RAID卡基础知识培训课件

RAID卡基础知识培训RAID卡基础知识培训（一）RAID定义RAID技术诞生于1987年，由美国加州大学伯克利分校提出。RAID是“RedundantArrayofIndependentDisk”的缩写，中文意思是独立冗余磁盘阵列。简单的说，RAID是一种把多块独立的硬盘(物理硬盘)按不同方式组合起来形成一个硬盘组(逻辑硬盘)，从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据冗余的技术。冗余磁盘阵列最初的研制目的是为了组合小的廉价磁盘来代替大的昂贵磁盘，以降低大批量数据存储的费用，同时也希望采用冗余信息的方式，使得磁盘失效时不会使对数据的访问受损失，从而开发出一定水平的数据保护技术，并且能适当的提升数据传输速度。早期的RAID技术只应用于高端服务器，并且只配合SCSI硬盘使用。后来随着IDE硬盘转速的提升和RAID技术的发展，RAID技术也被应用于桌面计算机领域。现今，RAID技术已经被广泛应用于SATA，SAS接口硬盘之上。PhysicaldiskLogicaldisk（一）RAID定义RAID技术诞生于1987年，由美国加州大（二）RAID分类——软RAID

软RAID(software-basedRAID)是基于软件的RAID。有不少服务器操作系统都集成了RAID功能，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RAID5是CPU的增强方式，会导致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。以前有不少客户为了节约成本,采用此种解决方案（二）RAID分类——软RAID

软RAID(softwarHostRAID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。能够实现简单的RAID功能，如RAID0，1，10。例如，NVMCP55集成了HostRAID功能，可以实现简单的sataRAID功能。有些主板集成了IO控制芯片，如ADP7902，LSI1068E，也可以实现一定的HostRAID功能。（二）RAID分类——HostRaidHostRAID是基于硬和软RAID之间的一种产品。它把软目前基本通过外插卡来实现。可以实现较高的RAID级别和较高的稳定性、可靠性，但是价格也较高。如LSI8708ELP，LSI8888ELP，ADP3805等特点：可以实现Raid6，60，5E，5EE等高级Raid级别，支持OCE（OnlineCapacityExpansion---在线扩容），RLM（RAIDLevelMigration–raid在线迁移）等高级功能、有些高级的卡还支持snapshot等。（二）RAID分类——硬Raid目前基本通过外插卡来实现。（二）RAID分类——硬Raid零通道RAID卡零通道RAID卡简称ZCR（ZeroChannelRaid），主要是利用主板上的SCSI芯片和SCSI通道接口，通过支持零通道RAID卡主板上的板载SCSI控制芯片与某指定的PCI插槽之间的电气连接来实现各种RAID功能。对于这种电气连接，Adaptec称之为EmbeddedRAID

Logic（EMRL），Intel则称之为RAIDIOS。

以前的服务器主板都会板载一颗Ultra160SCSI控制芯片，以便使用SCSI硬盘，然而当用户需要RAID功能时，板载的SCSI控制芯片就不可避免地浪费掉了——尤其是在RAID卡上的SCSI控制芯片的版本、规格相对低档的时候。而零通道RAID可充分利用主板上的SCSI控制器系统避免这个弱点。从性能上看，ZCR和单双通道RAID相比只有不到5%的性能下降，而对用户来说实现成本则低很多；另外用户将服务器系统升级到单/双通道RAID配置的时候，必须更改机器上SCSI线缆的连接，而升级到ZCR则不需要，相对来说，ZCR方式更便利简捷。零通道RAID卡零通道RAID卡简称ZCR（ZeroCha（三）RAID卡组成RAID卡主要由以下几部分组成：RAID核心处理芯片：用来实现RAID功能的处理芯片，可以理解为RAID卡上的“CPU”。用来实现RAID的建立和重建，检测和修复多位错误，错误磁盘自动检测等功能。RAID芯片使CPU的资源得以释放。目前生产RAID芯片的厂商主要有Promise、Highpoint、Intel、3ware、Adaptec、SiliconImage等。现在主流应用的SAS接口RAID卡多采用Intel公司的IOP348和LSI公司的SASRoCLSISAS1078等。（三）RAID卡组成RAID卡主要由以下几部分组成：端口：端口是指RAID卡支持的硬盘接口类型。目前有IDE、SCSI、SATA和SAS接口。前三种上市时间已久，市场上不难见到Promise，LSI，Adaptec等厂商的产品，SAS接口的RAID卡目前Adaptec，LSI，Highpoint，3ware，Intel等厂家的产品已经面市，产品线也在逐渐丰富。

RAID卡按端口数目来分有2，4，8等端口的产品，现在已经有12、16、24口的卡，目前我们主要用的是8端口的产品。（三）RAID卡组成端口：端口是指RAID卡支持的硬盘接口类型。目前有IDE、端口的类型不同，RAID卡所能支持的驱动器数目也不同。这里涉及一个概念，独立通道数目。所谓独立通道数目是指RAID卡所带有的独立硬盘通道的数目，对于IDE端口RAID卡来说，一个独立通道可以接两个IDE硬盘，所以支持IDE驱动器的数目等于独立通道数目的两倍。对于SCSIRAID卡来说，由于一个SCSI接口可以连接多个硬盘，因此独立通道数目和支持驱动器数目相差若干倍。比如单通道的SCSIRAID卡可以连接14个硬盘，4通道则可以连接56个硬盘。对于SATA端口RAID卡来说，由于一个SATA通道只能连接一块SATA硬盘，因此独立通道的数目就等于支持驱动器数目。SAS端口RAID卡可以支持更多的驱动器数量，例如3ware9690SA系列SAS端口RAID卡通过SAS扩展器最大可以支持128个设备。（三）RAID卡组成端口的类型不同，RAID卡所能支持的驱动器数目也不同。这里涉缓存：缓存是RAID卡与外部总线交换数据的场所，RAID卡先将数据传送到缓存，再由缓存和外边数据总线交换数据。它是RAID卡电路板上的一块存储芯片，与硬盘盘片相比，具有极快的存取速度，实际上就是相对低速的硬盘盘片与相对高速的外部设备之间的缓冲器。缓存的大小与速度是直接关系到RAID卡的实际传输速度的重要因素，大缓存能够大幅度地提高数据命中率从而提高RAID卡整体性能。多数RAID卡都配备了一定数量的内存作为高速缓存使用。不同的RAID卡出厂时配备的内存容量不同，一般为几兆到数百兆容量不等，这取决于磁盘阵列产品的应用范围。目前主流RAID卡所集成的缓存类型多为ECCDDR2，容量有64MB，128MB，256MB，512MB等。电池：一些高端RAID卡上面还带有电池，电池的主要作用是给缓存供电，防止意外断电时RAID卡缓存中没有写入硬盘的数据丢失。

