RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的縮寫(xiě)，中文簡(jiǎn)稱為獨(dú)立磁盤(pán)冗余陣列。RAID就是一種由多塊硬盤(pán)構(gòu)成的冗余陣列。

一、RAID 0

1.1 定義

又稱為Stripe或Striping，它代表了所有RAID級(jí)別中最高的存儲(chǔ)性能。RAID 0提高存儲(chǔ)性能的原理是把連續(xù)的數(shù)據(jù)分散到多個(gè)磁盤(pán)上存取，這樣，系統(tǒng)有數(shù)據(jù)請(qǐng)求就可以被多個(gè)磁盤(pán)并行的執(zhí)行，每個(gè)磁盤(pán)執(zhí)行屬于它自己的那部分?jǐn)?shù)據(jù)請(qǐng)求。這種數(shù)據(jù)上的并行操作可以充分利用總線的帶寬，顯著提高磁盤(pán)整體存取性能。

RAID 0 并不是真正的RAID結(jié)構(gòu)，沒(méi)有數(shù)據(jù)冗余，沒(méi)有數(shù)據(jù)校驗(yàn)的磁盤(pán)陳列。實(shí)現(xiàn)RAID 0至少需要兩塊以上的硬盤(pán)，它將兩塊以上的硬盤(pán)合并成一塊，數(shù)據(jù)連續(xù)地分割在每塊盤(pán)上。 因?yàn)閹捈颖?，所以讀/寫(xiě)速度加倍， 但RAID 0在提高性能的同時(shí)，并沒(méi)有提供數(shù)據(jù)保護(hù)功能，只要任何一塊硬盤(pán)損壞就會(huì)丟失所有數(shù)據(jù)。因此RAID 0 不可應(yīng)用于需要數(shù)據(jù)高可用性的關(guān)鍵領(lǐng)域。

1.2 工作原理

系統(tǒng)向三個(gè)磁盤(pán)組成的邏輯硬盤(pán)（RAID0 磁盤(pán)組）發(fā)出的I/O數(shù)據(jù)請(qǐng)求被轉(zhuǎn)化為3項(xiàng)操作，其中的每一項(xiàng)操作都對(duì)應(yīng)于一塊物理硬盤(pán)。通過(guò)建立RAID 0，原先順序的數(shù)據(jù)請(qǐng)求被分散到所有的三塊硬盤(pán)中同時(shí)執(zhí)行。從理論上講，三塊硬盤(pán)的并行操作使同一時(shí)間內(nèi)磁盤(pán)讀寫(xiě)速度提升了3倍。 但由于總線帶寬等多種因素的影響，實(shí)際的提升速率肯定會(huì)低于理論值，但是，大量數(shù)據(jù)并行傳輸與串行傳輸比較，提速效果顯著顯然毋庸置疑。[

1.3 優(yōu)點(diǎn)

性能高。

RAID 0具有的特點(diǎn)，使其特別適用于對(duì)性能要求較高，而對(duì)數(shù)據(jù)安全不太在乎的領(lǐng)域，如圖形工作站等。對(duì)于個(gè)人用戶，RAID 0也是提高硬盤(pán)存儲(chǔ)性能的絕佳選擇。

1.4 缺點(diǎn)

安全性差。

RAID 0的缺點(diǎn)是不提供數(shù)據(jù)冗余，因此一旦用戶數(shù)據(jù)損壞，損壞的數(shù)據(jù)將無(wú)法得到恢復(fù)。RAID0運(yùn)行時(shí)只要其中任一塊硬盤(pán)出現(xiàn)問(wèn)題就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)數(shù)據(jù)的故障。一般不建議企業(yè)用戶單獨(dú)使用。

二、RAID 1

2.1 定義

RAID 1通過(guò)磁盤(pán)數(shù)據(jù)鏡像實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余，在成對(duì)的獨(dú)立磁盤(pán)上產(chǎn)生互 為備份的數(shù)據(jù)。當(dāng)原始數(shù)據(jù)繁忙時(shí)，可直接從鏡像拷貝中讀取數(shù)據(jù)，因此RAID 1可以提高讀取性能。RAID 1是磁盤(pán)陣列中單位成本最高的，但提供了很高的數(shù)據(jù)安全性和可用性。當(dāng)一個(gè)磁盤(pán)失效時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)切換到鏡像磁盤(pán)上讀寫(xiě)，而不需要重組失效的數(shù)據(jù)。

