+3 RAID技术详解
RAID技术
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 RAID0RAID0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 RAID1RAID1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 RAID3RAID3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。
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
Raid知识讲解
RAID知识讲解目录一、Raid介绍。
(3)1、什么是Raid？ (3)2、Raid级别介绍。
(3)3、Raid级别的优、缺点比较（图解）： (3)4、7级RAID的简单定义（图解）： (4)5、冗余介绍。
(4)二、Raid技术分类。
(4)1、软RAID技术： (4)2、硬RAID技术： (4)3、Raid和LVM的区别。
(5)3.1、什么是LVM？ (5)3.2、Raid和LVM的区别： (5)4、我们为什么需要Raid? (5)三、常见RAID级别细节说明。
(6)1、RAID 0级别详解RAID 0描述 (6)1.1、RAID 0又称为Stripe（条带化）或Striping（条带模式），它在所有RAID级别中具有 (6)1.2、Raid 0图1:3 块盘形成Raid 0的结构图： (7)1.3、Raid 0图2:4 块盘形成Raid 0的结构图： (7)1.4、生产应用场景： (8)1.5、RAID 0综合情况图表说明： (8)2、RAID 1 级别详解。
(8)2.1、RAID1描述。
(8)2.2、RAID 1 2块盘的示意图： (9)2.3、RAID 1 8块盘结构图： (9)2.4、RAID 1 综合情况图表说明： (10)3、RAID 5 级别详解。
(11)3.1、RAID5描述 (11)3.2、RAID 5 3块盘形成的结构图： (12)3.3、RAID 5 5块盘形成的结构图： (12)3.4、RAID 5可以理解为是RAID 0和RAID 1的折衷方案。
(12)3.5、RAID 5是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。
(13)3.6、RAID 5综合情况图表说明： (13)4、RAID 10 级别详解。
(13)4.1、RAID 0+1，RAID 1+0，称为RAID10？ (13)4.2、RAID 10和RAID 01的区别： (14)4.3、我们都以四块硬盘做RIAD来细说他们的区别： (14)5、RAID 10 和RAID 01 。
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技术分析及参数
第四页，共18页。
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。 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。 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 )
2 G B H a rd D riv e +
3 Байду номын сангаас B H a rd D riv e +
1 G B H a rd D riv e +
2 G B H a rd D riv e
=
L o g ic a l 2 + 3 + 1 + 2 = 8 G B
D riv e
L o g ic a l D riv e
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4
Capacity
N-2
Redundancy
Yes
Withstands two drive failures, or one disk failure and bad blocks on another drive
第十四页，共18页。
RAID 10 / 30
RAID技术
RAID技术
RAID模式
RAID 0
RAID 1
RAID 3RAIDFra bibliotek5容错性
没有
有
有
有
冗余类型
没有
复制
奇偶校验
奇偶校验
热备份选择
没有
有
有
有
磁盘要求
一个或多个
偶数个
3个或3个以上 3个或3个以上
有效磁盘容量
磁盘的总容量 磁盘容量的50%
磁盘容量的 （n-1）/n
磁盘容量的 （n-1）/n
RAID技术
RAID（Redundant Array of Inexpensive Disks）可以理解为一种使用磁盘驱动器的方法， 它是将两个或两个以上的磁盘驱动器用某种逻辑方 式联系起来，逻辑上作为一个磁盘驱动器来使用。
目前磁盘阵列模式已经拥有从RAID 0到RAID 6 共7种基本级别。常用的磁盘阵列有5种模式： RAID 0、RAID 1、RAID 0 +1、RAID 3、RAID 5。
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。
服务器RAID技术讲解与应用
RAID技术的实现
适用 够用 会用
RAID技术及应用
RAID Levels— RAID 3
• RAID3
• Striping with Dedicated Parity Drive
• 有校验数据，提供数据容错能力
• 当单个硬盘失效时，会产生奇偶盘I/O瓶颈效应
100MB
• JBOD (Just A Bunch Of Disks)
服务器RAID技术讲解和应用RAID技术及应用讲座
RAID术语
适用 够用 会用
Disk Striping
• Disk Striping
• 将数据按照一定大小分成多个 数据块，这些数据块可以被分 别存放在不同的物理盘上
• 系统在从特定硬盘读取数据时 可以通知下个目标盘准备数据
服务器RAID技术讲解和应用RAID技术及应用讲座
适用 够用 会用
服务器RAID技术讲解和应用RAID技术及应用讲座
RAID技术的实现
适用 够用 会用
RAID技术及应用
RAID Levels— RAID 5
• RAID5
• Striping with Distributed Parity
• 有校验数据，提供数据容错能力 • 校验值分散在各个盘的不同位置，相当程度的分散了负载，
RAID Levels— RAID 1
• RAID1
• Mirroring • 使磁盘读取的效率增加，但写入的效率降低 • 通过数据直接备份具有容错能力
磁盘0
A0 A1 ... N
磁盘1
A0 A1 ... N
服务器RAID技术讲解和应用RAID技术及应用讲座
RAID技术规范简介
RAID技术规范简介RAID0 RAID1 RAID2 RAID3 RAID4 RAID5 RAID6 RAID7技术规范（1）RAID技术规范简介冗余磁盘阵列技术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，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。
（2）RAID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。
为了便于说明，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。
（3）RAID规范主要包含RAID 0～RAID 7等数个规范，它们的侧重点各不相同，常见的规范有如下几种：RAID 0：无差错控制的带区组Raid 0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。