（三）RAID卡组成缓存：缓存是RAID卡与外部总线交换数据的场所，RAID卡先（三）RAID卡组成（三）RAID卡组成PBIGPIORegulator:1p2VA1p2VB1p2Regulator1p8VA1p8VI/OProcessor(800MHz)DDRIISDRAM512MbitDDRIISDRAM512MbitDDRIISDRAM512MbitDDRIISDRAM512MbitDDRIISDRAM(ECC)SASConnector4X1SASConnector4X1SGPIOFRAM32K*8FlashMemory8MBDDRIIINTERFACESASINTERFACEBuzzerBBUDDRII533CPLDHeaderRS232(UART)PCI-EXPRESSX8TestPointsPCI-EPCI-XAggregateLEDHeaderActLEDHeaderErrLEDHeaderGPIOACTSPD(2K)（三）RAID卡组成PBIGPIORegulator:RegulatorDDRI（三）RAID卡组成（三）RAID卡组成（四）RAID级别介绍RAID0等级--StripedDiskArraywithoutFaultTolerance(没有容错设计的条带磁盘阵列）这样，数据就等于并行的写入和读取，从而非常有助于提高存储系统的性能。对于两个硬盘的RAID0系统，提高一倍的读写性能可能有些夸张，毕竟要考虑到也同时增加的数据分割与组合等与RAID相关的操作处理时间，但比单个硬盘提高50%的性能是完全可以的。（四）RAID级别介绍RAID0等级--StripedD不过，RAID0还不能算是真正的RAID，因为它没有数据冗余能力。由于没有备份或校验恢复设计，在RAID0阵列中任何一个硬盘损坏就可导致整个阵列数据的损坏，因为数据都是分布存储的。下面总结一下RAID0的特点：（四）RAID级别介绍不过，RAID0还不能算是真正的RAID，因为它没有数据冗RAID1等级--MirroringandDuplexing（相互镜像）对比RAID0等级，我们能发现硬盘的内容是两两相同的。这就是镜像——两个硬盘的内容完全一样，这等于内容彼此备份。比如阵列中有两个硬盘，在写入时，RAID控制器并不是将数据分成条带而是将数据同时写入两个硬盘。这样，其中任何一个硬盘的数据出现问题，可以马上从另一个硬盘中进行恢复。注意，这两个硬盘并不是主从关系，也就是说是相互镜像/恢复的。（四）RAID级别介绍RAID1等级--MirroringandDuplexiRAID2等级--HammingCodeECC（汉明码错误检测与修正）

