RAID0、RAID1详解ppt课件
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RAID技术-PPT
延展（striping） 延展（striping）技术
striping技术通过把数据分布到磁盘阵列的所有驱动器上以提高性能——而延展技术 的主要原理是并行处理。 Striping 写——是将一个完整的数据文件分成若干块依次同时写入不同的硬盘，即增 加了可靠性又充分利用了各个硬盘的读写能力将速度发挥到最大。 Striping 读——单块硬盘上有个非常大的文件，读时只能从头到尾的读取。而 striping技术在读取的时候是从多个硬盘里同时读取。 striping 硬盘越多，性能提高越明显。
RAID 0
技术：RAID-0只用到Data Striping，就是把数据分散成以 sector为单位写入磁盘內。 ： 数据分散成以 sector为单 为单位 磁盘內 ，就是把数据 优点：由于阵列中的硬盘在同 一时间共同分担每笔数据的写入及读 取操作， 所以 ： 于阵列中的硬 在同一时间共同分担 笔数据的 入及读 列中的硬盘 一时间共同分 所以RAID-0执行效率远超过一个硬 盘或其它RAID形式。 。 缺点：RAID-0沒有容错功能(Fault-Tolerance)，也就是说当阵列中的任一个硬盘故障，整个阵列也因数据的不 ： 说当阵列中的任一 故障， 个阵列也因数据的不 列也因数据 ，也就是说当阵列中的任一个 完整而造成资 完整而造成资料损毀。 应用：以 RAID-0 的执行效率來看较适用于顺序且大数据量的连续存储环境，并对安全性要求低的环境。 ： RAID行效率來看较适 于顺序且大数据量的连续存储环境，并对安全性要求低的环境。 较适用 容量: RAID-0 磁盘阵列有效之数据容量为 N x 单块硬盘容量 ( N：硬盘数 ) RAID盘阵列有效之数据容量 列有效之数据容量为 单块硬盘容量
RAID 3
Logical Drives
[宏图学院课件]raid磁盘阵列
![[宏图学院课件]raid磁盘阵列](https://img.taocdn.com/s3/m/1cf4adf4f61fb7360b4c6530.png)
IO并发几率。单盘，IO并发几率为0，因为一块磁盘同时只可以进行一次IO。对于raid0，2块盘情
况下，条带深度比较大的时候（条带太小不能并发IO，下面会讲到），并发2个IO的几率为1/2。其他情况
请自行运算。
IOPS。一个IO所用的时间＝寻道时间＋数据传输时间。IOPS＝IO并发系数/（寻道时间＋数据传输
N大于等于1，不可能发生N小于1的情况，即使你需要的数据只有几个字节，那么也同样要读出或者写入
整个扇区，也就是512字节。明白这个原则之后，我们再来看一下raid2中所谓的“每个磁盘写1bit”是
个什么概念。IO最小单位为扇区，512字节，我们就拿一个4块数据盘＋3块校验盘的raid2系统给大家来
好。但是这里又一个矛盾出现了，就是条带太小，导致并发IO几率降底，因为如果条带太小，则每次IO
一定会占用大部分物理盘，而队列中的IO就只能等待这次IO结束后才能使用物理盘。而条带太大，又不
能充分提高传输速度，这两个是一对矛盾，按照需求来采用不同的方式。
我们接着分析raid0相对于单盘的性能变化。根据以上总结出来的公式，可以推得以下表格：
象raid0一样，从两块物理盘上同时读数据，提升速度。Raid1没有srip的概念。同样我们总结出一个表
格：
RAID1
IOPS读写
并发IO顺序IO并发IO顺序IO
随机IO连续IO随机IO连续IO随机IO连续IO随机IO连续IO
IO队列中提取连续的多个IO，可以将这些IO合并，并发写入磁盘。前提这几个IO必须是事物性的，也就
是说LBA必须连续，不然不能作为一个大的合并IO，而且和文件系统也有关系，文件系统碎片越少，并发
几率越高。
况下，条带深度比较大的时候（条带太小不能并发IO，下面会讲到），并发2个IO的几率为1/2。其他情况
请自行运算。
IOPS。一个IO所用的时间＝寻道时间＋数据传输时间。IOPS＝IO并发系数/（寻道时间＋数据传输
