磁盘阵列RAID0,RAID1和RAID5的基础原理及他们之间的区别
RAID0,RAID1,RAID5,RAID6有什么区别
RAID0,RAID1,RAID5,RAID6有什么区别一、raid什么意思？RAID是“Redundant Array of Independent Disk”的缩写，raid什么意思了？说白了，中文翻译过来通俗的讲就是磁盘阵列的意思，也就是说RAID就是把硬盘做成一个阵列，而阵列也就是把硬盘进行组合配置起来，做为一个整体进行管理，最关键的是这个阵列的磁盘之间具有冗余容错处理，这样可提高磁盘之间相互的安全性和稳定性，不存在“单点”硬盘现象，也就说不会让某些硬盘读写频繁，其他的硬盘可能数据交换较少的现象，从而提高硬盘的安全性，同时磁盘的整体管理会提高读写速度，使硬盘的利用发挥到最大。
那么RAID什么意思？在实际应用中有什么意义了？一般而言，作为服务器最容易出现的故障是服务器的硬盘和电源，因此服务器采用磁盘阵列技术是非常重要的。
简单的说，RAID是一种把多块独立的硬盘（物理硬盘）按不同的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备份技术。
组成不同方式的磁盘阵列我们称为RAID的级别（RAID Levels）。
磁盘阵列中针对不同的应用使用的不同磁盘阵列配置情况,大家通称为RAID level（Raid 级别）, 而每一level代表一种具体配置阵列的方法或叫阵列技术,目前业界公认的标准是RAID 0~RAID 5。
其中Raid0、Raid1、Raid5是最常见，后期又推出了Raid6、Raid1+0（也有人误解为Raid10），Raid5+0（也有人误解为Raid50），而Raid2、3、4不是非常通用.需要特别说明的是，不同的Raid level并不代表技术的高低,level 5并不高于level 3,level 1也不低过level 4,至于要选择那一种RAID level的产品,纯视用户的操作环境(operating environment)及具体应用(application)而定,与level的数字高低（大小）没有必然的关系。
RAID 0 和 RAID 1 和 RAID 5 的差别
RAID 0 跟RAID 1 都是將二顆硬碟組合成一顆硬碟,但結果是不同的假設有a b硬碟都為20GRAID 0 的結果為在系統內看到一顆硬碟容量為20+20=40GRAID 0 可以將二個硬碟容量加總,資料寫入時是一部分寫入第一顆硬碟,一部份寫入第二顆硬碟,優點是寫入跟讀取速度增加,但缺點是沒有容錯功能.一旦其中一顆硬碟損壞,將造成資料的損壞.RAID 1 的結果為在系統內看到一顆硬碟容量為20+20=20G (Mirror鏡射)RAID 1 雖然也是將a b硬碟組合成一顆硬碟,但是它是將b硬碟作成a硬碟的鏡射碟.也就是說資料在寫入a硬碟時同時也寫入了一份複本在b硬碟,優點是資料在存取時同時有一份是備分檔,缺點是會浪費一顆硬碟，因為二顆硬碟是存放著相同的資料。
RAID 5 的組成一定是3顆以上的硬碟,其容量的計算是(n-1)顆假設有a b c 三顆硬碟是20G組成RAID 5 之後容量是20+20+20=40GRAID 5 結合了RAID 0 跟RAID 1,它將硬碟的容量加總了,但是又保留了一顆的容量在作檔案的容錯,在寫入資料時會透過其演算法去寫入三顆硬碟之中,假設C硬碟掛掉了,只要將一顆新的20G 取代 C 硬碟,RAID 5 的容錯機制會由A B 二顆硬碟中留下的資料來還原 C 硬碟的資料,但前提是壞一顆硬碟,如果同時壞二顆,那資料亦是全毁.RAID 0 可以將硬碟容量加總,增加讀取速度,但是沒有容錯功能.RAID 1 可以將資料鏡射一份,但是讀取速度沒有增加.而且要浪費一顆硬碟.RAID 5 可以將硬碟容量加總,亦可以增加讀取速度,也有容錯功能.而且多顆組合起來只會浪費一顆硬碟.不像RAID 1每二顆硬碟會浪費一顆.由於RAID 5 只容許同時有一顆硬碟損壞.就有了RAID 0+1 或RAID 1+0這是更安全的作法.但相對的也更浪費硬碟.假設有4個硬碟 A B C D 各20GRAID 0 A+B => 20+20=40(E)RAID 0 C+D => 20+20=40(F)在這裡由A B C D 組成了二顆RAID 0的硬碟.雖然容量加總了.