RAID磁盘阵列

一、RAID：Redundant Arrays of Independent Drives

价格便宜具有冗余能力的磁盘阵列（Inexpensive）

二、磁盘阵列功能：

在数组中任一颗磁盘故障时，仍可读出数据。

在数据重构时，将数据经过计算后重新置入新硬盘中。

三、使用RAID的好处：

通过把多个磁盘组织在一起作为一个逻辑卷提供磁盘跨越功能。

通过把数据分成多个数据块（Block）并行写入/读出多个磁盘以提高访问磁盘的速度。

通过镜像或校验操作提供容错能力。

四、RAID 中主要有三个关键概念和技术：

1、镜像（ Mirroring ）

将数据复制到多个磁盘，一方面可以提高可靠性，另一方面可并发从两个或多个副本读取数据来提高读性能。

显而易见，镜像的写性能要稍低，确保数据正确地写到多个磁盘需要更多的时间消耗。

2、数据条带（ Data Stripping ）

将数据分片保存在多个不同的磁盘，多个数据分片共同组成一个完整数据副本，这与镜像的多个副本是不同的，它通常用于性能考虑。

数据条带具有更高的并发粒度，当访问数据时，可以同时对位于不同磁盘上数据进行读写操作，从而获得非常可观的 I/O 性能提升。

3、数据校验（ Data parity ）

利用冗余数据进行数据错误检测和修复，冗余数据通常采用海明码、异或操作等算法来计算获得。

利用校验功能，可以很大程度上提高磁盘阵列的可靠性、鲁棒性和容错能力。

不过，数据校验需要从多处读取数据并进行计算和对比，会影响系统性能。

五、RAID有哪几种？

一共有0~6一共7种，这其中RAID 0、RAID1、RAID 5和RAID6比较常用。

1、RAID 0

特点：

以“条带”的方式进行存储数据（至少2块磁盘）。

如果你有n块磁盘，原来只能同时写一块磁盘，写满了再下一块，做了RAID 0之后，

n块可以同时写，速度提升很快，但由于没有备份，可靠性很差。n最少为2。

2、RAID 1

特点：

是把一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘上，也就是说数据在写入一块磁盘的同时，会在另一块闲置的磁盘上生成镜像文件。（至少2块磁盘）mirroring（镜像卷）。

正因为RAID 0太不可靠，所以衍生出了RAID1。

如果你有n块磁盘，把其中n/2块磁盘作为镜像磁盘，在往其中一块磁盘写入数据时，也同时往另一块写数据。

坏了其中一块时，镜像磁盘自动顶上，可靠性最佳，但空间利用率太低。n最少为2。

3、RAID 3

为了说明白RAID 5，先说RAID 3，RAID 3是若你有n块盘，其中1块盘作为校验盘，剩余n-1块盘相当于作RAID 0同时读写，当其中一块盘坏掉时，可以通过校验码还原出坏掉盘的原始数据。

这个校验方式比较特别，奇偶检验，1 XOR 0 XOR 1=0，0 XOR 1 XOR 0=1，最后的数据是校验数据，当中间缺了一个数据时，可以通过其他盘的数据和校验数据推算出来。但是这有个问题，由于n-1块盘做了RAID 0，每一次读写都要牵动所有盘来为它服务，而且万一校验盘坏掉就完蛋了。最多允许坏一块盘，n最少为3。