RAID2是RAID系统中最为复杂的等级之一。RAID2之所以复杂就是因为它采用了早期的错误检测与修正技术——汉明码（HammingCode）校验技术。由于RAID2等级我们现在已经不用了，所以关于汉明码的原理就不详细介绍了。（四）RAID级别介绍RAID2等级--HammingCodeECC（汉明码由于汉明码是以位为基础进行校验的，那么在RAID2中，一个硬盘在一个时间只存取一位的信息。如图中所示，左边的为数据阵列，阵列中的每个硬盘一次只存储一个位的数据。同理，右边的阵列（我们称之为校验阵列）则是存储相应的汉明码，也是一位一个硬盘。所以RAID2中的硬盘数量取决于所设定的数据存储宽度。如果是4位的数据宽度（这由用户决定），那么就需要4个数据硬盘和3个汉明码校验硬盘，如果是64位的位宽呢？数据阵列需要64块硬盘，校验阵列需要7块硬盘。在写入时，RAID2在写入数据位同时还要计算出它们的汉明码并写入校验阵列，读取时也要对数据即时地进行校验，最后再发向系统。汉明码只能纠正一个位的错误，所以RAID2也只能允许一个硬盘出问题，如果两个或以上的硬盘出问题，RAID2的数据就将受到破坏。但由于数据是以位为单位并行传输，所以传输率也相当快。（四）RAID级别介绍由于汉明码是以位为基础进行校验的，那么在RAID2中，一个硬RAID2是早期为了能进行即时的数据校验而研制的一种技术（这在当时的RAID0、1等级中是无法做到的），从它的设计上看也是主要为了即时校验以保证数据安全，针对了当时对数据即时安全性非常敏感的领域，如服务器、金融服务等。但由于花费太大（其实，从上面的分析中可以看出如果数据位宽越大，用于校验阵列的相对投资就会越小，就如上面的4:3与64:7），成本昂贵，目前已基本不再使用，转而以更高级的即时检验RAID所代替，如RAID3、5等。RAID2等级的缺点相信大家已经很明白了，虽然能进行即时的ECC，但成本极为昂贵。为此，一种更为先进的即时ECC的RAID等级诞生，这就是RAID3。（四）RAID级别介绍RAID2是早期为了能进行即时的数据校验而研制的一种技术（RAID3是在RAID2基础上发展而来的，主要的变化是用相对简单的异或逻辑运算（XOR，eXclusiveOR）校验代替了相对复杂的汉明码校验，从而也大幅降低了成本。XOR的校验原理如下表：这里的A与B值就代表了两个位，从中可以发现，A与B一样时，XOR结果为0，A与B不一样时，XOR结果就是1，而且知道XOR结果和A与B中的任何一个数值，就可以反推出另一个数值。比如A为1，XOR结果为1，那么B肯定为0，如果XOR结果为0，那么B肯定为1。这就是XOR编码与校验的基本原理。A值B值XOR值000101011110（四）RAID级别介绍RAID3是在RAID2基础上发展而来的，主要的变化是用从图中可以发现，校验盘只有一个，而数据与RAID0一样是分成条带（Stripe）存入数据阵列中，这个条带的深度的单位为字节而不再是bit了。在数据存入时，数据阵列中处于同一等级的条带的XOR校验编码被即时写在校验盘相应的位置，所以彼此不会干扰混乱。读取时，则在调出条带的同时检查校验盘中相应的XOR编码，进行即时的ECC。由于在读写时与RAID0很相似，所以RAID3具有很高的数据传输效率。（四）RAID级别介绍从图中可以发现，校验盘只有一个，而数据与RAID0一样是分RAID3在RAID2基础上成功地进行结构与运算的简化，曾受到广泛的欢迎，并大量应用。直到更为先进高效的RAID5出现后，RAID3才开始慢慢退出市场。（四）RAID级别介绍RAID3在RAID2基础上成功地进行结构与运算的简化，RAID4等级--IndependentDatadiskswithsharedParitydisk（独立的数据硬盘与共享的校验硬盘）RAID3英文定义是Paralleltransferwithparity，即并行传输及校验。与之相比，RAID4则是一种相对独立的形式，与RAID3相比，我们发现关键之处是把条带改成了“块”。即RAID4是按数据块为单位存储的，那么数据块应该怎么理解呢？简单的话，一个数据块是一个完整的数据集合，比如一个文件就是一个典型的数据块。当然，对于硬盘的读取，一个数据块并不是一个文件，而是由操作系统所决定的，这就是我们熟悉的簇（Cluster）。RAID4这样按块存储可以保证块的完整，不受因分条带存储在其他硬盘上而可能产生的不利影响（比如当其他多个硬盘损坏时，数据就完了）。（四）RAID级别介绍RAID4等级--IndependentDatadis不过，在不同硬盘上的同级数据块也都通过XOR进行校验，结果保存在单独的校验盘。所谓同级的概念就是指在每个硬盘中同一柱面同一扇区位置的数据算是同级。在写入时，RAID就是按这个方法把各硬盘上同级数据的校验统一写入校验盘，等读取时再即时进行校验。因此即使是当前硬盘上的数据块损坏，也可以通过XOR校验值和其他硬盘上的同级数据进行恢复。由于RAID4在写入时要等一个硬盘写完后才能写一下个，并且还要写入校验数据所以写入效率比较差，读取时也是一个硬盘一个硬盘的读，但校验迅速，所以相对速度更快。总之，RAID4并不为速度而设计。（四）RAID级别介绍不过，在不同硬盘上的同级数据块也都通过XOR进行校验，结果保Raid5等级--IndependentDatadiskswithdistributedparityblocks（独立的数据磁盘与分布式校验块）RAID5是在高级RAID系统中最常见的等级，由于其出色的性能与数据冗余平衡设计而被广泛采用。与RAID3、4一样，它也是一种即时校验RAID系统，但设计更为巧妙，而管理也相对复杂。与RAID4相对照，我们可以发现它仍采用了数据块的存储方式，但没有独立的校验硬盘，这是因为它在每个独立的数据盘中都开辟了单独的区域用于存储同级数据的XOR校验数据。在写入时，同级校验数据将即时生成并写入，在读取时，同级校验数据也将被即时读出并检查源数据的正确性。从图中可以发现，RAID5的硬盘利用率较高，数据吞吐量比较容易得到发挥。（四）RAID级别介绍Raid5等级--IndependentDatadiskRAID5是目前最常用的高级RAID等级，是RAID3、4的理想替代者，许多高档RAID控制器都提供了对RAID5的支持，并以此做为高档RAID系统的标志。（四）RAID级别介绍RAID5是目前最常用的高级RAID等级，是RAID3、RAID6等级--IndependentDatadiskswithtwoindependentdistributedparityschemes（独立的数据硬盘与两个独立分布式校验方案）RAID6等级是在RAID5基础上，为了进一步加强数据保护而设计的一种RAID方式，实际上是一种扩展RAID5等级。与RAID5的不同之处于除了每个硬盘上都有同级数据XOR校验区外，还有一个针对每个数据块的XOR校验区。当然，当前盘数据块的校验数据不可能存在当前盘而是交错存储的，具体形式见图。（四）RAID级别介绍RAID6等级--IndependentDatadis这样一来，等于每个数据块有了两个校验保护屏障（一个分层校验，一个是总体校验），因此RAID6的数据冗余性能相当好。但是，由于增加了一个校验，所以写入的效率较RAID5还差，而且控制系统的设计也更为复杂，第二块的校验区也减少了有效存储空间。由于RAID6相对于RAID5在校验方面的微弱优势和在性能与性价比方面的较大劣势，RAID6等级的实际应用比较少。（四）RAID级别介绍这样一来，等于每个数据块有了两个校验保护屏障（一个分层校验，RAID7等级--OptimizedAsynchronyforHighI/ORatesaswellasHighDataTransferRates（最优化的异步高I/O速率和高数据传输率）RAID7等级是至今为止，理论上性能最高的RAID模式，因为它从组建方式上就已经和以往的方式有了重大的不同。基本成形式见图，你会发现在，以往一个硬盘是一个组成阵列的“柱子”，而在RAID7中，多个硬盘组成一个“柱子”，它们都有各自的通道，也正因为如此，你可以把这个图分解成一个个硬盘连接在主通道上，只是比以前的等级更为细分了。这样做的好处就是在读/写某一区域的数据时，可以迅速定位，而不会因为以往因单个硬盘的限制同一时间只能访问该数据区的一部分，在RAID7中，以前的单个硬盘相当于分割成多个独立的硬盘，有自己的读写通道，效率也就不言自明了。所有的I/O传输都是异步的，因为它有自己独立的控制器和带有Cache的接口，与系统时钟并不同步（四）RAID级别介绍RAID7等级--OptimizedAsynchrony然而，RAID7的设计与相应的组成规模注定了它是一揽子承包计划。总体上说，RAID7是一个整体的系统，有自己的操作系统，有自己的处理器，有自己的总线，而不是通过简单的插卡就可以实现的。归纳起来，RAID7的主要特性如下：所有的读与写的操作都将通过一个带有中心Cache的高速系统总线，我们称之为X-Bus专用的校验硬盘可以用于任何通道带有完整功能的即时操作系统内嵌于阵列控制微处理器，这是RAID7的心脏，它负责各通道的通信以及Cache的管理，这也是它与其他等级最大不同之一连通性：可增至12个主机接口扩展性：线性容量可增至48个硬盘开放式系统，运用标准的SCSI硬盘、标准的PC总线、主板以及SIMM内存（四）RAID级别介绍然而，RAID7的设计与相应的组成规模注定了它是一揽子承包高速的，集成Cache的数据总线（就是上文提到的X-bus）在Cache内部完成校验生成工作多重的附加驱动可以随时热机待命，提高冗余率和灵活性易管理性：SNMP（SimpleNetworkManagementProtocol,简单网络管理协议）可以让管理员远程监视并实现系统控制按照RAID7设计者的说法，这种阵列将比其他RAID等级提高150-600%写入时的I/O性能，虽然这引起了不小的争议。RAID7已经被SCC公司（StorageComputerCorporation）注册了商标（四）RAID级别介绍高速的，集成Cache的数据总线（就是上文提到的X-bus）RAID10等级--VeryHighReliabilitycombinedwithHighPerformance（高可靠性与高性能的组合）RAID10是建立在RAID0和RAID1基础上的，具体的组合结构看图：从中可以看出，RAID1在这里就是一个冗余的备份阵列，而RAID0则负责数据的读写阵列。其实，图1只是一种RAID10方式，更多的情况是从主通路分出两路（以4个硬盘时为例），做Striping操作，即把数据分割，而这分出来的每一路则再分两路，做Mirroring操作，即互做镜像。这就是RAID10名字的来历（也因此被很多人称为RAID0+1），而不是像RAID5、3那样的全新等级。（四）RAID级别介绍RAID10等级--VeryHighReliabilit由于利用了RAID0极高的读写效率和RAID1较高的数据保护、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。但是，RAID10对存储容量的利用率和RAID1一样低，只有50%。（四）RAID级别介绍由于利用了RAID0极高的读写效率和RAID1较高的数据RAID53等级--HighI/ORatesandDataTransferPerformance（高带宽与数据传输性能）与RAID10一样，RAID53也是一种组合RAID等级，但不要拿RAID10的观点套用，认为它是RAID5和RAID3的组合，事实上，RAID53应该称为RAID30或RAID03（也可以说是RAID0+3），即RAID3与RAID0的组合，具体形式见图：与RAID10相对比，可以发现，RAID53中将备份等级由RAID0变为了RAID3，也就是说把原来的镜像阵列变成了分割式（Segments）存储阵列。但它不是对每个RAID0硬盘都用一个RAID3系统进行，而是用RAID3对所有数据进行冗余存储（或者说是校验），而且读写与ECC效率比RAID0要高不少。