2.2 工作原理

RAID1是將一個(gè)兩塊硬盤(pán)所構(gòu)成RAID磁盤(pán)陣列，其容量?jī)H等于一塊硬盤(pán)的容量，因?yàn)榱硪粔K只是當(dāng)作數(shù)據(jù)“鏡像”。RAID 1磁盤(pán)陣列顯然是最可靠的一種陣列，因?yàn)樗偸潜３忠环萃暾臄?shù)據(jù)備份。它的性能自然沒(méi)有RAID 0磁盤(pán)陣列那樣好，但其數(shù)據(jù)讀取確實(shí)較單一硬盤(pán)來(lái)的快，因?yàn)閿?shù)據(jù)會(huì)從兩塊硬盤(pán)中較快的一塊中讀出。RAID 1磁盤(pán)陣列的寫(xiě)入速度通常較慢，因?yàn)閿?shù)據(jù)得分別寫(xiě)入兩塊硬盤(pán)中并做比較。RAID 1磁盤(pán)陣列一般支持“熱交換”，就是說(shuō)陣列中硬盤(pán)的移除或替換可以在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)進(jìn)行，無(wú)須中斷退出系統(tǒng)。RAID 1磁盤(pán)陣列是十分安全的，不過(guò)也是較貴一種RAID磁盤(pán)陣列解決方案，因?yàn)閮蓧K硬盤(pán)僅能提供一塊硬盤(pán)的容量。RAID 1磁盤(pán)陣列主要用在數(shù)據(jù)安全性很高，而且要求能夠快速恢復(fù)被破壞的數(shù)據(jù)的場(chǎng)合。

2.3 優(yōu)點(diǎn)

安全性好。

RAID1通過(guò)硬盤(pán)數(shù)據(jù)鏡像實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的冗余，保護(hù)數(shù)據(jù)安全，在兩塊盤(pán)上產(chǎn)生互為備份的數(shù)據(jù)，當(dāng)原始數(shù)據(jù)繁忙時(shí)，可直接從鏡像備份中讀取數(shù)據(jù)，因此RAID1可以提供讀取性能。

2.4 缺點(diǎn)

成本高。

RAID1是硬盤(pán)中單位成本最高的，但提供了很高的數(shù)據(jù)安全性和可用性，當(dāng)一個(gè)硬盤(pán)失效時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)切換到鏡像硬盤(pán)上讀/寫(xiě)，并且不需要重組失效的數(shù)據(jù)。

三、RAID 2

3.1 定義

RAID 2是RAID 0的改良版，以漢明碼（Hamming Code）的方式將數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼后分割為獨(dú)立的位元，并將數(shù)據(jù)分別寫(xiě)入硬盤(pán)中。因?yàn)樵跀?shù)據(jù)中加入了錯(cuò)誤修正碼（ECC，Error Correction Code），所以數(shù)據(jù)整體的容量會(huì)比原始數(shù)據(jù)大一些。

3.2 工作原理

RAID 2是為大型機(jī)和超級(jí)計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)的帶漢明碼校驗(yàn)磁盤(pán)陣列。它是將數(shù)據(jù)條帶化地分布于不同的硬盤(pán)上，條塊單位為位或者字節(jié)，并使用“加重平均糾錯(cuò)碼”的編碼技術(shù)來(lái)提供錯(cuò)誤檢查及恢復(fù)，這種糾錯(cuò)碼也被稱為“海明碼”。海明碼需要多個(gè)磁盤(pán)存放檢查及恢復(fù)信息，使得RAID2技術(shù)實(shí)施更復(fù)雜，因此在商業(yè)環(huán)境中很少使用。

海明碼在磁盤(pán)陳列中被間隔寫(xiě)入到磁盤(pán)上，而且地址都一樣，也就是在各個(gè)磁盤(pán)中，其數(shù)據(jù)都在相同的磁道及扇區(qū)中。

