raid5原理

RAID5

更新时间：2012-05-17

RAID5是RAID级别中应用最为广泛，可以说RAID5 是一种将存储性能、数据安全以及存储成本同时兼顾的一种最受欢迎的磁盘阵列解决方案。 RAID5可以理解为是RAID0和RAID1的折中方案。RAID5可以为系统提供数据安全保障，但保障程度要比Mirror低而磁盘空间利用率要比Mirror高。RAID5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，RAID5的磁盘空间利用率要比RAID 1高，存储成本相对较低。我们从以下几个方面来充分了解什么是RAID5？

一、raid5 工作原理

RAID5的保存原理是用Bit Striping及当前主流Block Striping的分割方式，将Data分散保存至各硬盘中，当硬盘有受损时则经由XOR运算，再将存在其他各硬盘内的Parity Blocks及Data Stripe磁区的Data Blocks进行计算而重建资料Rebuild。

我们以四个硬盘组成的RAID5为例，其数据存储方式如上图所示：图中，P0为D0、D1和D2的奇偶校验信息，其它以此类推。由图中可以看出，RAID5不对存储的数据进行备份，而是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。当RAID5的一个磁盘数据发生损坏后，利用剩下的数据和相应的奇偶校验信息去恢复被损坏的数据。
下面我们进行图解RAID5工作原理：
 
RAID 5 Striping 架构 :: RAID-5 Striping Mode

RAID 5 受损运作模式 :: RAID-5 Degraded Mode

RAID 5 XOR 复原 :: RAID-5 XOR Data Recovery

二、RAID5怎么做？

其实现在做RAID都十分简单，我们只需要记住，做RAID5至少需要3块硬盘，另外必须有硬盘控制器并且该硬盘控制器支持做RAID冗余，说白了必须有RAID卡，而且RAID卡能够支持RAID5以上级别。目前HP服务器和IBM服务器各个型号低端入门配置所带的硬盘控制器只支持RAID0和RAID1，你还需单独增加升级为RAID5的模块，具体视服务器型号而定，最好在购买惠普服务器时咨询好惠普服务器销售人员，你所选的服务器是否支持RAID5级别。
当做RAID5所需要的两个基本条件即大于等于3块硬盘和支持RAID5级别的磁盘阵列控制器具备以后，剩下来就是给服务器加电启动，HP服务器都带有HP Smartstart光盘，用Smartstart光盘引导启动服务器后，直接按提示选项非常容易配置成自己所需的RAID容错级别，一般由HP官网认证的代理商，均提供此项的免费服务，如今惠普服务器基本上包括初次安装服务，您只需要将您所需要的RAID级别要求告诉我们的工程师即可。

三、raid0和raid5区别

RAID0是条带卷，性能是单盘的两倍,但是安全性下降一倍,至少两个盘,没有容错功能。而RAID5至少3个盘,可容错,坏掉其中一个盘,都可以在更换磁盘后恢复数据。

RAID 0：无差错控制的带区组

要实现RAID0必须要有两个以上硬盘驱动器，RAID0实现了带区组，数据并不是保存在一个硬盘上，而是分成数据块保存在不同驱动器上。因为将数据分布在不同驱动器上，所以数据吞吐率大大提高，驱动器的负载也比较平衡。如果刚好所需要的数据在不同的驱动器上效率最好。它不需要计算校验码，实现容易。它的缺点是它没有数据差错控制，如果一个驱动器中的数据发生错误，即使其它盘上的数据正确也无济于事了。不应该将它用于对数据稳定性要求高的场合。如果用户进行图象（包括动画）编辑和其它要求传输比较大的场合使用RAID0比较合适。同时，RAID可以提高数据传输速率，比如所需读取的文件分布在两个硬盘上，这两个硬盘可以同时读取。那么原来读取同样文件的时间被缩短为1/2。

RAID5：分布式奇偶校验的独立磁盘结构

要实现RAID5必须要有三个以上的硬盘驱动器，它的奇偶校验码存在于所有磁盘上，其中的p0代表第0带区的奇偶校验值，其它的意思也相同。RAID5的读出效率很高，写入效率一般，块式的集体访问效率不错。因为奇偶校验码在不同的磁盘上，所以提高了可靠性。但是它对数据传输的并行性解决不好，而且控制器的设计也相当困难。对于RAID 5来说，大部分数据传输只对一块磁盘操作，可进行并行操作。在RAID 5中有“写损失”，即每一次写操作，将产生四个实际的读/写操作，其中两次读旧的数据及奇偶信息，两次写新的数据及奇偶信息。

四、raid5数据恢复问题

在实际案例中，很多用户可能因为误操作，导致磁盘阵列卡上的RAID信息丢失，面临raid5数据恢复的情况特别多。如果一旦发生和需要面临此问题，那么我们首先必须冷静对待，万不可操之过急，首先我们必须分清楚问题的情况到底属于那一类？
一般RAID5信息丢失不外乎是以下两种情况
1、可能问题出在RAID卡上
2、同时坏掉两块硬盘。
第一种情况，你的数据丢失的可能性非常小，所以不必紧张，需要了解的RAID卡是电池没电还是真的存在物理损坏。
第二种情况，是因为有两块硬盘同时出现故障，从而导致RAID5的信息丢失，这种情况你需要面对数据有丢失的可能性发生。
但无论是第一种还是第二种情况，你都需要向正规的HP服务器代理商或专业的数据恢复公司求助。第二种情况，数据恢复的费用是相当的大，成本是相当的高，依照恢复数据的实际容量进行收费。因此，对于相当重要的数据，我们建议将RAID级别作为RAID6或RAID1，并必要时进行磁带备份，当然对更高要求的环境需要做双机或容灾等等。