（四）RAID级别介绍RAID53等级--HighI/ORatesand值得注意的是，RAID3在RAID53的数据传输中占有相当重要的位置。在介绍RAID3时，曾说过它有很高的读写传输率。因此，在进行大数据量吞吐时，由于RAID3的传输率高的缘故，RAID53的性能要比RAID10好（因为冗余备份的时间缩短）。而且，借助于RAID0，其I/O带宽并没有降低。不过，从它的配置形式上就可以看出来，它的存储空间利用率要比RAID10低，为40%。（四）RAID级别介绍值得注意的是，RAID3在RAID53的数据传输中占有相但本文所介绍的并不是全部的RAID等级，比如RAID50（5+0）、RAID51（5+1）以及最新的RAID100。其中，前两者都是组合RAID等级，从括号中的名字上就可以看出组合的方式。RAID100则是在RAID1基础上改进而成，提高了读敢效率（RAID100采用了独特的写入方式，以两个硬盘为例，数据的一半从第一个硬盘的最外圈磁道和第二个硬盘的最内圈存起，另一半则从第一个硬盘的最内圈和第二个硬盘的最外圈磁道存起，配合专用的读取算法，使两个硬盘的外圈磁道交替工作，由于总是尽可能地从外道开始读取，所以提高了读取效率）。以上三种等级由于知名度较低，而且现在还很少见到应用，就不在此详细介绍了。（四）RAID级别介绍但本文所介绍的并不是全部的RAID等级，比如RAID50（RAID1E是RAID1的增强版本，是由IBM公司提出的一种私有RAID级别，没有成为国际标准。它并不是我们通常所说的RAID0+1的组合。RAID1E的工作原理与RAID1基本上是一样的，只是RAID1E的数据恢复能力更强，但由于RAID1E写一分数据至少要两次，因此，RAID处理器的负载得到加强，从而造成磁盘读写能力的下降。RAID1E至少需要3块硬盘才能实现。RAID1E和RAID1的工作原理如图。

（四）RAID级别介绍RAID1E是RAID1的增强版本，是由IBM公司提出的RAID5E(RAID5Enhencement):RAID5E是在RAID5级别基础上的改进，与RAID5类似，数据的校验信息均匀分布在各硬盘上，但是，在每个硬盘上都保留了一部分未使用的空间，这部分空间没有进行条带化，最多允许两块物理硬盘出现故障。看起来，RAID5E和RAID5加一块热备盘好象差不多，其实由于RAID5E是把数据分布在所有的硬盘上，性能会与RAID5加一块热备盘要好。当一块硬盘出现故障时，有故障硬盘上的数据会被压缩到其它硬盘上未使用的空间，逻辑盘保持RAID5级别。（四）RAID级别介绍RAID5E(RAID5Enhencement):RRAID

5EE:

与RAID

5E相比，RAID

5EE的数据分布更有效率，每个硬盘的一部分空间被用作分布的热备盘，它们是阵列的一部分，当阵列中一个物理硬盘出现故障时，数据重建的速度会更快。图中，D代表数据，P代表校验信息，S是指的热备的空间，可以看到，被预留出来的热备空间是均匀分布在硬盘上的。

（四）RAID级别介绍RAID

5EE:

与RAID

5E相比，RAID

5EE的NRAID－即Non-RAID，所有磁盘的容量组合成一个逻辑盘，没有数据块分条（noblockstripping）。NRAID不提供数据冗余。要求至少一个磁盘。

JBOD－代表JustaBunchofDrives，磁盘控制器把每个物理磁盘看作独立的磁盘，因此每个磁盘都是独立的逻辑盘。JBOD也不提供数据冗余。要求至少一个磁盘。（四）RAID级别介绍NRAID－即Non-RAID，所有磁盘的容量组合成一个逻辑（五）Raid卡命名LSIRAID卡命名（五）Raid卡命名LSIRAID卡命名PerformanceLevel/RelativeBandwidth4or5=Performance2or3=Value1or2=EntryHostInterface0=PCI/x5=PCIe1.0A=ATAorSerialATAS=SerialASR