但並沒有容錯功能所以RAID 1 E+F => 40+40=40(G)RAID 1+0 則是反過來運作RAID 1 A+B => 20+20=20(E)RAID 1 C+D => 20+20=20(F)RAID 0 E+F => 20+20=40(G)作RAID 最好是都用相同容量的硬碟,如果容量不同.則以當中容量最小的為基準如A=20G B=30G C=40GRAID 0 A+B => 20+30=40RAID 1 A+B => 20+30=20RAID 5 A+B+C => 20+30+40 => 20+20=40 (n-1)各種RAID架構比較表RAID方案硬碟數可用容量效能安全性主要應用JBOD 大於2 全部不變幾乎等於0容量至上RAID 0 大於2 全部最高危險追求效能的狂熱玩家RAID 1 2 總容量的50%稍有提升最高完全不能出錯的資料備份RAID 0+1 4以上的偶數總容量的50%高極高同時需要備份和效能，且預算無上限RAID 5 3以上N-1顆讀快寫慢好同RAID 0+1但預算限制。
RAID0、RAID1、RAID5、RAID10分别代表什么意思？
RAID0、RAID1、RAID5、RAID10分别代表什么意思？1、RAID 0它是无数据冗余的存储空间条带化，具有成本低、读写性能高、存储空间利用率高等特点，适用于音、视频信号存储、临时文件的转储等对速度要求极其严格的特殊应用。
但由于没有数据冗余，其安全性大大降低，构成阵列的任何一块硬盘的损坏都将带来灾难性的数据损失。
这种方式其实没有冗余功能，没有安全保护，只是提高了磁盘读写性能和整个服务器的磁盘容量。
2、RAID 1是两块硬盘数据完全镜像，安全性好、技术简单、管理方便、读写性能均好。
因为它是一一对应的，所以它无法单块硬盘扩展，要扩展，必须同时对镜像的双方进行同容量的扩展。
因为这种冗余方式为了安全起见，实际上只利用了一半的磁盘容量，数据空间浪费大。
3、RAID 0+1也有写为RAID 10，综合了RAID 0和RAID 1的特点，独立磁盘配置成RAID 0，两套完整的RAID 0互相镜像。
它的读写性能出色，安全性高，但构建阵列的成本投入大，数据空间利用率低。
4、RAID 5是目前应用最广泛的RAID技术。
各块独立硬盘进行条带化分割，相同的条带区进行奇偶校验，校验数据平均分布在每块硬盘上。
以N 块硬盘构建的RAID 5阵列可以有N-1块硬盘的容量，存储空间利用率非常高。
任何一块硬盘上的数据丢失，均可以通过校验数据推算出来，它和RAID 3最大的区别在于校验数据是否平均分布到各块硬盘上。
RAID 5具有数据安全、读写速度快、空间利用率高等优点，应用非常广泛，但不足之处是如果1块硬盘出现故障以后，整个系统的性能将大大降低。
除了上面的4种常见的磁盘阵列外，还有其它几种磁盘阵列，比如：RAID 2、RAID 3、RAID 4、RAID 6、RAID 7等。
都是指在利用多块硬盤，做到数据保护或加速的方式;RAID 0，条带式，对所有硬盤做平均分散的读写，盤愈多速度最快，创建至少需要2颗HD，安全性差。
RAID 1，镜像式，每块盤的上数据都完全相同，创建至少需要2颗HD, 只要留有1颗盤数据都安全，安全性最高。
RAID技术全解图解-RAID0、RAID1、RAID5、RAID100
RAID技术全解图解-RAID0、RAID1、RAID5、RAID100图⽂并茂 RAID 技术全解 – RAID0、RAID1、RAID5、RAID100…… RAID 技术相信⼤家都有接触过，尤其是服务器运维⼈员，RAID 概念很多，有时候会概念混淆。
这篇⽂章为⽹络转载，写得相当不错，它对 RAID 技术的概念特征、基本原理、关键技术、各种等级和发展现状进⾏了全⾯的阐述，并为⽤户如何进⾏应⽤选择提供了基本原则，对于初学者应该有很⼤的帮助。
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。
详细解析Raid0、Raid0+1、Raid1、Raid5四者的区别
详细解析Raid0、Raid0+1、Raid1、Raid5四者的区别通过上篇文章《服务器为什么要做磁盘阵列?》的详细介绍,相信大家对raid冗余磁盘阵列都有了基础的认识。
而当大家租用服务器时,挑选配置却又发现raid还有很多种类,其中常见的有RAID0、RAID0+1、RAID1、RAID5这四种。