N大于等于1，不可能发生N小于1的情况，即使你需要的数据只有几个字节，那么也同样要读出或者写入
整个扇区，也就是512字节。明白这个原则之后，我们再来看一下raid2中所谓的“每个磁盘写1bit”是
个什么概念。IO最小单位为扇区，512字节，我们就拿一个4块数据盘＋3块校验盘的raid2系统给大家来
好。但是这里又一个矛盾出现了，就是条带太小，导致并发IO几率降底，因为如果条带太小，则每次IO
一定会占用大部分物理盘，而队列中的IO就只能等待这次IO结束后才能使用物理盘。而条带太大，又不
能充分提高传输速度，这两个是一对矛盾，按照需求来采用不同的方式。
我们接着分析raid0相对于单盘的性能变化。根据以上总结出来的公式，可以推得以下表格：
象raid0一样，从两块物理盘上同时读数据，提升速度。Raid1没有srip的概念。同样我们总结出一个表
格：
RAID1
IOPS读写
并发IO顺序IO并发IO顺序IO
随机IO连续IO随机IO连续IO随机IO连续IO随机IO连续IO
IO队列中提取连续的多个IO，可以将这些IO合并，并发写入磁盘。前提这几个IO必须是事物性的，也就
是说LBA必须连续，不然不能作为一个大的合并IO，而且和文件系统也有关系，文件系统碎片越少，并发
几率越高。
《RAID技术资料》ppt课件
RAID技术
RAID概念：
在RAID中有一根本概念称为EDAP〔Extended Data Availability and Protection〕，其强调扩展性及容错机制，也是各家厂商诉求的重点，包括在 不须停机情况下可处置以下动作：
RAID 磁盘阵列支持自动检测缺点硬盘； RAID 磁盘阵列支持重建硬盘坏轨的资料； RAID 磁盘阵列支持不须停机的硬盘备援Hot Spare； RAID 磁盘列援助支持不须停机的硬盘交换Hot Swap； RAID 磁盘阵列支持扩展硬盘容量等。
Page 8
RAID5
AID 5 是一种存储性能、数据平安 和存储本钱兼顾的存储处理方案。 以四个硬盘组成的RAID 5为例，其 数据存储方式如图4所示：图中， B1为D1，D2和D3的奇偶校验信息 ，其它以此类推。由图中可以看出 ，RAID 5不对存储的数据进展备份 ，而是把数据和相对应的奇偶校验 信息存储到组成RAID5的各个磁盘 上，并且奇偶校验信息和相对应的 数据分别存储于不同的磁盘上。当 RAID5的一个磁盘数据发生损坏后 ，利用剩下的数据和相应的奇偶校 验信息去恢复被损坏的数据
从实际上讲，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
线带宽等多种要素的影响，实
践的提升速率一定会低于实际
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。
Page 6
为什么要用RAID 0 RAID 0至少需求两块硬盘才可以实现，它的容量为组成这个系统的各个硬盘
容量之和，这几块硬盘的容量要一样，在家用IDE RAID中普通级联两块硬盘， 一定要用同型号同容量的硬盘。RAID 0方式向硬盘写入数据的时候把数据一 分为二，分别写入两块硬盘，读取数据的时候那么反之，这样的话，每块硬 盘只需负担一半的数据传输义务，得到的结果也就是速度的添加。
RAID概念：
在RAID中有一根本概念称为EDAP〔Extended Data Availability and Protection〕，其强调扩展性及容错机制，也是各家厂商诉求的重点，包括在 不须停机情况下可处置以下动作：
RAID 磁盘阵列支持自动检测缺点硬盘； RAID 磁盘阵列支持重建硬盘坏轨的资料； RAID 磁盘阵列支持不须停机的硬盘备援Hot Spare； RAID 磁盘列援助支持不须停机的硬盘交换Hot Swap； RAID 磁盘阵列支持扩展硬盘容量等。
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RAID5