3805InternalPortCountExternalPortCount（五）Raid卡命名AdaptecRAID卡命名PerformanceLevel/RelativeB接口是SASRAID卡最值得关心的一个话题，但SASRAID卡端口数量的多少并不能完全决定产品性能和市场定位。例如LSI的84016是一款16端口的SASRAID卡设备，其产品自身定位并不高端，设计这样的16端口并不会为增加很大难度，只需将PCB版略加改动就可以实现，我们在下文中会有提到。一般来说，4端口的产品主要面向入门级市场；8端口的产品更多是面向中小型企业和主流市场；而12-16端口的SASRAID卡则是定位于特殊市场。罗马并非一日建成，一个规范从诞生到发展逐步走向成熟也远非一日之功。特别在IT行业里，任何技术都在不断完善自我进化，SAS（SerialAttachedSCSI，串行SCSI）规范亦是如此。作为并行SCSI的接班人，SAS规范出现在人们的视野中已有些时间了。在SAS走过的这些年之中，其规范一直在改进，虽然底层协议得以保留，基本没有太多的变化，但是外部接口连接器的规格却经历了多次变迁，这是SAS为适应市场环境而做出的调整，有了这些“积跬步而至千里”的不断改进，SAS规范才日益成熟，而不同规格的接口连接器则堪称SAS发展历史的见证人。（六）接口接口是SASRAID卡最值得关心的一个话题，但SASRA在SATA问世之初，线缆和连接器的情况相对简单——毕竟SATA不支持端口聚合，一个端口对应一个接口连接器，线缆也就只有单路连接。SAS则不同：一开始便支持4路的宽链接（widelink），允许多达4个窄端口（narrowlink）聚合为一个宽端口（wideport），并制订了相应的连接器规范。这样一来，SAS的接口连接器至少有两种了，再加上内外之别，各种可行的组合使得SAS线缆的类型多达10种以上，因此，出现“手中虽有SAS线缆，却无法将两端的SAS设备连接起来”的情况是常有的事儿。在这里我们有必要区分一下“端口”（port）与“接口连接器”（connector）的概念。硬件设备的端口又称接口，其电气信号由接口规范定义，而数量则取决于控制芯片（ControllerIC，也包括RoC）的设计。但接口也好，端口也好，都必须要依托一个实体的表现形式——主要是引脚和接插件，才可以起到连接的作用，进而组成数据通路。因此，就有了接口连接器，它们总是成对使用：在硬盘驱动器、HBA、RAID卡或背板上的一方，与位于线缆（Cable）一端的另一方“咬合”在一起。至于哪一方是“插座”（receptacleconnector，插座连接器），哪一方是“插头”（plugconnector，插头连接器），视具体的连接器规范而定。（六）接口在SATA问世之初，线缆和连接器的情况相对简单——毕竟SAT（六）接口（六）接口SASExpanderSASExpanderStripSize，是指条带大小，根据你的应用需要选择合适的条带大小，条带的大小和磁盘经常读取的数据块大小越吻合,其读写性能则越高.例如服务器经常读取一些小文件时，可以设置为较小的值，这样性能会好些；如果服务器经常读取大文件，如视频媒体等，条带大小稍大点较好。ReadPolicy，读策略，其一般有如下几种方式：Readahead。由于硬盘数据经常是以一簇连续的硬盘扇区组织起来的，所以有时侯如把系统所请求的扇区随后的一个扇区里的数据同时读进来是有价值的。对于数据文件的读取有利,特别是系统CPU的性能较低的时候.Pre-Fetch。当RAID卡发现系统要读的是先前已经读过的数据时，在这一次，便将这一个数据块的数据写到CACHE里。对于程序文件的读取有利。（七）RAID配置过程中的参数说明StripSize，是指条带大小，根据你的应用需要选择合适WritePolicy，写策略分为两种,一种为普通的WriteThrough,另一种为WriteBack(即回写)WriteBack是通过暂时将数据存在CACHE里，从而推迟将数据写到硬盘的一种工作方式。数据将在随后的硬盘闲置时写到硬盘中。写的时候也是统一将CACHE内的尚未写出的数据按照数据块的在硬盘中的BLOCK序号写入，这样可以提高写的效率。两种写策略比较来说，写策略由通写改为回写时，可大幅度提高RAID性能。但回写具有一定的数据危险性。在突然断电的情况下，会丢失存于Cache尚未写入硬盘的数据。虽然用户可以购买电池以保护Cache里的数据,但需要增加额外的成本。OnLineCapacityExpansion(OCE在线扩容)在线扩容是指，可增加新的硬盘或当初未作RAID的剩余硬盘空间到原来一个已经做好的RAID阵列中，而不损坏原阵列中的任何数据内容RaidLevelMigration(RLM在线Raid级别迁移)（七）RAID配置过程中的参数说明WritePolicy，写策略分为两种,一种为普通的Wri谢谢！谢谢！RAID卡基础知识培训RAID卡基础知识培训（一）RAID定义RAID技术诞生于1987年，由美国加州大学伯克利分校提出。RAID是“RedundantArrayofIndependentDisk”的缩写，中文意思是独立冗余磁盘阵列。简单的说，RAID是一种把多块独立的硬盘(物理硬盘)按不同方式组合起来形成一个硬盘组(逻辑硬盘)，从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据冗余的技术。冗余磁盘阵列最初的研制目的是为了组合小的廉价磁盘来代替大的昂贵磁盘，以降低大批量数据存储的费用，同时也希望采用冗余信息的方式，使得磁盘失效时不会使对数据的访问受损失，从而开发出一定水平的数据保护技术，并且能适当的提升数据传输速度。早期的RAID技术只应用于高端服务器，并且只配合SCSI硬盘使用。后来随着IDE硬盘转速的提升和RAID技术的发展，RAID技术也被应用于桌面计算机领域。现今，RAID技术已经被广泛应用于SATA，SAS接口硬盘之上。PhysicaldiskLogicaldisk（一）RAID定义RAID技术诞生于1987年，由美国加州大（二）RAID分类——软RAID

软RAID(software-basedRAID)是基于软件的RAID。有不少服务器操作系统都集成了RAID功能，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RAID5是CPU的增强方式，会导致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。以前有不少客户为了节约成本,采用此种解决方案（二）RAID分类——软RAID

软RAID(softwarHostRAID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。能够实现简单的RAID功能，如RAID0，1，10。例如，NVMCP55集成了HostRAID功能，可以实现简单的sataRAID功能。有些主板集成了IO控制芯片，如ADP7902，LSI1068E，也可以实现一定的HostRAID功能。（二）RAID分类——HostRaidHostRAID是基于硬和软RAID之间的一种产品。它把软目前基本通过外插卡来实现。可以实现较高的RAID级别和较高的稳定性、可靠性，但是价格也较高。如LSI8708ELP，LSI8888ELP，ADP3805等特点：可以实现Raid6，60，5E，5EE等高级Raid级别，支持OCE（OnlineCapacityExpansion---在线扩容），RLM（RAIDLevelMigration–raid在线迁移）等高级功能、有些高级的卡还支持snapshot等。（二）RAID分类——硬Raid目前基本通过外插卡来实现。（二）RAID分类——硬Raid零通道RAID卡零通道RAID卡简称ZCR（ZeroChannelRaid），主要是利用主板上的SCSI芯片和SCSI通道接口，通过支持零通道RAID卡主板上的板载SCSI控制芯片与某指定的PCI插槽之间的电气连接来实现各种RAID功能。对于这种电气连接，Adaptec称之为EmbeddedRAID

Logic（EMRL），Intel则称之为RAIDIOS。

以前的服务器主板都会板载一颗Ultra160SCSI控制芯片，以便使用SCSI硬盘，然而当用户需要RAID功能时，板载的SCSI控制芯片就不可避免地浪费掉了——尤其是在RAID卡上的SCSI控制芯片的版本、规格相对低档的时候。而零通道RAID可充分利用主板上的SCSI控制器系统避免这个弱点。从性能上看，ZCR和单双通道RAID相比只有不到5%的性能下降，而对用户来说实现成本则低很多；另外用户将服务器系统升级到单/双通道RAID配置的时候，必须更改机器上SCSI线缆的连接，而升级到ZCR则不需要，相对来说，ZCR方式更便利简捷。零通道RAID卡零通道RAID卡简称ZCR（ZeroCha（三）RAID卡组成RAID卡主要由以下几部分组成：RAID核心处理芯片：用来实现RAID功能的处理芯片，可以理解为RAID卡上的“CPU”。用来实现RAID的建立和重建，检测和修复多位错误，错误磁盘自动检测等功能。RAID芯片使CPU的资源得以释放。目前生产RAID芯片的厂商主要有Promise、Highpoint、Intel、3ware、Adaptec、SiliconImage等。现在主流应用的SAS接口RAID卡多采用Intel公司的IOP348和LSI公司的SASRoCLSISAS1078等。（三）RAID卡组成RAID卡主要由以下几部分组成：端口：端口是指RAID卡支持的硬盘接口类型。目前有IDE、SCSI、SATA和SAS接口。前三种上市时间已久，市场上不难见到Promise，LSI，Adaptec等厂商的产品，SAS接口的RAID卡目前Adaptec，LSI，Highpoint，3ware，Intel等厂家的产品已经面市，产品线也在逐渐丰富。

