RAID技术
数据库存储的关键技术 raid
数据库存储的关键技术 raid一、RAID的概述RAID（Redundant Array of Inexpensive Disks）是一种数据存储技术，通过将多个磁盘组合起来形成一个逻辑上的单个磁盘，提高数据的可靠性和性能。
二、RAID的类型1. RAID 0：条带化存储，将数据分块存储到不同的物理磁盘上，提高读写速度。
但是如果其中一个磁盘损坏，则所有数据都无法恢复。
2. RAID 1：镜像存储，将数据同时写入两个物理磁盘中，当一个磁盘损坏时可以从另一个磁盘中恢复数据。
3. RAID 5：带奇偶校验的条带化存储，将数据分块存储到不同的物理磁盘上，并在每个块中加入奇偶校验信息。
当其中一个磁盘损坏时可以通过奇偶校验信息恢复数据。
4. RAID 6：带双重奇偶校验的条带化存储，与RAID 5类似但加入了额外的奇偶校验信息以提高容错能力。
三、RAID的实现方式1. 硬件RAID：使用专门设计的硬件卡来实现RAID功能，具有较高的性能和可靠性，但价格较高。
2. 软件RAID：使用操作系统提供的软件来实现RAID功能，成本较低但性能和可靠性不如硬件RAID。
四、RAID的应用场景1. 数据库服务器：数据库存储对数据的可靠性要求非常高，使用RAID 可以提高数据的容错能力和读写速度。
2. 大型文件服务器：大型文件服务器需要处理大量数据并保证数据的完整性，使用RAID可以提高读写速度和容错能力。
3. 视频监控系统：视频监控系统需要长期存储大量视频数据，并且要保证数据的完整性和可靠性，使用RAID可以提高容错能力和读写速度。
五、RAID的注意事项1. RAID并不是万无一失的，当多个磁盘同时损坏时仍然会导致数据丢失。
2. 在使用RAID时需要选择合适的类型和实现方式，并进行正确配置和管理。
3. 使用硬件RAID时需要注意兼容性问题，不同厂商的硬件卡可能存在兼容性问题。
4. 在进行磁盘更换时需要按照正确的步骤进行操作，否则可能会导致数据丢失。
raid技术详解
raid技术详解（raid大全）一、RAID 概述1988 年美国加州大学伯克利分校的 D. A. Patterson 教授等首次在论文“A Case of Redundant Array of Inexpensive Disks”中提出了 RAID 概念[1] ，即廉价冗余磁盘阵列（ Redundant Array of Inexpensive Disks ）。
由于当时大容量磁盘比较昂贵， RAID 的基本思想是将多个容量较小、相对廉价的磁盘进行有机组合，从而以较低的成本获得与昂贵大容量磁盘相当的容量、性能、可靠性。
随着磁盘成本和价格的不断降低， RAID 可以使用大部分的磁盘，“廉价”已经毫无意义。
因此， RAID 咨询委员会（ RAID Advisory Board, RAB ）决定用“独立”替代“廉价”，于时 RAID 变成了独立磁盘冗余阵列（ Redundant Array of Independent Disks ）。
但这仅仅是名称的变化，实质内容没有改变。
RAID 这种设计思想很快被业界接纳， RAID 技术作为高性能、高可靠的存储技术，已经得到了非常广泛的应用。
RAID 主要利用数据条带、镜像和数据校验技术来获取高性能、可靠性、容错能力和扩展性，根据运用或组合运用这三种技术的策略和架构，可以把 RAID 分为不同的等级，以满足不同数据应用的需求。
D. A. Patterson 等的论文中定义了 RAID1-RAID5 原始 RAID 等级， 1988 年以来又扩展了 RAID0 和 RAID6 。
近年来，存储厂商不断推出诸如 RAID7 、 RAID10/01 、 RAID50 、 RAID53 、 RAID100 等 RAID 等级，但这些并无统一的标准。