AID 5 是一种存储性能、数据平安 和存储本钱兼顾的存储处理方案。 以四个硬盘组成的RAID 5为例，其 数据存储方式如图4所示：图中， B1为D1，D2和D3的奇偶校验信息 ，其它以此类推。由图中可以看出 ，RAID 5不对存储的数据进展备份 ，而是把数据和相对应的奇偶校验 信息存储到组成RAID5的各个磁盘 上，并且奇偶校验信息和相对应的 数据分别存储于不同的磁盘上。当 RAID5的一个磁盘数据发生损坏后 ，利用剩下的数据和相应的奇偶校 验信息去恢复被损坏的数据
从实际上讲，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
线带宽等多种要素的影响，实
践的提升速率一定会低于实际
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。
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为什么要用RAID 0 RAID 0至少需求两块硬盘才可以实现，它的容量为组成这个系统的各个硬盘
容量之和，这几块硬盘的容量要一样，在家用IDE RAID中普通级联两块硬盘， 一定要用同型号同容量的硬盘。RAID 0方式向硬盘写入数据的时候把数据一 分为二，分别写入两块硬盘，读取数据的时候那么反之，这样的话，每块硬 盘只需负担一半的数据传输义务，得到的结果也就是速度的添加。
磁盘阵列( Raid0, Raid1, Raid5)
1
设置 /etc/mdadm.conf
• /etc/mdadm.conf是mdadm默认的配置文 件，当Red Hat Enterprise Linux启动时，会 依据这个文件中的设置，来启动多重磁盘设 备，以及软件磁盘阵列监控服务。
1
• Red Hat Enterprise Linux默认不会提供 /etc/mdadm.conf ，你得自己产生出来。 最简洁的内容如下：
1
停用磁盘阵列设备
• dmraid -a n [RAID...] • 其中的 RAID即是要停用的磁盘阵列设备的设备文件，如果没有指定 RAID ，则代表所有磁盘阵列设备。 • 不过，如果该硬件磁盘阵列上仍有分区的话， dmraid 将会返回错误 信息。因此，请在停用硬件磁盘阵列设备之前，先卸载该磁盘设备上 所有的分区吧 ! • 以下是我使用 dmraid -a n停用磁盘阵列设备的示范： • [root@linux ~]# dmraid -a n • RAID set "sil_aiadcdadagbj（null）1" is not active � ① • [root@linux ~]# ls /dev/mapper/ • control sil_aiadcdadagbj sil_aiadcdadagbjp1 ② • [root@linux ~]# parted /dev/mapper/sil_aiadcdadagbj rm 1 �③ • 信息 : 如果必要，不要忘记更新 /etc/fstab 。
• 硬件的磁盘阵列（ Hardward RAID） • 软件磁盘阵列（ Software RAID）
1
15.2 硬件磁盘阵列
• 虽然说硬件磁盘阵列使用上如此不便，但 其效率却是远远超过软件磁盘阵列。因此 ，硬件磁盘阵列系统在企业应用领域中， 一直都扮演重要的角色。
RAID0、RAID1详解
逻辑磁盘
写入数据块D2,D3… 写入数据块D1 写入数据块D0
D0,D1,D2,D3,D4,D5
磁盘0
磁盘1
D4
D5
D2
D3
D0
D1
无数据冗余的条带化阵列
精选ppt课件
14
RAID 0工作原理-数据读取
D5 D4 D3 D2 D1 D0
逻辑磁盘
读取数据块D2，D3… 读取数据块D1 读取数据块D0
raid1数据组织方式raid磁盘1磁盘0a1a1a2a2整理pptd2d1d0d2d1d0磁盘1磁盘0镜像冗余阵列raid1工作原理数据写入d0d1d2写入数据块d0d2d1d0d2写入数据块d1d2等效逻辑磁盘整理ppt磁盘1磁盘0d2d1d0d0d1d2镜像冗余阵列raid1工作原理数据读取d0d1d2d2d1d0d2读取数据块d0读取数据块d1d2等效逻辑磁盘整理pptraid1的数据盘与镜像盘具有相同的内容当数据盘出现故障时可以使D