RAID卡按端口数目来分有2，4，8等端口的产品，现在已经有12、16、24口的卡，目前我们主要用的是8端口的产品。（三）RAID卡组成端口：端口是指RAID卡支持的硬盘接口类型。目前有IDE、端口的类型不同，RAID卡所能支持的驱动器数目也不同。这里涉及一个概念，独立通道数目。所谓独立通道数目是指RAID卡所带有的独立硬盘通道的数目，对于IDE端口RAID卡来说，一个独立通道可以接两个IDE硬盘，所以支持IDE驱动器的数目等于独立通道数目的两倍。对于SCSIRAID卡来说，由于一个SCSI接口可以连接多个硬盘，因此独立通道数目和支持驱动器数目相差若干倍。比如单通道的SCSIRAID卡可以连接14个硬盘，4通道则可以连接56个硬盘。对于SATA端口RAID卡来说，由于一个SATA通道只能连接一块SATA硬盘，因此独立通道的数目就等于支持驱动器数目。SAS端口RAID卡可以支持更多的驱动器数量，例如3ware9690SA系列SAS端口RAID卡通过SAS扩展器最大可以支持128个设备。（三）RAID卡组成端口的类型不同，RAID卡所能支持的驱动器数目也不同。这里涉缓存：缓存是RAID卡与外部总线交换数据的场所，RAID卡先将数据传送到缓存，再由缓存和外边数据总线交换数据。它是RAID卡电路板上的一块存储芯片，与硬盘盘片相比，具有极快的存取速度，实际上就是相对低速的硬盘盘片与相对高速的外部设备之间的缓冲器。缓存的大小与速度是直接关系到RAID卡的实际传输速度的重要因素，大缓存能够大幅度地提高数据命中率从而提高RAID卡整体性能。多数RAID卡都配备了一定数量的内存作为高速缓存使用。不同的RAID卡出厂时配备的内存容量不同，一般为几兆到数百兆容量不等，这取决于磁盘阵列产品的应用范围。目前主流RAID卡所集成的缓存类型多为ECCDDR2，容量有64MB，128MB，256MB，512MB等。电池：一些高端RAID卡上面还带有电池，电池的主要作用是给缓存供电，防止意外断电时RAID卡缓存中没有写入硬盘的数据丢失。

（三）RAID卡组成缓存：缓存是RAID卡与外部总线交换数据的场所，RAID卡先（三）RAID卡组成（三）RAID卡组成PBIGPIORegulator:1p2VA1p2VB1p2Regulator1p8VA1p8VI/OProcessor(800MHz)DDRIISDRAM512MbitDDRIISDRAM512MbitDDRIISDRAM512MbitDDRIISDRAM512MbitDDRIISDRAM(ECC)SASConnector4X1SASConnector4X1SGPIOFRAM32K*8FlashMemory8MBDDRIIINTERFACESASINTERFACEBuzzerBBUDDRII533CPLDHeaderRS232(UART)PCI-EXPRESSX8TestPointsPCI-EPCI-XAggregateLEDHeaderActLEDHeaderErrLEDHeaderGPIOACTSPD(2K)（三）RAID卡组成PBIGPIORegulator:RegulatorDDRI（三）RAID卡组成（三）RAID卡组成（四）RAID级别介绍RAID0等级--StripedDiskArraywithoutFaultTolerance(没有容错设计的条带磁盘阵列）这样，数据就等于并行的写入和读取，从而非常有助于提高存储系统的性能。对于两个硬盘的RAID0系统，提高一倍的读写性能可能有些夸张，毕竟要考虑到也同时增加的数据分割与组合等与RAID相关的操作处理时间，但比单个硬盘提高50%的性能是完全可以的。（四）RAID级别介绍RAID0等级--StripedD不过，RAID0还不能算是真正的RAID，因为它没有数据冗余能力。由于没有备份或校验恢复设计，在RAID0阵列中任何一个硬盘损坏就可导致整个阵列数据的损坏，因为数据都是分布存储的。下面总结一下RAID0的特点：（四）RAID级别介绍不过，RAID0还不能算是真正的RAID，因为它没有数据冗RAID1等级--MirroringandDuplexing（相互镜像）对比RAID0等级，我们能发现硬盘的内容是两两相同的。这就是镜像——两个硬盘的内容完全一样，这等于内容彼此备份。比如阵列中有两个硬盘，在写入时，RAID控制器并不是将数据分成条带而是将数据同时写入两个硬盘。这样，其中任何一个硬盘的数据出现问题，可以马上从另一个硬盘中进行恢复。注意，这两个硬盘并不是主从关系，也就是说是相互镜像/恢复的。（四）RAID级别介绍RAID1等级--MirroringandDuplexiRAID2等级--HammingCodeECC（汉明码错误检测与修正）

