raid0、raid1、raid0+1、raid5原理介紹
(2006-08-07 14:26:32)
摘要：raid0又稱為stripe或striping，它代表了所有raid級別中最高的儲存效能。raid 0提高儲存效能的原理是把連續的資料分散到多個磁碟上訪問，這樣，系統有資料請求就可以被多個磁碟並行的執行，每個磁碟執行屬於它自己的那部分資料請求。
這種資料上的並行操作可以充分利用匯流排的頻寬，顯著提高磁碟整體訪問效能
raid1又稱為mirror或mirroring，它的宗旨是最大限度的保證使用者資料的可用性和可修復性。raid1的操作方式是把使用者寫入硬碟的資料百分之百地自動複製到另外乙個硬碟上。由於對儲存的資料進行百分之百的備份，在所有raid級別中，raid1提供最高的資料安全保障。
同樣，由於資料的百分之百備份，備份資料佔了總儲存空間的一半，因而，mirror的磁碟空間利用率低，儲存成本高。
mirror雖不能提高儲存效能，但由於其具有的高資料安全性，使其尤其適用於存放重要資料，如伺服器和資料庫儲存等領域。
raid5是一種儲存效能、資料安全和儲存成本兼顧的儲存解決方案。raid5不對儲存的資料進行備份，而是把資料和相對應的奇偶校驗資訊儲存到組成raid5的各個磁碟上，並且奇偶校驗資訊和相對應的資料分別儲存於不同的磁碟上。當raid5的乙個磁碟資料發生損壞後，利用剩下的資料和相應的奇偶校驗資訊去恢復被損壞的資料。
raid 5可以理解為是raid 0和raid 1的折衷方案。raid 5可以為系統提供資料安全保障，但保障程度要比mirror低而磁碟空間利用率要比mirror高。raid 5具有和raid 0相近似的資料讀取速度，只是多了乙個奇偶校驗資訊，寫入資料的速度比對單個磁碟進行寫入操作稍慢。
同時由於多個資料對應乙個奇偶校驗資訊，raid5的磁碟空間利用率要比raid1高，儲存成本相對較低。
raid0+1：正如其名字一樣raid0+1是raid0和raid1的組合形式，也稱為raid10。raid0+1是儲存效能和資料安全兼顧的方案。
它在提供與raid1一樣的資料安全保障的同時，也提供了與raid 0近似的儲存效能。
由於raid 0+1也通過資料的100%備份提供資料安全保障，因此raid 0+1的磁碟空間利用率與raid 1相同，儲存成本高。
raid 0+1的特點使其特別適用於既有大量資料需要訪問，同時又對資料安全性要求嚴格的領域，如銀行、金融、商業超市、倉儲庫房、各種檔案管理等。
raid是通過磁碟陣列與資料條塊化方法相結合,以提高資料可用率的一種結構。ibm早於2023年就開始研究此項技術。raid可分為raid級別1到raid級別6,通常稱為：
raid 0, raid 1, raid 2, raid 3,raid 4,raid 5,raid6。每乙個raid級別都有自己的強項和弱項.「奇偶校驗」定義為使用者資料的冗餘資訊,當硬碟失效時,可以重新產生資料。
raid 0：raid 0並不是真正的raid結構,沒有資料冗餘。raid 0連續地分割資料並並行地讀/寫於多個磁碟上。
因此具有很高的資料傳輸率。但raid0在提高效能的同時,並沒有提供資料可靠性,如果乙個磁碟失效,將影響整個資料.因此raid0不可應用於需要資料高可用性的關鍵應用。
raid1：raid1通過資料映象實現資料冗餘,在兩對分離的磁碟上產生互為備份的資料。raid 1可以提高讀的效能,當原始資料繁忙時,可直接從映象拷貝中讀取資料.