目前业界公认的标准是 RAID0-RAID5 ，除 RAID2外的四个等级被定为工业标准，而在实际应用领域中使用最多的 RAID 等级是RAID0 、 RAID1 、 RAID3 、 RAID5 、 RAID6 和 RAID10。
raid相关标准
raid相关标准RAID（冗余独立磁盘阵列）是一种数据存储技术，通过将数据分散存储在多个磁盘上，提高了存储系统的性能、可靠性和容错性。
本文将详细介绍RAID技术的基本原理、不同级别的RAID、RAID相关标准以及其在数据存储领域的应用。
一、引言RAID技术最初是为了提高磁盘存储系统的性能和可靠性而设计的。
通过将数据分散存储在多个磁盘上，RAID实现了数据的冗余备份和并行访问，从而提供了更高的存储性能和更好的数据保护。
在RAID的发展过程中，一系列标准也应运而生，以规范不同厂商的RAID产品，确保其互操作性和可靠性。
二、RAID技术的基本原理数据分割与条带化：RAID将数据分割成小的数据块，并将这些数据块以条带的形式分布在多个磁盘上。
这种条带化的方式使得数据可以同时在多个磁盘上进行读写操作，提高了数据访问的并行性。
冗余备份：RAID通过在磁盘阵列中引入冗余磁盘或冗余数据来提高系统的容错性。
当某个磁盘发生故障时，可以通过冗余数据进行恢复，保障数据的完整性。
三、常见RAID级别RAID 0 -带有条带无冗余：将数据块分散在多个磁盘上，提高了读写性能，但没有冗余备份。
RAID 1 -镜像：数据被同时写入两个磁盘，实现了数据的镜像备份，提高了容错性。
RAID 5 -带有分布式冗余：将数据和校验信息分散存储在多个磁盘上，实现了冗余备份和读写性能的平衡。
RAID 6 -双分布式冗余：类似于RAID 5，但提供了更高级别的容错性，可以容忍两个磁盘的故障。
四、RAID相关标准RAID标准的制定组织：RAID标准由SNIA（存储网络产业协会）、ISO（国际标准化组织）等组织制定，以确保RAID 产品的互操作性和稳定性。
SNIA RAID标准：SNIA发布了一系列RAID标准，包括RAID Level 0，RAID Level 1，RAID Level 4，RAID Level 5等，详细规定了每个RAID级别的特性和要求。
raid技术（磁盘阵列）
磁盘阵列(Disk Array)1.为什么需要磁盘阵列如何增加磁盘的存取(access)速度,如何防止数据因磁盘的故障而失落及如何有效的利用磁盘空间,一直是电脑专业人员和用户的困扰;而大容量磁盘的价格非常昂贵,对用户形成很大的负担。
磁盘阵列技术的产生一举解决了这些问题。
过去十年来,CPU的处理速度增加了五十倍有多,内存(memory)的存取速度亦大幅增加,而数据储存装置--主要是磁盘(hard disk)--的存取速度只增加了三、四倍,形成电脑系统的瓶颈,拉低了电脑系统的整体性能(throughput),若不能有效的提升磁盘的存取速度,CPU、内存及磁盘间的不平衡将使CPU及内存的改进形成浪费。
目前改进磁盘存取速度的的方式主要有两种。
一是磁盘快取控制(disk cache controller),它将从磁盘读取的数据存在快取内存(cache memory)中以减少磁盘存取的次数,数据的读写都在快取内存中进行,大幅增加存取的速度,如要读取的数据不在快取内存中,或要写数据到磁盘时,才做磁盘的存取动作。
这种方式在单工环境(single-tasking environment)如DOS之下,对大量数据的存取有很好的性能(量小且频繁的存取则不然),但在多工(multi-tasking)环境之下(因为要不停的作数据交换(swapping)的动作)或数据库(database)的存取(因为每一记录都很小)就不能显示其性能。
这种方式没有任何安全保障。
其二是使用磁盘阵列的技术。
磁盘阵列是把多个磁盘组成一个阵列,当作单一磁盘使用,它将数据以分段(striping)的方式储存在不同的磁盘中,存取数据时,阵列中的相关磁盘一起动作,大幅减低数据的存取时间,同时有更佳的空间利用率。
