网络存储之RAID卡全解析

RAID的全称是廉价磁盘冗余阵列（Redundant Array of Inexpensive Disks），于1987年由美国Berkeley 大学的两名工程师提出的 RAID出现的，最初目的是将多个容量较小的廉价硬盘合并成为一个大容量的“逻辑盘”或磁盘阵列，实现提高硬盘容量和性能的功能。随着 RAID技术的逐渐普及应用， RAID技术的各方面得到了很大的发展。现在，RAID从最初的RAID 0-RAID 5，又增加了RAID 0+1和RAID 0+5等不同的阵列组合方式，可以根据不同的需要实现不同的功能，扩大硬盘容量，提供数据冗余，或者是大幅度提高硬盘系统的I/0吞吐能力。

    一、RAID介绍

    RAID技术主要有三个特点：

    第一、通过对硬盘上的数据进行条带化，实现对数据成块存取，减少硬盘的机械寻道时间，提高数据存取速度。

    第二、通过对一阵列中的几块硬盘同时读取，减少硬盘的机械寻道时间，提高数据存取速度。

    第三、通过镜像或者存储奇偶校验信息的方式，实现对数据的冗余保护。

    经常应用的RAID阵列主要分为RAID 0，RAID 1，RAID 5和RAID 0+1。

    1、RAID0：条带化

    RAID 0 也叫条带化，它将数据象条带一样写到多个磁盘上，这些条带也叫做“块”。条带化实现了可以同时访问多个磁盘上的数据，平衡I/O负载，加大了数据存储空间 和加快了数据访问速度。RAID 0是唯一的一个没有冗余功能的RAID技术，但RAID0 的实现成本低。如果阵列中有一个盘出现故障，则阵列中的所有数据都会丢失。如要恢复RAID 0，只有换掉坏的硬盘，从备份设备中恢复数据到所有的硬盘中。

    硬件和软件都可以实现RAID0。实现RAID0最少用2个硬盘。对系统而言，数据是采用分布方式存储在所有的硬盘上，当某一个硬盘出现故障时数据会全部丢失。RAID 0 能提供很高的硬盘I/O性能，可以通过硬件或软件两种方式实现。

RAID 0（点击看大图）

 
    2、RAID 1

    RAID 1也被称为磁盘镜像。系统将数据同时重复的写入两个硬盘，但是在操作系统中表现为一个逻辑盘。所以如果一个硬盘发生了故障，另一个硬盘中仍然保留了一份完 整的数据，系统仍然可以照常工作。系统可以同时从两个硬盘读取数据，所以会提高硬盘读的速度；但由于在系统写数据需要重复一次，所以会影响系统写数据的速 度。硬盘容量的利用率只有50%。

RAID 1（点击看大图）

    3、RAID 0+1

    对RAID0阵列做镜像。这是一种Dual Level RAID，也有人称之为RAID level 10。是两组硬盘先做RAID 0，组成两颗大容量的逻辑硬盘，再互相为“镜像”。在每次写入数据，磁盘阵列控制器会将资料同时写入该两组“大容量数组硬盘组”内。

    同RAID level 1 一样，虽然其硬盘使用率亦只有50%，但它却是最具高效率的规划方式。

RAID 0+1（点击看大图）

    4、RAID 5

    是 在RAID 3和RAID 4的基础上发展来的，它继承了它们的数据冗余和条带化的特点，并将数据校验信息均匀保存在阵列中的所有硬盘上。系统可以对阵列中所有的硬盘同时读写，减少 了由硬盘机械系统引起的时间延迟，提高了磁盘系统的I/O能力；当阵列中的一块硬盘仿生故障，系统可以使用保存在其它硬盘上的奇偶校验信息恢复故障硬盘的 数据，继续进行正常工作。

RAID 5（点击看大图）

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