raid 1是磁碟陣列中費用最高的,但提供了最高的資料可用率。當乙個磁碟失效,系統可以自動地交換到映象磁碟上,而不需要重組失效的資料。
raid 2：從概念上講, raid 2同raid 3類似,兩者都是將資料條塊化分布於不同的硬碟上,條塊單位為位或位元組。然而raid2使用稱為「加重平均糾錯碼」的編碼技術來提供錯誤檢查及恢復。
這種編碼技術需要多個磁碟存放檢查及恢復資訊,使得raid 2技術實施更複雜。因此,在商業環境中很少使用。
raid 3：不同於raid 2, raid 3使用單塊磁碟存放奇偶校驗資訊。如果一塊磁碟失效,奇偶盤及其他資料盤可以重新產生資料。
如果奇偶盤失效,則不影響資料使用。raid3對於大量的連續資料可提供很好的傳輸率,但對於隨機資料,奇偶盤會成為寫操作的瓶頸。raid 4：
同raid 2, raid 3一樣, raid 4, raid 5也同樣將資料條塊化並分布於不同的磁碟上,但條塊單位為塊或記錄。raid4使用一塊磁碟作為奇偶校驗盤,每次寫操作都需要訪問奇偶盤,成為寫操作的瓶頸。在商業應用中很少使用。
raid 5：raid 5沒有單獨指定的奇偶盤,而是交叉地訪問資料及奇偶校驗資訊於所有磁碟上。在raid5上,讀/寫指標可同時對陣列裝置進行操作,提供了更高的資料流量。
raid5更適合於小資料塊,隨機讀寫的資料.raid3與raid5相比,重要的區別在於raid3每進行一次資料傳輸,需涉及到所有的陣列盤。而對於raid5來說,大部分資料傳輸只對一塊磁碟操作,可進行並行操作。
在raid5中有「寫損失」,即每一次寫操作,將產生四個實際的讀/寫操作,其中兩次讀舊的資料及奇偶資訊,兩次寫新的資料及奇偶資訊。
raid 6：raid 6與raid 5相比,增加了第二個獨立的奇偶校驗資訊塊。兩個獨立的奇偶系統使用不同的演算法,資料的可靠性非常高.
即使兩塊磁碟同時失效,也不會影響資料的使用。但需要分配給奇偶校驗資訊更大的磁碟空間,相對於raid5有更大的「寫損失」。raid 6的寫效能非常差,較差的效能和複雜的實施使得raid 6很少使用。
raid0又稱為stripe或striping，它代表了所有raid級別中最高的儲存效能。raid0提高儲存效能的原理是把連續的資料分散到多個磁碟上訪問，這樣，系統有資料請求就可以被多個磁碟並行的執行，每個磁碟執行屬於它自己的那部分資料請求。這種資料上的並行操作可以充分利用匯流排的頻寬，顯著提高磁碟整體訪問效能
raid1又稱為mirror或mirroring，它的宗旨是最大限度的保證使用者資料的可用性和可修復性。raid1的操作方式是把使用者寫入硬碟的資料百分之百地自動複製到另外乙個硬
盤上。由於對儲存的資料進行百分之百的備份，在所有raid級別中，raid1提供最高的資料安全保障。同樣，由於資料的百分之百備份，備份資料佔了總儲存空間的一半，因而，mirror的磁碟空間利用率低，儲存成本高。
mirror雖不能提高儲存效能，但由於其具有的高資料安全性，使其尤其適用於存放重要資料，如伺服器和資料庫儲存等領域。
raid5是一種儲存效能、資料安全和儲存成本兼顧的儲存解決方案。raid5不對儲存的資料進行備份，而是把資料和相對應的奇偶校驗資訊儲存到組成raid5的各個磁碟上，並且奇偶校驗資訊和相對應的資料分別儲存於不同的磁碟上。當raid5的乙個磁碟資料發生損壞後，利用剩下的資料和相應的奇偶校驗資訊去恢復被損壞的資料。
raid 5可以理解為是raid 0和raid 1的折衷方案。raid 5可以為系統提供資料安全保障，但保障程度要比mirror低而磁碟空間利用率要比mirror高。raid 5具有和raid 0相近似的資料讀取速度，只是多了乙個奇偶校驗資訊，寫入資料的速度比對單個磁碟進行寫入操作稍慢。
同時由於多個資料對應乙個奇偶校驗資訊，raid5的磁碟空間利用率要比raid1高，儲存成本相對較低。
raid0+1：正如其名字一樣raid0+1是raid0和raid1的組合形式，也稱為raid10。raid0+1是儲存效能和資料安全兼顧的方案。
它在提供與raid1一樣的資料安全保障的同時，也提供了與raid 0近似的儲存效能。
由於raid 0+1也通過資料的100%備份提供資料安全保障，因此raid 0+1的磁碟空間利用率與raid 1相同，儲存成本高。
raid 0+1的特點使其特別適用於既有大量資料需要訪問，同時又對資料安全性要求嚴格的領域，如銀行、金融、商業超市、倉儲庫房、各種檔案管理等。
raid是通過磁碟陣列與資料條塊化方法相結合,以提高資料可用率的一種結構.ibm早於2023年就開始研究此項技術.raid可分為raid級別1到raid級別6,通常稱為：
raid0, raid 1, raid 2, raid 3,raid 4,raid 5,raid6.每乙個raid級別都有自己的強項和弱項.「奇偶校驗」定義為使用者資料的冗餘資訊,當硬碟失效時,可以重新產生資料.