RAID2的設(shè)計(jì)是使用共軸同步的技術(shù)，存取數(shù)據(jù)時(shí)整個(gè)磁盤(pán)陳列一起工作，在各個(gè)磁盤(pán)的相同位置做平行存取，所以有最短的存取時(shí)間，其總線是特別的設(shè)計(jì)，以大帶寬并行傳輸所存取的數(shù)據(jù)。在大型文件的存取應(yīng)用中，RAID2有最好的性能，但是如果文件太小，將會(huì)影響其性能，因?yàn)榇疟P(pán)的存取是以扇區(qū)為單位，而RAID2的存取是所以磁盤(pán)平行動(dòng)作，而且是進(jìn)行位的存取，所以小于一個(gè)扇區(qū)的數(shù)據(jù)量會(huì)使其性能大打折扣。[1]

RAID2是設(shè)計(jì)給需要連續(xù)存取大量數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)使用的，如進(jìn)行影像處理或者CAD/CAM的工作站等，并不適用于一般的多用戶環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和PC。

3.3 優(yōu)點(diǎn)

在寫(xiě)入時(shí)，RAID 2在寫(xiě)入數(shù)據(jù)位同時(shí)還要計(jì)算出它們的漢明碼并寫(xiě)入校驗(yàn)陣列，讀取時(shí)也要對(duì)數(shù)據(jù)即時(shí)地進(jìn)行校驗(yàn)，最后再發(fā)向系統(tǒng)。通過(guò)上文的介紹，我們知道漢明碼只能糾正一個(gè)位的錯(cuò)誤，所以RAID 2也只能允許一個(gè)硬盤(pán)出問(wèn)題，如果兩個(gè)或以上的硬盤(pán)出問(wèn)題，RAID 2的數(shù)據(jù)就將受到破壞。但由于數(shù)據(jù)是以位為單位并行傳輸，所以傳輸率也相當(dāng)快。

3.4 缺點(diǎn)

RAID 2是早期為了能進(jìn)行即時(shí)的數(shù)據(jù)校驗(yàn)而研制的一種技術(shù)（這在當(dāng)時(shí)的RAID 0、1等級(jí)中是無(wú)法做到的），從它的設(shè)計(jì)上看也是主要為了即時(shí)校驗(yàn)以保證數(shù)據(jù)安全，針對(duì)了當(dāng)時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)即時(shí)安全性非常敏感的領(lǐng)域，如服務(wù)器、金融服務(wù)等。但由于花費(fèi)太大（其實(shí)，從上面的分析中可以看出如果數(shù)據(jù)位寬越大，用于校驗(yàn)陣列的相對(duì)投資就會(huì)越小，就如上面的4:3與64:7），成本昂貴，目前已基本不再使用，轉(zhuǎn)而以更高級(jí)的即時(shí)檢驗(yàn)RAID所代替，如RAID 3、5等。

四、RAID 3

4.1 定義

RAID 3是把數(shù)據(jù)分成多個(gè)“塊”，按照一定的容錯(cuò)算法，存放在N+1個(gè)硬盤(pán)上，實(shí)際數(shù)據(jù)占用的有效空間為N個(gè)硬盤(pán)的空間總和，而第N+1個(gè)硬盤(pán)上存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是校驗(yàn)容錯(cuò)信息，當(dāng)這N+1個(gè)硬盤(pán)中的其中一個(gè)硬盤(pán)出現(xiàn)故障時(shí)，從其它N個(gè)硬盤(pán)中的數(shù)據(jù)也可以恢復(fù)原始數(shù)據(jù)，這樣，僅使用這N個(gè)硬盤(pán)也可以帶傷繼續(xù)工作（如采集和回放素材），當(dāng)更換一個(gè)新硬盤(pán)后，系統(tǒng)可以重新恢復(fù)完整的校驗(yàn)容錯(cuò)信息。由于在一個(gè)硬盤(pán)陣列中，多于一個(gè)硬盤(pán)同時(shí)出現(xiàn)故障率的幾率很小，所以一般情況下，使用RAID3，安全性是可以得到保障的。

