磁盘阵列RAID

• 2020 年 1 月 1 日
• 筆記

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RAID由来

Berkeley:伯克利提出：A case for Redundent Arrays of Inexpensive Disks 为RAID(廉价冗余阵列)

如今：Redundant Arrays of Independent Disks独立冗余阵列

优点和表现方式

通过磁盘并行读写，提高IO能力：

通过磁盘冗余(容错)机制来实现提高耐用性：

级别

多块磁盘组织在一起的工作方式有所不同

RAID0、RAID1、RAID2、RAID3、RAID4、RAID5、RAID6、RAID7、RAID10、RAID01、RAID50、JBOD

磁盘阵列（Redundant Arrays of Inexpensive Disks，RAID），有“价格便宜具有冗余能力的磁盘阵列”之意。

原理是利用数组方式来做磁盘组，配合数据分散排列的设计，提升数据的安全性。磁盘阵列是由很多价格较便宜的磁盘，组合成一个容量巨大的磁盘组，利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。

利用这项技术，将数据切割成许多区段，分别存放在各个硬盘上。

磁盘阵列还能利用同位检查（Parity Check）的观念，在数组中任一颗硬盘故障时，仍可读出数据，在数据重构时，将数据经计算后重新置入新硬盘中。

RAID0条带

是组建磁盘阵列中最简单的一种形式，只需要2块以上的硬盘即可，成本低，可以提高整个磁盘的性能和吞吐量。

RAID 0没有提供冗余或错误修复能力，但实现成本是最低的。

特点：速度快，没有容错能力

RAID1镜像

ID 1称为磁盘镜像，原理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。

在不影响性能情况下最大限度的保证系统的可靠性和可修复性上，只要系统中任何一对镜像盘中至少有一块磁盘可以使用，甚至可以在一半数量的硬盘出现问题时系统都可以正常运行,当一块硬盘失效时，系统会忽略该硬盘，转而使用剩余的镜像盘读写数据，具备很好的磁盘冗余能力。

虽然这样对数据来讲绝对安全，但是成本也会明显增加，磁盘利用率为50%，以四块80GB容量的硬盘来讲，可利用的磁盘空间仅为160GB。

另外，出现硬盘故障的RAID系统不再可靠，应当及时的更换损坏的硬盘，否则剩余的镜像盘也出现问题，那么整个系统就会崩溃。更换新盘后原有数据会需要很长时间同步镜像，外界对数据的访问不会受到影响，只是这时整个系统的性能有所下降。因此，RAID 1多用在保存关键性的重要数据的场合。

RAID 1示意图

RAID5条带+分布校验

3块以上，利用率为（n-1）/n,有容错功能，最多可以坏一块磁盘

RAID6条带+分布校验+分布校验

5块以上，利用率为（n-2）/n,有容错功能，最多可以坏二块磁盘

RAID10镜像+条带

利用率为50%

RAID配置总结：