外置存储
4
RAID技术的基本概念
RAID： Redundant Array of Independent Disks ,独立冗余磁盘阵列，也称 磁盘阵列。
条带化
读写性能
RAID
磁盘组合
容量
镜像、奇偶校验
数据安全性
精选ppt课件
5
RAID技术实现方式
RAID实现方式有两种，即硬件RAID和软件RAID。
条带单元(Stripe Unit)：指磁盘中单个或者多个连续的扇区的集合，是单块磁盘上进行一次 数据读写的最小单元。
条带(Stripe)：是同一磁盘阵列中多个磁盘驱动器上相同“位置”（或者说是相同编号）的 条带单元的集合，条带单元是组成条带的元素。
写入数据块D2,D3… 写入数据块D1 写入数据块D0
D0,D1,D2,D3,D4,D5
磁盘0
磁盘1
D4
D5
D2
D3
D0
D1
无数据冗余的条带化阵列
精选ppt课件
14
RAID 0工作原理-数据读取
D5 D4 D3 D2 D1 D0
逻辑磁盘
读取数据块D2，D3… 读取数据块D1 读取数据块D0
raid1数据组织方式raid磁盘1磁盘0a1a1a2a2整理pptd2d1d0d2d1d0磁盘1磁盘0镜像冗余阵列raid1工作原理数据写入d0d1d2写入数据块d0d2d1d0d2写入数据块d1d2等效逻辑磁盘整理ppt磁盘1磁盘0d2d1d0d0d1d2镜像冗余阵列raid1工作原理数据读取d0d1d2d2d1d0d2读取数据块d0读取数据块d1d2等效逻辑磁盘整理pptraid1的数据盘与镜像盘具有相同的内容当数据盘出现故障时可以使D
外置存储
4
RAID技术的基本概念
RAID： Redundant Array of Independent Disks ,独立冗余磁盘阵列，也称 磁盘阵列。
条带化
读写性能
RAID
磁盘组合
容量
镜像、奇偶校验
数据安全性
精选ppt课件
5
RAID技术实现方式
RAID实现方式有两种，即硬件RAID和软件RAID。
条带单元(Stripe Unit)：指磁盘中单个或者多个连续的扇区的集合，是单块磁盘上进行一次 数据读写的最小单元。
条带(Stripe)：是同一磁盘阵列中多个磁盘驱动器上相同“位置”（或者说是相同编号）的 条带单元的集合，条带单元是组成条带的元素。
磁盘阵列讲解精品PPT课件
是现在的主流。
IDE接口（Integrated-Drive-Electronics）是现在普 便使用的外部接口，采用16位数据并行传送方式， 一个IDE接口只能接两个外部设备。优点是价格低 、兼容性强、性价比高，缺点是数据传输速度慢、 线缆长度过短、连接设备少 。数据线是40针或80 针
SATA(Serial ATA)接口：Serial ATA以连续串行的方式传送 数据，可以在较少的位宽下使用较高的工作频率来提高数 据传输的带宽。Serial ATA一次只会传送1位数据，这样能 减少SATA接口的针脚数目，使连接电缆数目变少，效率也 会更高。实际上，Serial ATA 仅用四支针脚就能完成所有 的工作，分别用于连接电缆、连接地线、发送数据和接收
原理：原理是利用数组方式来作磁盘组，配合数据 分散排列的设计，提升数据的安全性。磁盘阵列中 针对不同的应用使用的不同技术,称为RAID level 。 而每一level代表一种技术,目前业界公认的标准是 RAID 0~RAID 7 。
实现：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。
总结起来就是 容量大、速度快、安全性高。
2.硬盘接口类型
目前，硬盘的接口类型主要有：IDE接口、SATA
接口、SCSI接口、光纤通道。
IDE接口硬盘多用于家用产品中，也部分应用于服 务器，SCSI接口的硬盘则主要应用于服务器市场， 而光纤通道只在高端服务器上，价格昂贵。SATA主 要应用于家用市场，有SATA、SATAII、SATAIII，
