RAID（磁盘阵列）-创新互联
RAID（磁盘阵列）
本文题目：RAID（磁盘阵列）-创新互联
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- 一、RAID基础
- 1、功能实现
- 2、实现的方式
- 二、RAID的区别
独立硬盘冗余阵列（RAID, Redundant Array of Independent Disks），旧称廉价磁盘冗余阵列（Redundant Array of Inexpensive Disks），简称磁盘阵列。
磁盘阵列是由很多块独立的磁盘，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。
RAID的采用为存储系统(或者服务器的内置存储)带来巨大利益，其中提高传输速率和提供容错功能是大的优点。
1、功能实现- 提高IO能力
- 提高耐用性,
- 磁盘冗余备份
1) 扩大了存储能力 可由多个硬盘组成容量巨大的存储空间。
2) 降低了单位容量的成本 市场上大容量的硬盘每兆容量的价格要大大高于普及型硬盘，因此采用多个普及型硬盘组成的阵列其单位价格要低得多。
3) 提高了存储速度 单个硬盘速度的提高均受到各个时期的技术条件限制，要更进一步往往是很困难的，而使用RAID，则可以让多个硬盘同时分摊数据的读或写操作，因此整体速度有成倍地提高。
4）可靠性 RAID系统可以使用两组硬盘同步完成镜像存储，这种安全措施对于网络服务器来说是最重要不过的了。
5）容错性 RAID控制器的一个关键功能就是容错处理。容错阵列中如有单块硬盘出错，不会影响到整体的继续使用，高级RAID控制器还具有拯救数据功能。
6）对于IDE RAID来说，目前还有一个功能就是支持ATA/66/100。
2、实现的方式- 外接式磁盘阵列：通过扩展卡提供适配能力
- 内接式RAID：主板集成RAID控制器，安装OS前在BIOS里配置
- 软件RAID：通过OS实现，比如：群晖的NAS存储
1）硬件 方式 通过raid 卡
2）软件方式 通过raid 软件方式
| 介绍 | 所需硬盘及容量 | 性能及安全 | 应用场景 | |
|---|---|---|---|---|
| RAID-0 | 因为读写时都可以并行处理，所以在所有的级别中，RAID 0的速度是最快的。但是RAID 0既没有冗余功能，也不具备容错能力，如果一个磁盘（物理）损坏，所有数据都会丢失。 | 最少磁盘数：2块才有效果 读、写性能提升可用空间：N*min(S1,S2,…) | 无容错能力读写性能高，随机写性能高，安全性低 | 无故障的迅速读写，要求安全性不高的使用场景 |
| RAID-1 | 也称为镜像, 两组以上的N个磁盘相互作镜像，在一些多线程操作系统中能有很好的读取速度，理论上读取速度等于硬盘数量的倍数，与RAID 0相同。另外写入速度有微小的降低。 | 最少磁盘数：2n n>=1 | 读性能提升、写性能略有下降，磁盘利用率 50%，有冗余能力 | 随机数据写入，要求安全性高，如服务器、数据库存储领域 |
| RAID-5 | RAID5 应该是目前最常见的 RAID 等级，它的原理与 RAID4 相似，区别在于校验数据分布在阵列中的所有磁盘上，而没有采用专门的校验磁盘。对于数据和校验数据，它们的写操作可以同时发生在完全不同的磁盘上。因此， RAID5 不存在 RAID4 中的并发写操作时的校验盘性能瓶颈问题。另外， RAID5 还具备很好的扩展性。当阵列磁盘 数量增加时，并行操作量的能力也随之增长，可比 RAID4 支持更多的磁盘，从而拥有更高的容量以及更高的性能。 | 利用率： n-1 留出做计算结果，有容错能力：允许最多1块磁盘损坏，最少磁盘数：3, 3+ | 随机和连续写性能低， 读、性能提升，写的性能略微降低，利用奇偶校验进行冗余，可容错，安全性高 | 随机数据传输要求安全性高，如金融、数据库、存储等 |
| RAID-10 | 兼顾存储性能和数据安全，提供了与RAID 1一样的数据安全保障，同时具备与RAID 0近似的存储性能。缺点是存储成本高 | 可用空间：n/2，有容错能力：每组镜像最多只能坏一块，最少磁盘数：4, 4+(偶数) | 读写性能适中，利用复制进行冗余，可容错，安全高 | 适于于要求存取数据量大，安全性高，如银行、金融等领域 |
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