4.2 工作原理

RAID3的數(shù)據(jù)存取方式和RAID2一樣，把數(shù)據(jù)以位為單位來(lái)分割并且存儲(chǔ)到各個(gè)硬盤(pán)上，并且在數(shù)據(jù)安全方面以奇偶校驗(yàn)取代海明碼做錯(cuò)誤校正及檢測(cè)，所以只需要一個(gè)額外的校驗(yàn)盤(pán)。奇偶校驗(yàn)值的計(jì)算是以各個(gè)硬盤(pán)的相對(duì)應(yīng)位進(jìn)行異或的邏輯運(yùn)算，然后將結(jié)果寫(xiě)入奇偶校驗(yàn)硬盤(pán)。

RAID 3是在RAID 2基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，主要的變化是用相對(duì)簡(jiǎn)單的異或邏輯運(yùn)算（XOR，eXclusive OR）校驗(yàn)代替了相對(duì)復(fù)雜的漢明碼校驗(yàn)，從而也大幅降低了成本。

4.3 優(yōu)點(diǎn)

RAID3比較適合大文件類型且安全性要求較高的應(yīng)用，如視頻編輯、硬盤(pán)播出機(jī)、大型數(shù)據(jù)庫(kù)等。

4.4 缺點(diǎn)

對(duì)于那些經(jīng)常需要執(zhí)行大量寫(xiě)入操作的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，校驗(yàn)盤(pán)的負(fù)載將會(huì)很大，無(wú)法滿足程序的運(yùn)行速度，從而導(dǎo)致整個(gè)RAID系統(tǒng)性能的下降。鑒于這種原因，RAID3更加適合應(yīng)用于那些寫(xiě)入操作較少，讀取操作較多的應(yīng)用環(huán)境，如數(shù)據(jù)庫(kù)和web服務(wù)器等。

五、RAID 4

5.1 定義

RAID4即帶奇偶校驗(yàn)碼的獨(dú)立磁盤(pán)結(jié)構(gòu)，RAID4和RAID3很象。在獨(dú)立訪問(wèn)陣列中，每個(gè)磁盤(pán)都是獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)的，因此不同的I/O請(qǐng)求可以并行地滿足。

5.2 工作原理

RAID4和RAID3很象，數(shù)據(jù)都是依次存儲(chǔ)在多個(gè)硬盤(pán)之上，奇偶校驗(yàn)碼存放在獨(dú)立的奇偶校驗(yàn)盤(pán)上，唯一不同的是，在數(shù)據(jù)分割上RAID3對(duì)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)是按位進(jìn)行的，RAID4是以數(shù)據(jù)塊為單位。即RAID 4是按數(shù)據(jù)塊為單位存儲(chǔ)的，那么數(shù)據(jù)塊應(yīng)該怎么理解呢？簡(jiǎn)單的話，一個(gè)數(shù)據(jù)塊是一個(gè)完整的數(shù)據(jù)集合，比如一個(gè)文件就是一個(gè)典型的數(shù)據(jù)塊。當(dāng)然，對(duì)于硬盤(pán)的讀取，一個(gè)數(shù)據(jù)塊并不是一個(gè)文件，而是由操作系統(tǒng)所決定的，這就是我們熟悉的簇（Cluster）。RAID 4這樣按塊存儲(chǔ)可以保證塊的完整，不受因分條帶存儲(chǔ)在其他硬盤(pán)上而可能產(chǎn)生的不利影響（比如當(dāng)其他多個(gè)硬盤(pán)損壞時(shí)，數(shù)據(jù)就完了）。[1]

不過(guò)，在不同硬盤(pán)上的同級(jí)數(shù)據(jù)塊也都通過(guò)XOR進(jìn)行校驗(yàn)，結(jié)果保存在單獨(dú)的校驗(yàn)盤(pán)。所謂同級(jí)的概念就是指在每個(gè)硬盤(pán)中同一柱面同一扇區(qū)位置的數(shù)據(jù)算是同級(jí)。在寫(xiě)入時(shí)，RAID就是按這個(gè)方法把各硬盤(pán)上同級(jí)數(shù)據(jù)的校驗(yàn)統(tǒng)一寫(xiě)入校驗(yàn)盤(pán)，等讀取時(shí)再即時(shí)進(jìn)行校驗(yàn)。因此即使是當(dāng)前硬盤(pán)上的數(shù)據(jù)塊損壞，也可以通過(guò)XOR校驗(yàn)值和其他硬盤(pán)上的同級(jí)數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)。由于RAID 4在寫(xiě)入時(shí)要等一個(gè)硬盤(pán)寫(xiě)完后才能寫(xiě)一下個(gè)，并且還要寫(xiě)入校驗(yàn)數(shù)據(jù)所以寫(xiě)入效率比較差，讀取時(shí)也是一個(gè)硬盤(pán)一個(gè)硬盤(pán)的讀，但校驗(yàn)迅速，所以相對(duì)速度更快。