那么它们四者之间的区别又是什么呢?通过下面这张形象的图片,生动的展现出它们之间的区别!Standalone最普遍的单磁盘储存方式。
Cluster集群储存是通过将数据分布到集群中各节点的存储方式,提供单一的使用接口与界面,使用户可以方便地对所有数据进行统一使用与管理。
Hot swap用户可以再不关闭系统,不切断电源的情况下取出和更换硬盘,提高系统的恢复能力、拓展性和灵活性。
Raid0Raid0是所有raid中存储性能最强的阵列形式。
其工作原理就是在多个磁盘上分散存取连续的数据,这样,当需要存取数据是多个磁盘可以并排执行,每个磁盘执行属于它自己的那部分数据请求,显著提高磁盘整体存取性能。
但是不具备容错能力,适用于低成本、低可靠性的台式系统。
Raid1又称镜像盘,把一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘上,采用镜像容错来提高可靠性,具有raid中最高的数据冗余能力。
存数据时会将数据同时写入镜像盘内,读取数据则只从工作盘读出。
发生故障时,系统将从镜像盘读取数据,然后再恢复工作盘正确数据。
这种阵列方式可靠性极高,但是其容量会减去一半。
广泛用于数据要求极严的应用场合,如商业金融、档案管理等领域。
只允许一颗硬盘出故障。
Raid0+1将Raid0和Raid1技术结合在一起,兼顾两者的优势。
在数据得到保障的同时,还能提供较强的存储性能。
不过至少要求4个或以上的硬盘,也只运行一个磁盘出错。
是一种高成本、高可靠性、高存储性能的三高阵列技术。
Raid5Raid5可以看成是Raid0+1的低成本方案。
采用循环偶校验独立存取的阵列方式。
Raid0,Raid1,Raid5,Raid10的异同
Raid0,Raid1,Raid5,Raid10的异同1.RAID0#定义：RAID 0⼜称为Stripe或Striping，它代表了所有RAID级别中最⾼的存储性能。
RAID 0提⾼存储性能的原理是把连续的数据分散到多个磁盘上存取，这样，系统有数据请求就可以被多个磁盘并⾏的执⾏，每个磁盘执⾏属于它⾃⼰的那部分数据请求。
这种数据上的并⾏操作可以充分利⽤总线的带宽，显著提⾼磁盘整体存取性能。
#⼯作原理：系统向三个磁盘组成的逻辑硬盘（RAID0 磁盘组）发出的I/O数据请求被转化为3项操作，其中的每⼀项操作都对应于⼀块物理硬盘。
通过建⽴RAID 0，原先顺序的数据请求被分散到所有的三块硬盘中同时执⾏。
从理论上讲，三块硬盘的并⾏操作使同⼀时间内磁盘读写速度提升了3倍。
但由于总线带宽等多种因素的影响，实际的提升速率肯定会低于理论值，但是，⼤量数据并⾏传输与串⾏传输⽐较，提速效果显著显然⽏庸置疑。
#优缺点：读写性能是所有RAID级别中最⾼的。
RAID 0的缺点是不提供数据冗余，因此⼀旦⽤户数据损坏，损坏的数据将⽆法得到恢复。
RAID0运⾏时只要其中任⼀块硬盘出现问题就会导致整个数据的故障。
⼀般不建议企业⽤户单独使⽤。
#总结：磁盘空间使⽤率：100%，故成本最低。
读性能：N*单块磁盘的读性能写性能：N*单块磁盘的写性能冗余：⽆，任何⼀块磁盘损坏都将导致数据不可⽤。
2.RAID1#定义：RAID 1通过磁盘数据镜像实现数据冗余，在成对的独⽴磁盘上产⽣互为备份的数据。
当原始数据繁忙时，可直接从镜像拷贝中读取数据，因此RAID 1可以提⾼读取性能。
RAID 1是磁盘阵列中单位成本最⾼的，但提供了很⾼的数据安全性和可⽤性。
当⼀个磁盘失效时，系统可以⾃动切换到镜像磁盘上读写，⽽不需要重组失效的数据。
#⼯作原理：RAID1是将⼀个两块硬盘所构成RAID磁盘阵列，其容量仅等于⼀块硬盘的容量，因为另⼀块只是当作数据“镜像”。
磁盘阵列(raid分类介绍)
磁盘阵列RAID 概念磁盘阵列（Redundant Arrays of Independent Disks，RAID），有“独立磁盘构成的具有冗余能力的阵列”之意。
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。
[1]磁盘阵列还能利用同位检查（Parity Check）的观念，在数组中任意一个硬盘故障时，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。