raid 0：raid 0並不是真正的raid結構,沒有資料冗餘. raid 0連續地分割資料並並行地讀/寫於多個磁碟上.
因此具有很高的資料傳輸率.但raid 0在提高效能的同時,並沒有提供資料可靠性,如果乙個磁碟失效,將影響整個資料.因此raid0不可應用於需要資料高可用性的關鍵應用.
raid1：raid1通過資料映象實現資料冗餘,在兩對分離的磁碟上產生互為備份的資料. raid 1可以提高讀的效能,當原始資料繁忙時,可直接從映象拷貝中讀取資料.
raid 1是磁碟陣列中費用最高的,但提供了最高的資料可用率.當乙個磁碟失效,系統可以自動地交換到映象磁碟上,而不需要重組失效的資料.
raid 2：從概念上講, raid 2同raid 3類似,兩者都是將資料條塊化分布於不同的
硬碟上,條塊單位為位或位元組。然而raid2使用稱為"加重平均糾錯碼"的編碼技術來提供錯誤檢查及恢復。這種編碼技術需要多個磁碟存放檢查及恢復資訊,使得raid2技術實施更複雜。
因此,在商業環境中很少使用。
raid 3：不同於raid 2, raid 3使用單塊磁碟存放奇偶校驗資訊。如果一塊磁碟失效,奇偶盤及其他資料盤可以重新產生資料。
如果奇偶盤失效,則不影響資料使用.raid 3對於大量的連續資料可提供很好的傳輸率,但對於隨機資料,奇偶盤會成為寫操作的瓶頸。raid 4：
同raid 2, raid 3一樣, raid 4, raid 5也同樣將資料條塊化並分布於不同的磁碟上,但條塊單位為塊或記錄. raid 4使用一塊磁碟作為奇偶校驗盤,每次寫操作都需要訪問奇偶盤,成為寫操作的瓶頸。在商業應用中很少使用。
raid 5：raid 5沒有單獨指定的奇偶盤,而是交叉地訪問資料及奇偶校驗資訊於所有磁碟上。在raid5上,讀/寫指標可同時對陣列裝置進行操作,提供了更高的資料流量。
raid 5更適合於小資料塊,隨機讀寫的資料。raid 3與raid 5相比,重要的區別在於raid3每進行一次資料傳輸,需涉及到所有的陣列盤。而對於raid5來說,大部分資料傳輸只對一塊磁碟操作,可進行並行操作。
在raid5中有"寫損失",即每一次寫操作,將產生四個實際的讀/寫操作,其中兩次讀舊的資料及奇偶資訊,兩次寫新的資料及奇偶資訊。
raid 6：raid 6與raid 5相比,增加了第二個獨立的奇偶校驗資訊塊。兩個獨立的奇偶系統使用不同的演算法,資料的可靠性非常高。
即使兩塊磁碟同時失效,也不會影響資料的使用。但需要分配給奇偶校驗資訊更大的磁碟空間,相對於raid5有更大的「寫損失」。raid6的寫效能非常差,較差的效能和複雜的實施使得raid 6很少使用。
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