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1、RAIDRAID 是“Redundant Array of Independent Disk”的缩写，中文意思是独立冗余磁盘阵列。冗余磁盘阵列技术诞生于 1987 年，由美国加州大学伯克利分校提出。最初的研制目的是为了组合小的廉价磁盘来代替大的昂贵磁盘，以降低大批量数据存储的费用，同时也希望采用冗余信息的方式，使得磁盘失效时不会使对数据的访问受损失，从而开发出一定水平的数据保护技术，并且能适当的提升数据传输速度。过去 RAID 一直是高档服务器才有缘享用，一直作为高档 SCSI 硬盘配套技术作应用。近来随着技术的发展和产品成本的不断下降，IDE 硬盘性能有了很大提升，加之 RAID 芯片的普及
2、，使得 RAID 也逐渐在个人电脑上得到应用。 那么为何叫做冗余磁盘阵列呢？冗余的汉语意思即多余，重复。而磁盘阵列说明不仅仅是一个磁盘，而是一组磁盘。这时你应该明白了，它是利用重复的磁盘来处理数据，使得数据的稳定性得到提高。 RAID 的工作原理RAID 0：RAID 1：RAID0+1：RAID 2：RAID 3：RAID 4：RAID 5：RAID 的工作原理的工作原理RAID 如何实现数据存储的高稳定性呢？我们不妨来看一下它的工作原理。RAID 按照实现原理的不同分为不同的级别，不同的级别之间工作模式是有区别的。整个的 RAID 结构是一些磁盘结构，通过对磁盘进行组合达到提高效率，减少错
3、误的目的，不要因为这么多名词而被吓坏了，它们的原理实际上十分简单。问了便于说明，下面示意图中的每个方块代表一个磁盘，竖的叫块或磁盘阵列，横称之为带区。 RAID 0： 这是最简单的 RAID 模式，它仅仅有延展功能而没有数据冗余功能，所以不适于数据稳定性敏感的应用。在各个单一 RAID 形式中它提供了最快的性能，也是造价最低的只要两块硬盘、一个 RAID 控制器，不需要额外存储设备就可以了。不会因为要在硬盘上存储同样的数据而浪费空间。RAID0 因为其相对低廉的造价和明显的性能提升在主流市场上已经流行起来。以前多是 SCSI 接口，对于个人用户价格仍然不菲，不过随着近来价格更低廉的 IDE/A
4、TA 解决方案的实现，已经为很多个人用户应用了。其实 RAID 0（也就是延展技术）其实是通过 RAID 控制器把多个硬盘当成一个容量更大、速度更快的硬盘来使用，所以最后要声明的是任何一个硬盘出问题都可能造成整个阵列的数据丢失。 RAID 1： RAID 1 其实就是镜像技术的实现。简单工作原理就是把相同的数据备份存放在两个驱动器，当一个驱动器出现故障，另一个仍然可以维持系统的正常运转。当然恢复故障驱动器也是非常简单的，只要把数据完好的备份拷贝到正常的硬盘上就可以了。数据冗余的换来的是数据的安全。有的 RAID 1 通过增加一个 RAID 控制器来提高容错能力。所以对于关键数据来将，这将是最好
5、的选择。不过 RAID 1 对于系统的性能提高很小。它的相对低廉的价格和易用的特点使它已经成为 RAID 控制器的主流之一。 RAID0+1：把 RAID0 和 RAID1 技术结合起来，即 RAID0+1。数据除分布在多个盘上外，每 个盘都有其物理镜像盘，提供全冗余能力，允许一个以下磁盘故障，而不影响 数据可用性，并具有快速读/写能力。要求至少 4 个硬盘才能作成 RAID0+1。RAID 2： 利用汉明校验码（Hamming code ECC.）实现字节层延展技术。这个技术类似于奇偶校验但是并不完全相同。数据以字节为单位被分割并存储在硬盘以及 ECC 盘上每当在阵列上写入数据，利用汉明校验
6、规则生成的汉明码就写在了 ECC 盘，当从阵列中读取数据的时候，汉明码就被用来检验数据写入阵列之后是否被更改过。单字节的错误也能被简测出来并且立即修正过来。不过这种模式所需的 RAID 控制器价格昂贵，所以至今这种应用几乎没有。 RAID 3： 利用专门奇偶校验实现的字节层延展技术。换句话说，就是应用延展技术将数据分布到阵列的各个驱动器上，同时用专门的驱动器存储用于校验的冗余信息。这种形式的优点就是既通过延展技术提高了性能，又利用专门奇偶校验驱动器容纳冗余信息，以保证数据的安全。一般至少需要 3 块硬盘：两块用于延展，一块做为专门奇偶校验驱动器。不过虽然利用延展技术提高的性能，可以因为奇偶校验
7、在写入数据时又抵消了一部分性能因为校验信息同时也需要写入校验驱动器。因为需要进行大量的计算，所以需要硬件 RAID 控制器，软件 RAID 几乎没有什么实际意义。RAID 3 因为延展容量小，所以适于经常处理大文件的应用。 RAID 4： RAID 4 同 RAID 3 很相似。唯一的区别就是使用块层延展技术（block level striping），而不是使用的字节层延展技术（byte level striping）。优点是可以通过更改延展容量大小来适用于不同应用。RAID 4 也可以看作是 RAID 3 和 RAID 5 的混和既有 RAID 3 专门奇偶校验驱动器，也有 RAID 5
8、的块层延展技术。另外仍然需要硬件 RAID 控制器。当然专门奇偶校验驱动器还是会降低一些性能。 RAID 5： RAID 5 使用块层延展技术和分布式奇偶校验来实现。它主要针对专门奇偶 校验驱动器所带来的瓶颈而产生的解决方案。利用分布式奇偶校验运算法则， 把数据和校验数据写在所有的驱动器中。本技术的要旨在于相对于块数据产生 校验块（parity blocks）同时存储于阵列当中解决了专么校验驱动器所带 来的瓶颈问题。不过，校验信息是在写入过程中计算出来的，所以对于写入性 能仍有影响。当一个硬盘驱动器出现故障，可以从其它的驱动器之中的数据块 分离出校验信息从而恢复数据。由于分布式校验本身属性，恢复数据会比其它 的形式复杂。RAID 5 也可以通过更改延展容量的大小来满足不同应用的需要， 另外还需要硬件 RAID 控制器。RAID 5 是目前最流行的 RAID 应用形式，因为它 综合最好的性能、冗余能力、存储能力为一体。当然价格也是不菲的。