磁盘阵列所利用的不同的技术,称为RAID level,不同的level针对不同的系统及应用,以解决数据安全的问题。
一般高性能的磁盘阵列都是以硬件的形式来达成,进一步的把磁盘快取控制及磁盘阵列结合在一个控制器(RAID controller)•或控制卡上,针对不同的用户解决人们对磁盘输出入系统的四大要求:(1)增加存取速度,(2)容错(fault tolerance),即安全性(3)有效的利用磁盘空间;(4)尽量的平衡CPU,内存及磁盘的性能差异,提高电脑的整体工作性能。
raid技术的概念
raid技术的概念RAID（Redundant Array of Independent Disks）是一种数据存储技术，旨在提高数据存储的可靠性、容错性和性能。
它通过将多个独立的硬盘驱动器组合在一起，以形成一个逻辑上的单个存储单元，从而提供更高的数据吞吐量和冗余备份。
RAID技术的概念基于以下几个关键原则：1. 数据分布，RAID将数据分散存储在多个硬盘驱动器上，以提高读写性能。
数据可以被分为多个块，并在多个驱动器上同时存储。
2. 冗余备份，RAID通过在多个硬盘驱动器上存储冗余数据来提供容错能力。
这意味着即使某个硬盘驱动器发生故障，数据仍然可用。
3. 容错性，RAID技术可以容忍一个或多个硬盘驱动器的故障。
当一个驱动器发生故障时，系统可以使用冗余数据或其他驱动器上的数据来恢复丢失的数据。
4. 性能提升，通过将数据分布在多个硬盘驱动器上，RAID可以提供更高的读写性能。
不同的RAID级别提供不同的性能和容错能力。
常见的RAID级别包括：RAID 0，将数据分散存储在多个驱动器上，提供更高的读写性能，但没有冗余备份。
RAID 1，通过镜像将数据同时存储在两个驱动器上，提供冗余备份，但没有性能提升。
RAID 5，将数据和校验信息分布在多个驱动器上，提供冗余备份和性能提升。
RAID 10，将数据分布在多个驱动器上，并通过镜像提供冗余备份和性能提升。
总之，RAID技术通过将多个独立的硬盘驱动器组合在一起，提供了数据存储的可靠性、容错性和性能提升。
不同的RAID级别适用于不同的应用场景，可以根据需求选择最合适的RAID级别。
RAID技术
RAID简介——RAID 的英文全称为Redundant Array of Inexpensive（或Independent）Disks，中文名称是廉价（独立）磁盘冗余阵列。
RAID 的初衷主要是为了大型服务器提供高端的存储功能和冗余的数据安全。
在系统中，RAID 被看作是一个逻辑分区，但是它是由多个硬盘组成的（最少两块）。
它通过在多个硬盘上同时存储和读取数据来大幅提高存储系统的数据吞吐量（Throughput），而且在很多RAID 模式中都有较为完备的相互校验/恢复的措施，甚至是直接相互的镜像备份，从而大大提高了RAID 系统的容错度，提高了系统的稳定冗余性，这也是Redundant 一词的由来。
RAID通俗的说就是通过将多个存储设备按照一定的形式和方案组织起来，如同使用一个硬盘一样但是却通过这样的形式获取了比单个存储设备更高的速度、更好的稳定性、更大的存储能力的存储设备的解决方案。
根据你的需要不同，可以采用不同形式以及不同价格（从几千元到上百万元）的RAID解决方案--很显然，越好的RAID系统，价格越昂贵，所以几乎没有最好的RAID系统。
另外，选择Raid系统要适应不同的应用程序。
一般来说RAID是用于比较昂贵的服务器系统中的。
不过，随着便宜的RAID控制器的出现，它已经渐渐向市场主流发展了。
当然在目前的主流市场实现RAID有一定的局限性，它并不适用于每一个人。
优点——传输速率高：在RAID中，可以让很多磁盘驱动器同时传输数据，而这些磁盘驱动器在逻辑上又是一个磁盘驱动器，所以使用RAID可以达到单个磁盘驱动器几倍、几十倍甚至上百倍的速率。