大数据的读写。但冗余信息开销还是太大，阻止了这类 盘的广泛应用。
4.RAID3(3级盘阵列) RAID3为单盘容错并行传输阵列盘。它的特点是将检验 盘减小为一个(RAID2校验盘为多个，DAID1检验盘为1比 1)，数据以位或字节的方式存于各盘(分散记录在组内相 同扇区号的各个磁盘机上)。
IDE接口（Integrated-Drive-Electronics）是现在普 便使用的外部接口，采用16位数据并行传送方式， 一个IDE接口只能接两个外部设备。优点是价格低 、兼容性强、性价比高，缺点是数据传输速度慢、 线缆长度过短、连接设备少 。数据线是40针或80 针
SATA(Serial ATA)接口：Serial ATA以连续串行的方式传送 数据，可以在较少的位宽下使用较高的工作频率来提高数 据传输的带宽。Serial ATA一次只会传送1位数据，这样能 减少SATA接口的针脚数目，使连接电缆数目变少，效率也 会更高。实际上，Serial ATA 仅用四支针脚就能完成所有 的工作，分别用于连接电缆、连接地线、发送数据和接收
原理：原理是利用数组方式来作磁盘组，配合数据 分散排列的设计，提升数据的安全性。磁盘阵列中 针对不同的应用使用的不同技术,称为RAID level 。 而每一level代表一种技术,目前业界公认的标准是 RAID 0~RAID 7 。
实现：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。
总结起来就是 容量大、速度快、安全性高。
2.硬盘接口类型
目前，硬盘的接口类型主要有：IDE接口、SATA
接口、SCSI接口、光纤通道。
IDE接口硬盘多用于家用产品中，也部分应用于服 务器，SCSI接口的硬盘则主要应用于服务器市场， 而光纤通道只在高端服务器上，价格昂贵。SATA主 要应用于家用市场，有SATA、SATAII、SATAIII，
大数据的读写。但冗余信息开销还是太大，阻止了这类 盘的广泛应用。
4.RAID3(3级盘阵列) RAID3为单盘容错并行传输阵列盘。它的特点是将检验 盘减小为一个(RAID2校验盘为多个，DAID1检验盘为1比 1)，数据以位或字节的方式存于各盘(分散记录在组内相 同扇区号的各个磁盘机上)。
LINUX磁盘阵列PPT课件
2.添加磁盘（四块磁盘） 3.进行分区和格式化（fidisk 命令进行分区和
指定为RAID模式，mkfs进行格式化） 4.使用mdadm命令创建管理RAID
13
进行分区和格式化
mkfs • Fdisk
14
使用mdadm命令创建管理RAID
• 基本语法 ： mdadm [mode] [options] • mode 有7种： • Assemble：将以前定义的某个阵列加入当前在用阵列。 • Build：Build a legacy array ，每个device 没有 superblocks • Create：创建一个新的阵列，每个device 具有 superblocks • Manage： 管理阵列，比如 add 或 remove • Misc：允许单独对阵列中的某个 device 做操作，比如抹去
3
RAID 简介
• RAID是英文Redundant Array of Inexpensive Disks的缩 写，中文名字为磁盘冗余阵列，顾名思义它是由磁盘组成 阵列而成的。
• 简单地说，RAID就是一种把多块独立的硬盘（物理硬盘） 按不同方式组合起来的一个硬盘组（逻辑硬盘），提供比 单个硬盘更高的存储性能和数据冗余的技术，既保证了存 取数据的快捷方便和管理客户端的简捷，也解决了存储海 量数据的问题，同时提供了容错性（Fault Tolerant）。它 可以在不须停机的情况下自动检测故障硬盘、进行硬盘替 换，还可以扩充硬盘容量、重建故障硬盘上的数据。
相同的。
9
RAID 0+1
• RAID 0+1: RAID 0和RAID 1的组合 • 特征：数据冗余，可靠性强。任何一块硬
盘坏掉，不会丢失数据。写入慢，读取快。 • 容量：所有硬盘容量之和/2。（冗余度
指定为RAID模式，mkfs进行格式化） 4.使用mdadm命令创建管理RAID