RAID级别1、RAID 0 最少磁盘数量：2Striped Disk Array without Fault Tolerance(没有容错设计的条带磁盘阵列）原理：RAID 0是最早出现的RAID模式，即Data Stripping数据分条技术。
RAID 0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。
优点：极高的磁盘读写效率，没有效验所占的CPU资源，实现的成本低。
缺点：如果出现故障，无法进行任何补救。
没有冗余或错误修复能力，如果一个磁盘（物理）损坏，则所有的数据都无法使用。
用途：RAID 0一般只是在那些对数据安全性要求不高的情况下才被人们使用。
2、RAID 1 最少磁盘数量：2Mirroring and Duplexing （相互镜像）原理：RAID 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。
优点：理论上两倍的读取效率，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。
缺点：对数据的写入性能下降，磁盘的利用率最高只能达到50%(使用两块盘的情况下)，是所有RAID级别中最低的。
各种Raid区别与解释
RAID 0又称为Stripe或Striping，它代表了所有RAID级别中最高的存储性能。
RAID 0提高存储性能的原理是把连续的数据分散到多个磁盘上存取，这样，系统有数据请求就可以被多个磁盘并行的执行，每个磁盘执行属于它自己的那部分数据请求。
这种数据上的并行操作可以充分利用总线的带宽，显著提高磁盘整体存取性能。
RAID 1又称为Mirror或Mirroring，它的宗旨是最大限度的保证用户数据的可用性和可修复性。
RAID 1的操作方式是把用户写入硬盘的数据百分之百地自动复制到另外一个硬盘上。
由于对存储的数据进行百分之百的备份，在所有RAID 级别中，RAID 1提供最高的数据安全保障。
同样，由于数据的百分之百备份，备份数据占了总存储空间的一半，因而，Mirror的磁盘空间利用率低，存储成本高。
Mirror虽不能提高存储性能，但由于其具有的高数据安全性，使其尤其适用于存放重要数据，如服务器和数据库存储等领域。
RAID 1+0是先镜射再分区数据。
是将所有硬盘分为两组，视为是RAID 0的最低组合，然后将这两组各自视为RAID 1运作。
RAID 1+0有着不错的读取速度，而且拥有比RAID 0更高的数据保护性。
RAID 0+1则是跟RAID 1+0的程序相反，是先分区再将数据镜射到两组硬盘。
它将所有的硬盘分为两组，变成RAID 1的最低组合，而将两组硬盘各自视为RAID 0运作。
RAID 0+1比起RAID 1+0有着更快的读写速度，不过也多了一些会让整个硬盘组停止运转的机率；因为只要同一组的硬盘全部损毁，RAID 0+1就会停止运作，而RAID 1+0则可以在牺牲RAID 0的优势下正常运作。
RAID 10/01巧妙的利用了RAID 0的速度以及RAID 1的保护两种特性，不过它的缺点是需要的硬盘数较多，因为至少必须拥有四个以上的偶数硬盘才能使用。
吞吐量与IOPS阵列的瓶颈主要体现在2个方面，吞吐量与IOPS。
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磁盘阵列RAID0，RAID1和RAID5的基础原理及他们之间的区
别
RAID 0：无差错控制的带区组
要实现RAID0必须要有两个以上硬盘驱动器，RAID0实现了带区组，数据并不是保存在一个硬盘上，而是分成数据块保存在不同驱动器上。
因为将数据分布在不同驱动器上，所以数据吞吐率大大提高，驱动器的负载也比较平衡。
如果刚好所需要的数据在不同的驱动器上效率最好。
它不需要计算校验码，实现容易。
它的缺点是它没有数据差错控制，如果一个驱动器中的数据发生错误，即使其它盘上的数据正确也无济于事了。
不应该将它用于对数据稳定性要求高的场合。
如果用户进行图象（包括动画）编辑和其它要求传输比较大的场合使用RAID0比较合适。
同时，RAID可以提高数据传输速率，比如所需读取的文件分布在两个硬盘上，这两个硬盘可以同时读取。
那么原来读取同样文件的时间被缩短为1/2。
RAID 1：镜象结构
对于使用这种RAID1结构的设备来说，RAID控制器必须能够同时对两个盘进行读操作和对两个镜象盘进行写操作。
通过下面的结构图您也可以看到必须有两个驱动器。