5.3 優(yōu)點(diǎn)

RAID4 也使用一個(gè)校驗(yàn)盤(pán)，各硬盤(pán)相同位置的分段形成一個(gè)校驗(yàn)硬盤(pán)分段，放在校驗(yàn)硬盤(pán)上。這種方式可在不同的硬盤(pán)平行執(zhí)行不同的讀取命令，大幅提高磁盤(pán)陳列的讀取性能，但寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)，因受限于校驗(yàn)硬盤(pán)，同一時(shí)間只能做一次，啟動(dòng)所有硬盤(pán)讀取數(shù)據(jù)形成同一校驗(yàn)分段的所有數(shù)據(jù)分段，與要寫(xiě)入的數(shù)據(jù)做好校驗(yàn)計(jì)算再寫(xiě)入。即使如此，小型文件的寫(xiě)入仍然要比RAID3快。

5.4 缺點(diǎn)

校驗(yàn)硬盤(pán)和RAID3一樣，也形成其性能的瓶頸。在失敗恢復(fù)時(shí)，它的難度比RAID3大得多了，控制器的設(shè)計(jì)難度也要大許多，而且訪問(wèn)數(shù)據(jù)的效率不怎么好。

六、RAID 5

6.1 定義

RAID 5 是一種存儲(chǔ)性能、數(shù)據(jù)安全和存儲(chǔ)成本兼顧的存儲(chǔ)解決方案。 RAID 5可以理解為是RAID 0和RAID 1的折中方案。RAID 5可以為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)安全保障。

6.2 工作原理

RAID5和RAID4一樣，數(shù)據(jù)以塊為單位分布到各個(gè)硬盤(pán)上。RAID 5不對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，而是把數(shù)據(jù)和與其相對(duì)應(yīng)的奇偶校驗(yàn)信息存儲(chǔ)到組成RAID5的各個(gè)磁盤(pán)上，并且奇偶校驗(yàn)信息和相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)于不同的磁盤(pán)上。當(dāng)RAID5的一個(gè)磁盤(pán)數(shù)據(jù)損壞后，利用剩下的數(shù)據(jù)和相應(yīng)的奇偶校驗(yàn)信息去恢復(fù)被損壞的數(shù)據(jù)。

6.3 優(yōu)點(diǎn)

RAID 5具有和RAID 0相近似的數(shù)據(jù)讀取速度，RAID 5的磁盤(pán)空間利用率要比RAID 1高，存儲(chǔ)成本相對(duì)較低。

6.4 缺點(diǎn)

保障程度要比Mirror低，寫(xiě)入數(shù)據(jù)的速度比對(duì)單個(gè)磁盤(pán)進(jìn)行寫(xiě)入操作稍慢。

七、RAID 6

7.1 定義

RAID6技術(shù)是在RAID 5基礎(chǔ)上，為了進(jìn)一步加強(qiáng)數(shù)據(jù)保護(hù)而設(shè)計(jì)的一種RAID方式，實(shí)際上是一種擴(kuò)展RAID 5等級(jí)。與RAID 5的不同之處于除了每個(gè)硬盤(pán)上都有同級(jí)數(shù)據(jù)XOR校驗(yàn)區(qū)外，還有一個(gè)針對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)塊的XOR校驗(yàn)區(qū)。

7.2 工作原理

RAID-6 是在RAID-5基礎(chǔ)上把校驗(yàn)信息由一位增加到兩位的raid 級(jí)別。

RAID-6和RAID-5一樣對(duì)邏輯盤(pán)進(jìn)行條帶化然后存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和校驗(yàn)位，只是對(duì)每一位數(shù)據(jù)又增加了一位校驗(yàn)位。這樣在使用RAID-6時(shí)會(huì)有兩塊硬盤(pán)用來(lái)存儲(chǔ)校驗(yàn)位，增強(qiáng)了容錯(cuò)功能，同時(shí)必然會(huì)減少硬盤(pán)的實(shí)際使用容量。以前的raid級(jí)別一般只允許一塊硬盤(pán)壞掉，而RAID-6可以允許壞掉兩塊硬盤(pán)，因此，RAID-6 要求至少4塊硬盤(pán)。