RAID2是RAID系统中最为复杂的等级之一。RAID2之所以复杂就是因为它采用了早期的错误检测与修正技术——汉明码（HammingCode）校验技术。由于RAID2等级我们现在已经不用了，所以关于汉明码的原理就不详细介绍了。（四）RAID级别介绍RAID2等级--HammingCodeECC（汉明码由于汉明码是以位为基础进行校验的，那么在RAID2中，一个硬盘在一个时间只存取一位的信息。如图中所示，左边的为数据阵列，阵列中的每个硬盘一次只存储一个位的数据。同理，右边的阵列（我们称之为校验阵列）则是存储相应的汉明码，也是一位一个硬盘。所以RAID2中的硬盘数量取决于所设定的数据存储宽度。如果是4位的数据宽度（这由用户决定），那么就需要4个数据硬盘和3个汉明码校验硬盘，如果是64位的位宽呢？数据阵列需要64块硬盘，校验阵列需要7块硬盘。在写入时，RAID2在写入数据位同时还要计算出它们的汉明码并写入校验阵列，读取时也要对数据即时地进行校验，最后再发向系统。汉明码只能纠正一个位的错误，所以RAID2也只能允许一个硬盘出问题，如果两个或以上的硬盘出问题，RAID2的数据就将受到破坏。但由于数据是以位为单位并行传输，所以传输率也相当快。（四）RAID级别介绍由于汉明码是以位为基础进行校验的，那么在RAID2中，一个硬RAID2是早期为了能进行即时的数据校验而研制的一种技术（这在当时的RAID0、1等级中是无法做到的），从它的设计上看也是主要为了即时校验以保证数据安全，针对了当时对数据即时安全性非常敏感的领域，如服务器、金融服务等。但由于花费太大（其实，从上面的分析中可以看出如果数据位宽越大，用于校验阵列的相对投资就会越小，就如上面的4:3与64:7），成本昂贵，目前已基本不再使用，转而以更高级的即时检验RAID所代替，如RAID3、5等。RAID2等级的缺点相信大家已经很明白了，虽然能进行即时的ECC，但成本极为昂贵。为此，一种更为先进的即时ECC的RAID等级诞生，这就是RAID3。（四）RAID级别介绍RAID2是早期为了能进行即时的数据校验而研制的一种技术（RAID3是在RAID2基础上发展而来的，主要的变化是用相对简单的异或逻辑运算（XOR，eXclusiveOR）校验代替了相对复杂的汉明码校验，从而也大幅降低了成本。XOR的校验原理如下表：这里的A与B值就代表了两个位，从中可以发现，A与B一样时，XOR结果为0，A与B不一样时，XOR结果就是1，而且知道XOR结果和A与B中的任何一个数值，就可以反推出另一个数值。比如A为1，XOR结果为1，那么B肯定为0，如果XOR结果为0，那么B肯定为1。这就是XOR编码与校验的基本原理。A值B值XOR值000101011110（四）RAID级别介绍RAID3是在RAID2基础上发展而来的，主要的变化是用从图中可以发现，校验盘只有一个，而数据与RAID0一样是分成条带（Stripe）存入数据阵列中，这个条带的深度的单位为字节而不再是bit了。在数据存入时，数据阵列中处于同一等级的条带的XOR校验编码被即时写在校验盘相应的位置，所以彼此不会干扰混乱。读取时，则在调出条带的同时检查校验盘中相应的XOR编码，进行即时的ECC。由于在读写时与RAID0很相似，所以RAID3具有很高的数据传输效率。（四）RAID级别介绍从图中可以发现，校验盘只有一个，而数据与RAID0一样是分RAID3在RAID2基础上成功地进行结构与运算的简化，曾受到广泛的欢迎，并大量应用。直到更为先进高效的RAID5出现后，RAID3才开始慢慢退出市场。（四）RAID级别介绍RAID3在RAID2基础上成功地进行结构与运算的简化，RAID4等级--IndependentDatadiskswithsharedParitydisk（独立的数据硬盘与共享的校验硬盘）RAID3英文定义是Paralleltransferwithparity，即并行传输及校验。与之相比，RAID4则是一种相对独立的形式，与RAID3相比，我们发现关键之处是把条带改成了“块”。即RAID4是按数据块为单位存储的，那么数据块应该怎么理解呢？简单的话，一个数据块是一个完整的数据集合，比如一个文件就是一个典型的数据块。当然，对于硬盘的读取，一个数据块并不是一个文件，而是由操作系统所决定的，这就是我们熟悉的簇（Cluster）。RAID4这样按块存储可以保证块的完整，不受因分条带存储在其他硬盘上而可能产生的不利影响（比如当其他多个硬盘损坏时，数据就完了）。（四）RAID级别介绍RAID4等级--IndependentDatadis不过，在不同硬盘上的同级数据块也都通过XOR进行校验，结果保存在单独的校验盘。所谓同级的概念就是指在每个硬盘中同一柱面同一扇区位置的数据算是同级。在写入时，RAID就是按这个方法把各硬盘上同级数据的校验统一写入校验盘，等读取时再即时进行校验。因此即使是当前硬盘上的数据块损坏，也可以通过XOR校验值和其他硬盘上的同级数据进行恢复。由于RAID4在写入时要等一个硬盘写完后才能写一下个，并且还要写入校验数据所以写入效率比较差，读取时也是一个硬盘一个硬盘的读，但校验迅速，所以相对速度更快。总之，RAID4并不为速度而设计。（四）RAID级别介绍不过，在不同硬盘上的同级数据块也都通过XOR进行校验，结果保Raid5等级--IndependentDatadiskswithdistributedparityblocks（独立的数据磁盘与分布式校验块）RAID5是在高级RAID系统中最常见的等级，由于其出色的性能与数据冗余平衡设计而被广泛采用。与RAID3、4一样，它也是一种即时校验RAID系统，但设计更为巧妙，而管理也相对复杂。与RAID4相对照，我们可以发现它仍采用了数据块的存储方式，但没有独立的校验硬盘，这是因为它在每个独立的数据盘中都开辟了单独的区域用于存储同级数据的XOR校验数据。在写入时，同级校验数据将即时生成并写入，在读取时，同级校验数据也将被即时读出并检查源数据的正确性。从图中可以发现，RAID5的硬盘利用率较高，数据吞吐量比较容易得到发挥。（四）RAID级别介绍Raid5等级--IndependentDatadiskRAID5是目前最常用的高级RAID等级，是RAID3、4的理想替代者，许多高档RAID控制器都提供了对RAID5的支持，并以此做为高档RAID系统的标志。（四）RAID级别介绍RAID5是目前最常用的高级RAID等级，是RAID3、RAID6等级--IndependentDatadiskswithtwoindependentdistributedparityschemes（独立的数据硬盘与两个独立分布式校验方案）RAID6等级是在RAID5基础上，为了进一步加强数据保护而设计的一种RAID方式，实际上是一种扩展RAID5等级。与RAID5的不同之处于除了每个硬盘上都有同级数据XOR校验区外，还有一个针对每个数据块的XOR校验区。当然，当前盘数据块的校验数据不可能存在当前盘而是交错存储的，具体形式见图。（四）RAID级别介绍RAID6等级--IndependentDatadis这样一来，等于每个数据块有了两个校验保护屏障（一个分层校验，一个是总体校验），因此RAID6的数据冗余性能相当好。但是，由于增加了一个校验，所以写入的效率较RAID5还差，而且控制系统的设计也更为复杂，第二块的校验区也减少了有效存储空间。由于RAID6相对于RAID5在校验方面的微弱优势和在性能与性价比方面的较大劣势，RAID6等级的实际应用比较少。（四）RAID级别介绍这样一来，等于每个数据块有了两个校验保护屏障（一个分层校验，RAID7等级--OptimizedAsynchronyforHighI/ORatesaswellasHighDataTransferRates（最优化的异步高I/O速率和高数据传输率）RAID7等级是至今为止，理论上性能最高的RAID模式，因为它从组建方式上就已经和以往的方式有了重大的不同。基本成形式见图，你会发现在，以往一个硬盘是一个组成阵列的“柱子”，而在RAID7中，多个硬盘组成一个“柱子”，它们都有各自的通道，也正因为如此，你可以把这个图分解成一个个硬盘连接在主通道上，只是比以前的等级更为细分了。这样做的好处就是在读/写某一区域的数据时，可以迅速定位，而不会因为以往因单个硬盘的限制同一时间只能访问该数据区的一部分，在RAID7中，以前的单个硬盘相当于分割成多个独立的硬盘，有自己的读写通道，效率也就不言自明了。所有的I/O传输都是异步的，因为它有自己独立的控制器和带有Cache的接口，与系统时钟并不同步（四）RAID级别介绍RAID7等级--OptimizedAsynchrony然而，RAID7的设计与相应的组成规模注定了它是一揽子承包计划。总体上说，RAID7是一个整体的系统，有自己的操作系统，有自己的处理器，有自己的总线，而不是通过简单的插卡就可以实现的。归纳起来，RAID7的主要特性如下：所有的读与写的操作都将通过一个带有中心Cache的高速系统总线，我们称之为X-Bus专用的校验硬盘可以用于任何通道带有完整功能的即时操作系统内嵌于阵列控制微处理器，这是RAID7的心脏，它负责各通道的通信以及Cache的管理，这也是它与其他等级最大不同之一连通性：可增至12个主机接口扩展性：线性容量可增至48个硬盘开放式系统，运用标准的SCSI硬盘、标准的PC总线、主板以及SIMM内存（四）RAID级别介绍然而，RAID7的设计与相应的组成规模注定了它是一揽子承包高速的，集成Cache的数据总线（就是上文提到的X-bus）在Cache内部完成校验生成工作多重的附加驱动可以随时热机待命，提高冗余率和灵活性易管理性：SNMP（SimpleNetworkManagementProtocol,简单网络管理协议）可以让管理员远程监视并实现系统控制按照RAID7设计者的说法，这种阵列将比其他RAID等级提高150-600%写入时的I/O性能，虽然这引起了不小的争议。RAID7已经被SCC公司（StorageComputerCorporation）注册了商标（四）RAID级别介绍高速的，集成Cache的数据总线（就是上文提到的X-bus）RAID10等级--VeryHighReliabilitycombinedwithHighPerformance（高可靠性与高性能的组合）RAID10是建立在RAID0和RAID1基础上的，具体的组合结构看图：从中可以看出，RAID1在这里就是一个冗余的备份阵列，而RAID0则负责数据的读写阵列。其实，图1只是一种RAID10方式，更多的情况是从主通路分出两路（以4个硬盘时为例），做Striping操作，即把数据分割，而这分出来的每一路则再分两路，做Mirroring操作，即互做镜像。这就是RAID10名字的来历（也因此被很多人称为RAID0+1），而不是像RAID5、3那样的全新等级。（四）RAID级别介绍RAID10等级--VeryHighReliabilit由于利用了RAID0极高的读写效率和RAID1较高的数据保护、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。但是，RAID10对存储容量的利用率和RAID1一样低，只有50%。（四）RAID级别介绍由于利用了RAID0极高的读写效率和RAID1较高的数据RAID53等级--HighI/ORatesandDataTransferPerformance（高带宽与数据传输性能）与RAID10一样，RAID53也是一种组合RAID等级，但不要拿RAID10的观点套用，认为它是RAID5和RAID3的组合，事实上，RAID53应该称为RAID30或RAID03（也可以说是RAID0+3），即RAID3与RAID0的组合，具体形式见图：与RAID10相对比，可以发现，RAID53中将备份等级由RAID0变为了RAID3，也就是说把原来的镜像阵列变成了分割式（Segments）存储阵列。但它不是对每个RAID0硬盘都用一个RAID3系统进行，而是用RAID3对所有数据进行冗余存储（或者说是校验），而且读写与ECC效率比RAID0要高不少。