这是RAID最初想要解决的问题。
因为CPU的速度增长很快，而磁盘驱动器的数据传输速率无法大幅提高，所以RAID 解决了。
可以提供容错功能。
这是使用RAID的第二个原因，因为普通磁盘驱动器无法提供容错功能，如果不包括写在磁盘上的CRC(循环冗余校验)码的话。
RAID技术简介
RAID技术简介RAID是利用若干台小型硬磁盘驱动器加上控制器按一定的组合条件，而组成的一个大容量、快速响应、高可靠储子系统。
由于可有多台驱动器并行工作，大大提高了存储容量和数据传输率，而且由于采用了纠错技术，提可靠性。
硬盘阵列是视频网络系统中非常重要的一个环节，硬盘阵列的容量、速度、稳定性往往决定整个网络能。
RAID通常是由在硬盘阵列塔中的RAID控制器或电脑中的RAID卡来实现的。
在通常情况下，RAID有如分类：RAID0：由多个硬盘并发协同工作完成数据的读写，数据被均匀分布在各个硬盘上，一般情况下，使用的硬盘读写的速度越快。
RAID0的特点是读写速度快，并且价格便宜；缺点是安全性相对较差，因为在RAID0中的一盘出现故障时，整个阵列的数据将会丢失。
RAID0是最快和最有效的磁盘阵列类型，但没有容错功能。
RAID1：称为磁盘镜像。
原理是在两个硬盘之间建立完全的镜像，即所有数据会被同时存放到两个物理硬盘一个磁盘出故障时，仍可从另一个硬盘中读取数据，因此安全性得到保障。
但系统的成本大大提高，因为系统际有效硬盘空间仅为所有硬盘空间的一半。
RAID 0+1：为RAID0和RAID1的组合，即由两个完全相同配置的RAID0形成镜像关系，既提高了阵列的读度，又保障了阵列数据的安全性，当然，为此付出的代价同样是价格昂贵。
RAID3：是把数据分成多个“块”，按照一定的容错算法，存放在N+1个硬盘上，实际数据占用的有效空间为硬盘的空间总和，而第N+1个硬盘上存储的数据是校验容错信息，当这N+1个硬盘中的其中一个硬盘出现故从其它N个硬盘中的数据也可以恢复原始数据，这样，仅使用这N个硬盘也可以带伤继续工作（如采集和回放素当更换一个新硬盘后，系统可以重新恢复完整的校验容错信息。
由于在一个硬盘阵列中，多于一个硬盘同时出障率的几率很小，所以一般情况下，使用RAID3，安全性是可以得到保障的。
与RAID0相比，RAID3在读写速面相对较慢。
RAID技术介绍
RAID 技术什么是raid中文即为独立磁盘冗余阵列，或简称磁盘阵列。
简单的说，RAID是一种把多块独立的硬盘（物理硬盘）按不同方式组合起来形成一个硬盘组（逻辑硬盘），从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据冗余的技术。
组成磁盘阵列的不同方式成为RAID级别（RAID Levels）。
数据冗余的功能是在用户数据一旦发生损坏后，利用冗余信息可以使损坏数据得以恢复，从而保障了用户数据的安全性。
在用户看起来，组成的磁盘组就像是一个硬盘，用户可以对它进行分区，格式化等等。
总之，对磁盘阵列的操作与单个硬盘一模一样。
不同的是，磁盘阵列的存储性能要比单个硬盘高很多，而且可以提供数据冗余。
Independent还是Inexpensive细心的读者可以注意到，一部分文章把RAID 解释为 Redundant Array of Inexpensive Disks，即廉价磁盘冗余阵列。
那么，到底是Independent 还是Inexpensive呢？说到这里，我们要看一看RAID的历史了。
1988年，由加州大学Berkeley 分校的David A. Patterson等人在原有技术的基础上进行了扩充，提出几种新的磁盘组织方式，目的是用多个用于个人电脑上的廉价磁盘替代当时数据中心系统普遍采用的价格昂贵的SLEDs磁盘（Single Large Expensive Disks）。