7.3 優(yōu)點(diǎn)

當(dāng)使用大數(shù)據(jù)塊時(shí)，RAID6的隨機(jī)讀取性能很好。當(dāng)使用小數(shù)據(jù)塊時(shí)RAID6的持續(xù)讀取性能比較好。

快速的讀取性能，更高的容錯(cuò)能力。

7.4 缺點(diǎn)

RAID6的隨機(jī)寫(xiě)入性能比較差，因?yàn)椴坏诿坑脖P(pán)上寫(xiě)入校驗(yàn)數(shù)據(jù)而且要在專門(mén)的校驗(yàn)硬盤(pán)上寫(xiě)入數(shù)據(jù)。

RAID6的持續(xù)寫(xiě)入性能一般。

RAID控制器在設(shè)計(jì)上更加復(fù)雜，成本更高。

八、RAID 7

8.1 定義

RAID 7全稱叫“Optimized Asynchrony for High I/O Rates as well as high Data Transfer Rates(最優(yōu)化的異步高I/O速率和高數(shù)據(jù)傳輸率)”，它與以前我們見(jiàn)到RAID級(jí)別具有明顯的區(qū)別。RAID 7完全可以理解為一個(gè)獨(dú)立存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)，它自身帶有操作系統(tǒng)和管理工具，完全可以獨(dú)立運(yùn)行。

8.2 工作原理

RAID7 不僅僅是一種技術(shù)，還是一種存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)（Storage Computer ）。RAID 7 存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)（Storage Computer Operating System ）是一套實(shí)時(shí)事件驅(qū)動(dòng)操作系統(tǒng)，主要用來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)初始化和安排RAID 7磁盤(pán)陣列的所有數(shù)據(jù)傳輸，并把它們轉(zhuǎn)換到相應(yīng)的物理存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器上。通過(guò)自身系統(tǒng)中的陣列電腦板來(lái)設(shè)定和控制讀寫(xiě)速度，存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)可使主機(jī)I/O 傳遞性能達(dá)到最佳。如果一個(gè)磁盤(pán)出現(xiàn)故障，還可自動(dòng)執(zhí)行恢復(fù)操作，并可管理備份磁盤(pán)的重建過(guò)程。

RAID 7 突破了以往RAID 標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)架構(gòu)，采用了非同步訪問(wèn)，極大地減輕了數(shù)據(jù)寫(xiě)瓶頸，提高了I/O 速度。所謂非同步訪問(wèn)，即RAID 7 的每個(gè)I/O 接口都有一條專用的高速通道，作為數(shù)據(jù)或控制信息的流通路徑，因此可獨(dú)立地控制自身系統(tǒng)中每個(gè)磁盤(pán)的數(shù)據(jù)存取。如果RAID 7 有N 個(gè)磁盤(pán)，那么除去一個(gè)校驗(yàn)盤(pán)（用作冗余計(jì)算）外，可同時(shí)處理N－1 個(gè)主機(jī)系統(tǒng)隨機(jī)發(fā)出的讀/寫(xiě)指令，從而顯著地改善了I/O 應(yīng)用。RAID 7 系統(tǒng)內(nèi)置實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)還可自動(dòng)對(duì)主機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)的讀/寫(xiě)指令進(jìn)行優(yōu)化處理，以智能化方式將可能被讀取的數(shù)據(jù)預(yù)先讀入快速緩存中，從而大大減少了磁頭的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)，提高了I/O 速度。RAID 7 可幫助用戶有效地管理日益龐大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，并使系統(tǒng)的運(yùn)行效率提高至少一倍以上,滿足了各類用戶的不同需求。

8.3 優(yōu)點(diǎn)