（四）RAID级别介绍RAID53等级--HighI/ORatesand值得注意的是，RAID3在RAID53的数据传输中占有相当重要的位置。在介绍RAID3时，曾说过它有很高的读写传输率。因此，在进行大数据量吞吐时，由于RAID3的传输率高的缘故，RAID53的性能要比RAID10好（因为冗余备份的时间缩短）。而且，借助于RAID0，其I/O带宽并没有降低。不过，从它的配置形式上就可以看出来，它的存储空间利用率要比RAID10低，为40%。（四）RAID级别介绍值得注意的是，RAID3在RAID53的数据传输中占有相但本文所介绍的并不是全部的RAID等级，比如RAID50（5+0）、RAID51（5+1）以及最新的RAID100。其中，前两者都是组合RAID等级，从括号中的名字上就可以看出组合的方式。RAID100则是在RAID1基础上改进而成，提高了读敢效率（RAID100采用了独特的写入方式，以两个硬盘为例，数据的一半从第一个硬盘的最外圈磁道和第二个硬盘的最内圈存起，另一半则从第一个硬盘的最内圈和第二个硬盘的最外圈磁道存起，配合专用的读取算法，使两个硬盘的外圈磁道交替工作，由于总是尽可能地从外道开始读取，所以提高了读取效率）。以上三种等级由于知名度较低，而且现在还很少见到应用，就不在此详细介绍了。（四）RAID级别介绍但本文所介绍的并不是全部的RAID等级，比如RAID50（RAID1E是RAID1的增强版本，是由IBM公司提出的一种私有RAID级别，没有成为国际标准。它并不是我们通常所说的RAID0+1的组合。RAID1E的工作原理与RAID1基本上是一样的，只是RAID1E的数据恢复能力更强，但由于RAID1E写一分数据至少要两次，因此，RAID处理器的负载得到加强，从而造成磁盘读写能力的下降。RAID1E至少需要3块硬盘才能实现。RAID1E和RAID1的工作原理如图。

（四）RAID级别介绍RAID1E是RAID1的增强版本，是由IBM公司提出的RAID5E(RAID5Enhencement):RAID5E是在RAID5级别基础上的改进，与RAID5类似，数据的校验信息均匀分布在各硬盘上，但是，在每个硬盘上都保留了一部分未使用的空间，这部分空间没有进行条带化，最多允许两块物理硬盘出现故障。看起来，RAID5E和RAID5加一块热备盘好象差不多，其实由于RAID5E是把数据分布在所有的硬盘上，性能会与RAID5加一块热备盘要好。当一块硬盘出现故障时，有故障硬盘上的数据会被压缩到其它硬盘上未使用的空间，逻辑盘保持RAID5级别。（四）RAID级别介绍RAID5E(RAID5Enhence