根据这一目的，David A. Patterson 等人首次使用了Redundant Array of Inexpensive Disks这一名称。
RAID被提出后，引起了人们的极大兴趣，并获得了成功。
但是随着存储技术的发展，SLEDs磁盘已经成为过去。
现在普遍采用的磁盘在价格和性能上相差不多，因此如果再用廉价（Inexpensive）来形容组成RAID的磁盘就不合适了。
为了适应技术的发展，委员会开始普遍把RAID解释为Redundant Array of Independent Disks。
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1.1 RAID概述
RAID为廉价磁盘冗余阵列（Redundant Array of Inexpensive Disks），RAID技术将一个个单独的磁盘以不同的组合方式形成一个逻辑硬盘，从而提高了磁盘读取的性能和数据的安全性。
不同的组合方式用RAID级别来标识。
不同RAID 级别代表着不同的存储性能、数据安全性和存储成本，下面将介绍如下RAID级别：0、1、2、3、4、5、6、01、10。
1.1.1 RAID0
RAID0也称为条带化（stripe），将数据分成一定的大小顺序的写道阵列的磁盘里，RAID0可以并行的执行读写操作，可以充分利用总线的带宽，理论上讲，一个由N个磁盘组成的RAID0系统，它的读写性能将是单个磁盘读取性能的N倍。
且磁盘空间的存储效率最大（100％）RAID0有一个明显的缺点：不提供数据冗余保护，一旦数据损坏，将无法恢复。
图1 RAID0 工作示意图
RAID0应用于对读取性能要求较高但所存储的数据为非重要数据的情况下。
1.1.2 RAID1
RAID1称为镜像（mirror），它将数据完全一致的分别写到工作磁盘和镜像磁盘，因此它的磁盘空间利用率为50％，在数据写入时时间会有影响，但是读的时候没有任何影响，RAID1提供了最佳的数据保护，一旦工作磁盘发生故障，系统自动从镜像磁盘读取数据，不会影响用户工作。
RAID1应用于对数据保护极为重视的应用。
图2 RAID 1 工作示意图
1.1.3 RAID3
RAID3采用一个硬盘作为校验盘，其余磁盘作为数据盘，数据按位或字节的方式交叉的存取到各个数据盘中。
不同磁盘上同一带区的数据做异或校验，并把校验值写入到校验盘中。
RAID3系统在完整的情况下读取时没有任何性能上的影响，读性能与RAID0一致，却提供了数据容错能力，但是，在写时性能大为下降。
当RAID3中有数据盘出现损坏，不会影响用户读取数据，如果读取的数据块正好在损坏的磁盘上，则系统需要读取所有同一带区的数据块，然后根据校验值重新构建数据，系统性能受到影响。
RAID3的校验盘在系统接受大量的写操作时容易形成性能瓶颈，因而适用于有大量读操作如web 系统以及信息查询等应用。
1.1.4 RAID5
图3 RAID 5工作示意图
RAID-5 将校验信息轮流地写入条带磁盘组的各个磁盘中，即每个磁盘上既有数据信息又同时有校验信息。
RAID 5可以理解为是RAID 0和RAID 1的折衷方案。
RAID 5可以为系统提供数据安全保障，但保障程度要比RAID1低而磁盘空间利用率要比RAID1高。
RAID 5具有和RAID 0相近似的数据读取速度，只是多了一个奇偶校验信息，写入数据的速度比对单个磁盘进行写入操作稍慢。
同时由于多个数据对应一个奇偶校验信息，RAID 5的磁盘空间利用率要比RAID 1高，存储成本相对较低。
RAID5在数据盘损坏时的情况和RAID3相似，由于需要重构数据，性能会受到影响。
1.1.5 RAID6
RAID 6提供两级冗余，即阵列中的两个驱动器失败时，阵列仍然能够继续工作。
一般而言，RAID 6的实现代价最高，因为RAID 6不仅要支持数据的恢复，又要支持校验的恢复，这使RAID 6控制器比其他级R A I D更复杂和更昂贵。