RAID各级别特性

　　RAID：Redundant Arrays of Inexpensive Disks，独立磁盘冗余阵列。基本思想就是把多个磁盘组合起来，成为一个磁盘阵列组，组合成一个逻辑扇区，使操作系统把它当作一个磁盘。从而以提高IO能力和磁盘耐用性、实现磁盘冗余、易于灵活进行容量扩展、增加数据集成度、增加容错能力、增加容量等优点。根据磁盘组织在一起工作方式的不同，可分为不同的级别。现在常用的级别有RAID-0、RAID-1、RAID-5、RAID-10、RAID-50。下面将对各级别工作方式及特性分别介绍。

RAID-0：

  RAID-0又可称为条带卷，它是将两个或两个以上的磁盘并联起来，成为一个大容量的磁盘。以条带形式将数据均匀地存储在各个磁盘中，数据存放都是并行处理，所有大提升了读写性能。在各级别中读写速度是最快的。但是无冗余功能也无容错能力，一旦有一块磁盘损坏，所有数据都会丢失。所有磁盘空间都可被利用，磁盘利用率高。主要特性总结如下：

    1、读写性能大大提升，各级别中读写速度最快；

    2、无冗余功能和容错能力；

    3、磁盘自用率高，可用空间：N*MIN（N为磁盘块数、MIN为容量最小磁盘的容量）；

    4、最少磁盘个数为2块，可以按需添加N块磁盘；     

                    RAID-0工作原理图

RAID-1：

  RAID-1又可称为镜像卷，两组以上的N块磁盘互做镜像，以镜像为冗余方式，在主磁盘上存放的数据同时在镜像盘上写一样的数据。读性能有所提升，但写入性能为所降低，因为同时要写两份。冗余能力增强，互为镜像的磁盘只要有一块工作正常，就不会影响整体数据。RAID-1安全性在各个级别中是最好的。但这种安全性是以磁盘空间换取的，平时工作只有一半的磁盘空间被利用，是各个级别中磁盘利用率最低的一个。主要特性总结如下：

    1、读性能有所提升，但写入性能下降；

    2、100%的冗余性，各级别中安全性能最好；

    3、磁盘利用率最低，只有50%，可用空间：MIN（S1、S2、S3、...）(MIN为最小容量最小磁盘容  量，S1、S2、S3、...为两为一组互做镜像的组数)；

    4、最少磁盘个数为2块，添加磁盘时需以2的倍数添加；

                    RAID-1工作原理图

RAID-5：

  RAID-5最少需要三块磁盘并联为一个磁盘，采用奇偶校验技术，对原数据进行校验，并采用独立存取的阵列方式，将数据和校验信息均匀地分散到磁盘的各个磁盘上。读性能大提升，因为多了校验信息，写入性能略慢。因有奇偶校验，所以当一块磁盘损坏时，可利用其它数据和校验信息对损坏数据进行恢复，有一定的冗余能力。因只有三分之一的校验信息，磁盘的利用率较RAID-1有所提升。RAID5可以说是RAID-0和RAID-1的折中方案。主要特性总结如下：

    1、读性能有很大提升，写速度略慢；

    2、有一定的冗余能力，三块磁盘坏一块磁盘数据可恢复；

    3、可用空间：（N-1）MIN（N为磁盘块数、MIN为容量最小磁盘的容量）；

    4、最少磁盘个数为3块，可以按需添加N块磁盘；

                    RAID-5工作原理图

RAID-10：

  RAID-10即RAID-1和RAID-0的组合，先做镜像再做条带。即先利用RAID-1机制对磁盘两两做镜像，再利用RAID-0机制，以条带形式将数据存储在各个镜像组中。这样的组合使得阵列组读写性能大大提升，有较安全的容错能力，每组镜像中，坏一块磁盘不会影响数据的安全性。但是还是跟RAID-1一样，只有50%的磁盘利用率。主要特性总结如下：

    1、读写性能都大大提升；

    2、具有高冗余性能，每组镜像中，坏一块磁盘不会影响数据的安全性；

    3、磁盘利用率低，只有50%，可用空间：N*MIN/2（N为磁盘块数、MIN为容量最小磁盘的容量）；

    4、最少磁盘个数为4块，添加磁盘时需以2的倍数添加；

                    RAID-10工作原理图

RAID-50：

  RAID-50即RAID-5和RAID-0的组合，先做RAID-5，再做RAID-0。即对多组RAID-5磁盘阵列，以条带形式将数据存储于各组RAID-5中。这样组合使得磁盘阵列的读写性能更为提升。有一定冗余能力，每组RAID-5组合中，一块磁盘损坏不会影响整体数据，但是每组有两块或两块以上磁盘损坏，整体阵列数据将无法恢复。磁盘容量利用率较之前有所下降。主要特性总结如下：

    1、读写性能都大大提升；

    2、有一定冗余能力，一块磁盘损坏不会影响整体数据，但是每组有两块或两块以上磁盘损坏，整体阵列数据将无法恢复；

    3、磁盘利用率下降；

    4、最少磁盘个数为6块，添加磁盘时每组RAID-5中可任意添加N块磁盘，或任意添加N组RAID-5组合；

                    RAID-50工作原理图