13
进行分区和格式化
mkfs • Fdisk
14
使用mdadm命令创建管理RAID
• 基本语法 ： mdadm [mode] [options] • mode 有7种： • Assemble：将以前定义的某个阵列加入当前在用阵列。 • Build：Build a legacy array ，每个device 没有 superblocks • Create：创建一个新的阵列，每个device 具有 superblocks • Manage： 管理阵列，比如 add 或 remove • Misc：允许单独对阵列中的某个 device 做操作，比如抹去
3
RAID 简介
• RAID是英文Redundant Array of Inexpensive Disks的缩 写，中文名字为磁盘冗余阵列，顾名思义它是由磁盘组成 阵列而成的。
• 简单地说，RAID就是一种把多块独立的硬盘（物理硬盘） 按不同方式组合起来的一个硬盘组（逻辑硬盘），提供比 单个硬盘更高的存储性能和数据冗余的技术，既保证了存 取数据的快捷方便和管理客户端的简捷，也解决了存储海 量数据的问题，同时提供了容错性（Fault Tolerant）。它 可以在不须停机的情况下自动检测故障硬盘、进行硬盘替 换，还可以扩充硬盘容量、重建故障硬盘上的数据。
相同的。
9
RAID 0+1
• RAID 0+1: RAID 0和RAID 1的组合 • 特征：数据冗余，可靠性强。任何一块硬
盘坏掉，不会丢失数据。写入慢，读取快。 • 容量：所有硬盘容量之和/2。（冗余度
图文并茂RAID技术全解–RAID0、RAID1、RAID5、RAID10
图⽂并茂RAID技术全解–RAID0、RAID1、RAID5、RAID10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。
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RAID 1
特点
备注
优点
读性能高 安全性高
支持并发/并行读取 允许N-1个磁盘故障
缺点
写性能差 空间利用率低
不支持并行/并发写 N-1个磁盘作为镜像盘
RAID0、RAID1详解
1
内容提要
RAID0 R）
在传统的计算机存储系统中，
存储工作通常是由计算机内置的
磁盘来完成的，传统内置存储存
在诸多问题：
机箱空间限制了硬盘数量； 不便于扩容、共享和备份； 可靠性低，数据丢失的风险大； 存储空间利用率低； 占用总线资源，影响主机性能。
• 优点：不占用主机资源、性能高，且操作系统盘也可以安装在RAID虚拟磁盘之上， 能够进行相应的冗余保护。
• 缺点：成本高。 软件RAID
• 优点：成本低、配置灵活、管理方便等。 • 缺点：占用主机CPU资源和内存空间，且需启动操作系统之后才能正常运行。
RAID关键技术-数据组织方式（1/2）
条带单元(Stripe Unit)：指磁盘中单个或者多个连续的扇区的集合，是单块磁盘上进行一次 数据读写的最小单元。
外置存储
RAID技术的基本概念
RAID： Redundant Array of Independent Disks ,独立冗余磁盘阵列，也称磁盘阵列。
条带化
读写性能
RAID
磁盘组合
容量
镜像、奇偶校验
数据安全性
RAID技术实现方式
RAID实现方式有两种，即硬件RAID和软件RAID。 硬件RAID
并发读取数据D0、D1、D2 并行读取数据D0、D1、D2
并发：指多个物理磁盘一对一同时 响应多个I/O请求。
并行：指多个物理磁盘同时响应一 个I/O请求。
I/O-1 读取D0
磁盘0 D6 D3 D0
I/O-1 读取数据D0、D1、D2
I/O-2 读取D1
磁盘1 D7 D4
D1
I/O-3 读取D2
RAID 0适合于读写性能要求较高但安全性要求不高的应用，如存储高清电影、图形工作站等。
RAID 1数据组织方式
RAID 1：又称镜像（Mirroring），通过磁盘镜像实现数据冗余的技术。