（1）全面寫(xiě)入的性能領(lǐng)先但盤(pán)性能25%至90%并且強(qiáng)于其他陣列1.5至6倍。
（2）主機(jī)接口通過(guò)可升級(jí)的連通性來(lái)增加傳輸帶寬。
（3）在小規(guī)模用戶讀取操作時(shí)，Cache的命中率極高，幾乎可以將尋址時(shí)間變相降低為零。
（4）陣列中的磁盤(pán)數(shù)量越多，寫(xiě)入效率提高越大，讀取時(shí)尋址時(shí)間越短。
（5）沒(méi)有額外的帶寬用于效驗(yàn)操作。

8.4 缺點(diǎn)

（1）很可能造成一個(gè)賣主一個(gè)方案的局面。
（2）存儲(chǔ)容量中，每MB成本極高。
（3）相對(duì)而言，非常短的保修期。
（4）大多數(shù)用戶可能都用不到。
（5）必須要有UPS的配合以保證意外斷電時(shí)Cache中的數(shù)據(jù)順利保存。

九、RAID 10

9.1 定義

Raid 10是一個(gè)Raid 0與Raid1的組合體，它是利用奇偶校驗(yàn)實(shí)現(xiàn)條帶集鏡像，所以它繼承了Raid0的快速和Raid1的安全。我們知道，RAID 1在這里就是一個(gè)冗余的備份陣列，而RAID 0則負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)陣列。其實(shí)，圖6只是一種RAID 10方式，更多的情況是從主通路分出兩路，做Striping操作，即把數(shù)據(jù)分割，而這分出來(lái)的每一路則再分兩路，做Mirroring操作，即互做鏡像。

9.2 工作原理

Raid 10其實(shí)非常簡(jiǎn)單，首先創(chuàng)建2個(gè)獨(dú)立的Raid1，然后將這兩個(gè)獨(dú)立的Raid1組成一個(gè)Raid0，當(dāng)往這個(gè)邏輯Raid中寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)被有序的寫(xiě)入兩個(gè)Raid1中。磁盤(pán)1和磁盤(pán)2組成一個(gè)Raid1，磁盤(pán)3和磁盤(pán)4又組成另外一個(gè)Raid1;這兩個(gè)Raid1組成了一個(gè)新的Raid0。如寫(xiě)在硬盤(pán)1上的數(shù)據(jù)1、3、5、7，寫(xiě)在硬盤(pán)2中則為數(shù)據(jù)1、3、5、7，硬盤(pán)3中的數(shù)據(jù)為0、2、4、6，硬盤(pán)4中的數(shù)據(jù)則為0、2、4、6，因此數(shù)據(jù)在這四個(gè)硬盤(pán)上組合成Raid10，且具有raid0和raid1兩者的特性。

雖然Raid10方案造成了50%的磁盤(pán)浪費(fèi)，但是它提供了200%的速度和單磁盤(pán)損壞的數(shù)據(jù)安全性，并且當(dāng)同時(shí)損壞的磁盤(pán)不在同一Raid1中，就能保證數(shù)據(jù)安全性。假如磁盤(pán)中的某一塊盤(pán)壞了，整個(gè)邏輯磁盤(pán)仍能正常工作的。[2]

當(dāng)我們需要恢復(fù)RAID 10中損壞的磁盤(pán)時(shí)，只需要更換新的硬盤(pán)，按照RAID10的工作原理來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)，恢復(fù)數(shù)據(jù)過(guò)程中系統(tǒng)仍能正常工作。原先的數(shù)據(jù)會(huì)同步恢復(fù)到更換的硬盤(pán)中。

9.3 優(yōu)點(diǎn)

RAID10提供100%的數(shù)據(jù)冗余，支持更大的卷尺寸。RAID10提供最好的性能。使用RAID10，可以獲得更好的可靠性，因?yàn)榧词箖蓚€(gè)物理驅(qū)動(dòng)器發(fā)生故障，每個(gè)陣列中都有一個(gè)，數(shù)據(jù)仍然可以得到保護(hù)。

9.4 缺點(diǎn)

RAID10需要4 + 2*N 個(gè)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器（N >=0)， 而且只能使用其中一半或更小的磁盤(pán)用量, 例如 4 個(gè) 250G 的硬盤(pán)使用RAID10 陣列， 實(shí)際容量是 500G。

價(jià)格也相對(duì)較高。

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