内容预知

 内容预知

 1.RAID的基本概念与相关知识

 1.1 RAID的基本概念

1.2 RAID优点 

1.3 RAID的级别分类（常见）

 2. 常见的RAID级别具体信息

2.1  RAID 0（条带化存储）

2.2  RAID 1（镜像存储）

2.3 RAID5

2.4 RAID6（不常用）

2.5 RAID1+0 

2.6 RAID级别归纳对比表 

 3.阵列卡

3.1  阵列卡的介绍 

3.2  阵列卡接口的介绍 

3.3  阵列卡的缓存

 4.热备盘

4.1 个人理解热备盘 

4.2 热备盘的工作原理 

 总结

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 1.RAID的基本概念与相关知识

 1.1 RAID的基本概念

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。简单地说， RAID 是由多个独立的高性能磁盘驱动器组成的磁盘子系统，从而提供比单个磁盘更高的存储性能和数据冗余的技术。

引进该技术的初衷： 

为大型服务器提供高端的存储功能和冗余的数据安全。在整个系统中， RAID 被看作是由两个或更多磁盘组成的存储空间，通过并发地在多个磁盘上读写数据来提高存储系统的 I/O 性能。大多数 RAID 等级具有完备的数据校验、纠正措施，从而提高系统的容错性，甚至镜像方式，大大增强系统的可靠性， Redundant 也由此而来。 

1.2 RAID优点 

•  节省成本，旧称廉价磁盘冗余阵列
•  提高IO（读写）能力,磁盘并行读写
• 提高耐用性,磁盘冗余算法来实现

 

1.3 RAID的级别分类（常见）

 常用的RAID级别：RAID 0（条带化存储），RAID 1（镜像存储），RAID 5，RAID 6，

RAID 1+0（先做镜像，再做条带） 等

 

 2. 常见的RAID级别具体信息

2.1  RAID 0（条带化存储）

如上图RAID0 技术把多块物理硬盘设备（至少两块）通过硬件或软件的方式串联在一起，组成一个大的卷组并将数据依次写入到各个物理硬盘中.

 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

2.2  RAID 1（镜像存储）

 

如上图所示的RAID 1技术示意图中可以看到，它是把两块以上的硬盘设备进行绑定，在写入数据时，是将数据同时写入到多块硬盘设备上（可以将其视为数据的镜像或备份）。当其中某一块硬盘发生故障后，一般会立即自动以热交换的方式来恢复数据的正常使用。

 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。

2.3 RAID5

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 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。 RAID 5可以理解为是RAID 0和RAID 1的折中方案。RAID 5可以为系统提供数据安全保障，但保障程度要比Mirror低而磁盘空间利用率要比Mirror高。RAID 5具有和RAID 0相近似的数据读取速度，只是多了一个奇偶校验信息，写入数据的速度比对单个磁盘进行写入操作稍慢。同时由于多个数据对应一个奇偶校验信息，RAID 5的磁盘空间利用率要比RAID1高，存储成本相对较低，是运用较多的一种解决方案

2.4 RAID6（不常用）

RAID6技术是在RAID5基础上，为了进一步加强数据保护而设计的一种RAID方式，实际上是一种扩展RAID 5等级。RAID6 引入了两块写入校验码的磁盘（允许一块出故障，两块概率性为三分之二出错），但是写的效率会比RAID5还要差。

2.5 RAID1+0 

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Raid 10是一个RAID1与RAID0的组合体，它是利用奇偶校验实现条带集镜像，所以它继承了Raid0的快速和Raid1的安全。我们知道，RAID 1在这里就是一个冗余的备份阵列，而RAID 0则负责数据的读写阵列

2.6 RAID级别归纳对比表 

 3.阵列卡

3.1  阵列卡的介绍 

  阵列卡全称为磁盘阵列卡，阵列卡是用来实现RAID功能的板卡，通常是由I/O处理器、硬盘控制

器、硬盘连接器和缓存等一系列组件构成的，不同的RAID卡支持的RAID功能不同。

        RAID卡分为硬RAID卡和软RAID卡两种，通过硬件来实现RAID 功能的就是硬RAID；通过软

件并使用CPU 的 RAID 卡我们称为软 RAIID，因为软 RAID 占用 CPU 资源比较高，所以绝大部分

的服务器设备都使用的硬RAID。
 

3.2  阵列卡接口的介绍 

     RAID卡的接口指的是支持的接口，目前有 IDE接口、SCSI 接口、SATA接口和SAS 接口。 

3.3  阵列卡的缓存

   .阵列卡的缓存缓存是RAID 卡与外部的线交换数据的场所，工作过程中 RAID 卡先将数据传送

到缓存，再由缓存和外边数据总线进行数据交换。缓存的大小与速度是RAID卡的实际传输速度的

重要因素，大缓存能够大幅度地提高数据命中率从而提高 RAID卡整体性能。

        多数的RAID卡都会配备一定数量的内存来作为高速缓存使用，不同的RAID卡出厂时配备的内

存容量不同，一般为几兆到数百兆容量不等，主要取供于磁盘阵列产品应用的范围。
 

 4.热备盘

4.1 个人理解热备盘 

 热备盘就相当于RAID阵列的备份，当RAID阵列坏掉的盘的数量超出了RAID阵列最大限制时，再加了热备盘以后，热备盘就会临时顶替换掉的盘，继续维持原来盘的数据正常运转，相当于磁盘的

最后一层保险

4.2 热备盘的工作原理 

那个热备盘相当于帮Raid阵列多做多个备份，如果Raid陈列里其中一个盘坏了，这个热备盘就会顶替Raid里的那个坏盘，同时利用异或校验算法，把坏盘上面的数据原样做出来并存储在热备盘中。这样一来就等于Raid没受到损坏，然后你再找个一个同样的盘把坏盘替换掉，Raid和热备盘的状态又正常了！ 

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 总结

 1.只要是能够区分出各RAID阵列级别的作用与优劣势，根据需求来采取相对应的阵列优化磁盘性能。

2.在组成RAID阵列时，尽可能选取相同容量的磁盘，避免磁盘的容量浪费（阵列中，会采取最小磁盘的容量）

3.根据实际需求安装相对应的阵列，才能到达真正想要的磁盘性能与成本开支