因为是镜象结构在一组盘出现问题时，可以使用镜象，提高系统的容错能力。
它比较容易设计和实现。
每读一次盘只能读出一块数据，也就是说数据块传送速率与单独的盘的读取速率相同。
因为RAID1的校验十分完备，因此对系统的处理能力有很大的影响，通常的RAID功能由软件实现，而这样的实现方法在服务器负载比较重的时候会大大影响服务器效率。
当您的系统需要极高的可靠性时，如进行数据统计，那么使用RAID1比较合适。
而且RAID1技术支持“热替换”，即不断电的情况下对故障磁盘进行更换，更换完毕只要从镜像盘上恢复数据即可。
当主硬盘损坏时，镜像硬盘就可以代替主硬盘工作。
镜像硬盘相当于一个备份盘，可想而知，这种硬盘模式的安全性是非常高的，但带来的后果是硬盘容量利用率很低，只有50%，是所有RAID级别中最低的。
虽然RAID 0可以提供更多的空间和更好的性能，但是整个系统是非常不可靠的，如果出现故障，无法进行任何补救。
所以，RAID 0一般只是在那些对数据安全性要求不高的情况下才被人们使用。
RAID 1和RAID 0截然不同，其技术重点全部放在如何能够在不影响性能的情
况下最大限度的保证系统的可靠性和可修复性上。
RAID 1是所有RAID等级中实现成本最高的一种，尽管如此，人们还是选择RAID 1来保存那些关键性的重要数据。
RAID 1又被称为磁盘镜像，每一个磁盘都具有一个对应的镜像盘。
对任何一个
磁盘的数据写入都会被复制镜像盘中;系统可以从一组镜像盘中的任何一个磁盘读取数据。
显然，磁盘镜像肯定会提高系统成本。
因为我们所能使用的空间只是所有磁盘容量总和的一半。
下图显示的是由4块硬盘组成的磁盘镜像，其中可以作为存储空间使用的仅为两块硬
盘(画斜线的为镜像部分)。
RAID 1下，任何一块硬盘的故障都不会影响到系统的正常运行，而且只要能够保证任何一对镜像盘中至少有一块磁盘可以使用，RAID 1甚至可以在一半数量的硬盘出现问题时不间断的工作。
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。
通常，我们把出现硬盘故障的RAID系统称为在降级模式下运行。
虽然这时保存
的数据仍然可以继续使用，但是RAID系统将不再可靠。
如果剩余的镜像盘也出现问题，
那么整个系统就会崩溃。
因此，我们应当及时的更换损坏的硬盘，避免出现新的问题。
更换新盘之后，原有好盘中的数据必须被复制到新盘中。
这一操作被称为同步镜像。
同步镜像一般都需要很长时间，尤其是当损害的硬盘的容量很大时更是如此。
在同步镜像的进行过程
中，外界对数据的访问不会受到影响，但是由于复制数据需要占用一部分的带宽，所以可能会使整个系统的性能有所下降。
因为RAID 1主要是通过二次读写实现磁盘镜像，所以磁盘控制器的负载也相当大，尤其是在需要频繁写入数据的环境中。
为了避免出现性能瓶颈，使用多个磁盘控制器就显得很有必要。
下图示意了使用两个控制器的磁盘镜像。
使用两个磁盘控制器不仅可以改善性能，还可以进一步的提高数据的安全性和可用性。
我们已经知道，RAID 1最多允许一半数量的硬盘出现故障，所以按照我们上图中的设置方式(原盘和镜像盘分别连接不同的磁盘控制)，即使一个磁盘控制器出现问题，系统仍然可以使用另外一个磁盘控制器继续工作。
这样，就可以把一些由于意外操作所带来的损害降低到最低程度。
RAID 0+1
单独使用RAID 1也会出现类似单独使用RAID 0那样的问题，即在同一时间内只能向一块磁盘写入数据，不能充分利用所有的资源。
为了解决这一问题，我们可以在磁盘镜像中建立带区集。
因为这种配置方式综合了带区集和镜像的优势，所以被称为RAID 0+1。
RAID5：分布式奇偶校验的独立磁盘结构
从它的示意图上可以看到，它的奇偶校验码存在于所有磁盘上，其中的p0代表第0带区的奇偶校验值，其它的意思也相同。
RAID5的读出效率很高，写入效率一般，块式的
集体访问效率不错。
因为奇偶校验码在不同的磁盘上，所以提高了可靠性。
但是它对数据传输的并行性解决不好，而且控制器的设计也相当困难。
RAID 3 与RAID 5相比，重要的区别在于RAID 3每进行一次数据传输，需涉及到所有的阵列盘。
而对于RAID 5来说，大部分数据传输只对一块磁盘操作，可进行并行操作。
在RAID 5中有“写损失”，即每一次写操作，将产生四个实际的读/写操作，其中两次读旧的数据及奇偶信息，两次写新的数据及奇偶信息。