安全性：全冗余组合模式（镜像备份）。 性能：不支持并发/行写，支持并发/行读。
磁盘0 A1 A2
RAID 1
磁盘2 D8 D5 D2
RAID关键技术-数据保护方式（1/2）
方法一：镜像方式。
磁盘0
磁盘1
1
1
1
1
0
0
数据盘
镜像盘
数据镜像冗余备份
RAID关键技术-数据保护方式（2/2）
方法二：奇偶校验方式。奇偶校验采用异或（计算符号⊕）算法-相同为假，相异为真。
磁盘0 1 0 0
数据盘0
磁盘1 1 1 0 数据盘1
RAID0 RAID1
RAID3
常用RAID 级别
RAID5
RAID6 RAID10
RAID50
RAID 0数据组织方式
RAID 0：一种简单的、无数据校验的数据条带化技术。
安全性：不提供冗余策略。 性能：数据以条带形式均匀分布于各个硬盘，支持并发/行读写。
磁盘0 A1 A3
RAID 0
磁盘1 A2 A4
条带(Stripe)：是同一磁盘阵列中多个磁盘驱动器上相同“位置”（或者说是相同编号）的 条带单元的集合，条带单元是组成条带的元素。
磁盘0 D6 D3 D0
磁盘1 D7 D4 D1
磁盘2 D8 D5 D2
条带2 条带深度 条带1 条带0
RAID关键技术-数据组织方式（2/2）
条带化的数据组织方式，实现了多块磁盘并发/并行存取数据，提高了数据存取效率。
磁盘1 A1’ A2’
… …
RAID 1工作原理-数据写入
DD22 D1 D0 等效逻辑磁盘
D0,D1,D2
写入数据块D1、D2 写入数据块D0
磁盘0 D2 D1 D0
镜像冗余阵列
磁盘1 D2 D1 D0
RAID 1工作原理-数据读取
DD22 D1 D0
等效逻辑磁盘
磁盘0 D2 D1 D0
读取数据块D1、D2 读取数据块D0
数据奇偶校验冗余备份
磁盘2 0 1 0
检验盘
目录
1. RAID基本概念与实现方式 2. RAID技术及其应用 3. RAID的数据保护及RAID状态 4. RAID和LUN的关系 5. RAID组与逻辑卷的关系
RAID级别与分类标准
RAID技术将多个单独的物理硬盘以不同的方式组合成一个逻辑盘，提高了硬盘的读写性能和 数据安全性，根据不同的组合方式可以分为不同的RAID级别。
内存
传统内置存储
接口
接口
接口
处理器
硬盘
硬盘
传统RAID技术的发展（2/2）
随着大型计算、海量数据存储不断发展，各类信息化应用对计算能力、数据存储资源方面 都有更高的要求。
为了克服传统内置存储存在的问题，扩展磁盘数量，人们把磁盘从机箱里面挪到了机箱外 面，磁盘阵列技术便应运而生。
传统内置存储
RAID
读取数据块D2，D3… 读取数据块D1 读取数据块D0
D0,D1,D2,D3,D4,D5
磁盘0 D4 D2 D0
磁盘1 D5 D3 D1
无数据冗余的条带化阵列
RAID 0数据保护方式
RAID 0不提供数据冗余保护，阵列中的任何一个硬盘失效都将导致整个RAID组的数据丢 失。
磁盘0 D6 D3 D0
… …
RAID 0工作原理-数据写入
D5 D4 D3 D2 D1 D0
逻辑磁盘
写入数据块D2,D3… 写入数据块D1 写入数据块D0
D0,D1,D2,D3,D4,D5
磁盘0 D4
磁盘1 D5
D2
D3
D0
D1
无数据冗余的条带化阵列
RAID 0工作原理-数据读取
D5 D4 D3 D2 D1 D0
逻辑磁盘
D0,D1,D2
镜像冗余阵列
磁盘1 D2 D1 D0
RAID 1数据保护方式
RAID 1的数据盘与镜像盘具有相同的内容，当数据盘出现故障时，可以使用镜像盘恢复数 据。
RAID 1
磁盘0 D2 D1 D0
数据盘故障
磁盘1 D2 D1 D0
镜像盘正常
RAID 1应用场景与优缺点
优缺点（注：阵列磁盘成员数为N）：
RAID 0
磁盘1 D7 D4 D1
磁盘2 D8 D5 D2
RAID 0应用场景与优缺点
优缺点（注：阵列磁盘成员数为N）：
RAID 0
优点 缺点
特点
读性能高 写性能高 空间利用率高 安全性低
备注
支持并发/并行读取 支持并发/并行写入
100% 无冗余保护
其他
最小硬盘数 有效容量
2盘 N个磁盘容量总和