机上转移。也许所有的 PC 机都用上了SCSI磁盘驱动器的RAID的那一天，才是PC机真正的出头之日。指导如何配置RAID磁盘阵列:/cache?docid=6C4F2C04A1EA1155&eterms=lLEG3O3sSaO82hHV04GZQvXDzOr30OkN&q=%E