raid存儲

① 伺服器的RAID是什麼意思

RAID是英文Rendant Array of Inexpensive Disks的縮寫，中文簡稱為廉價磁碟冗餘陣列。RAID就是一種由多塊硬碟構成的冗餘陣列。雖然RAID包含多塊硬碟，但是在操作系統下是作為一個獨立的大型存儲設備出現。

RAID可以充分發揮出多塊硬碟的優勢，實現遠遠超出任何一塊單獨硬碟的速度和吞吐量。除了性能上的提高之外，RAID還可以提供良好的容錯能力，在任何一塊硬碟出現問題的情況下都可以繼續工作，不會受到損壞硬碟的影響。

RAID技術

(1)通過對磁碟上的數據進行條帶化，實現對數據成塊存取，減少磁碟的機械尋道時間，提高了數據存取速度。

(2)通過對一個陣列中的幾塊磁碟同時讀取，減少了磁碟的機械尋道時間，提高數據存取速度。

(3)通過鏡像或者存儲奇偶校驗信息的方式，實現了對數據的冗餘保護。

以上內容參考：網路-磁碟陣列

② 硬碟RAID是什麼意思，怎麼搞

RAID就是一種由多塊廉價磁碟構成的冗餘陣列，在操作系統下是作為一個獨立的大型存儲設備出現。

RAID可以充分發揮出多塊硬碟的優勢，可以提升硬碟速度，增大容量,提供容錯功能夠確保數據安全性，易於管理的優點，在任何一塊硬碟出現問題的情況下都可以繼續工作，不會受到損壞硬碟的影響。

(2)raid存儲擴展閱讀

優點

提高傳輸速率。RAID通過在多個磁碟上同時存儲和讀取數據來大幅提高存儲系統的數據吞吐量（Throughput）。

在RAID中，可以讓很多磁碟驅動器同時傳輸數據，而這些磁碟驅動器在邏輯上又是一個磁碟驅動器，所以使用RAID可以達到單個磁碟驅動器幾倍、幾十倍甚至上百倍的速率。

這也是RAID最初想要解決的問題。因為當時CPU的速度增長很快，而磁碟驅動器的數據傳輸速率無法大幅提高，所以需要有一種方案解決二者之間的矛盾。RAID最後成功了。

通過數據校驗提供容錯功能。普通磁碟驅動器無法提供容錯功能，如果不包括寫在磁碟上的CRC（循環冗餘校驗）碼的話。RAID容錯是建立在每個磁碟驅動器的硬體容錯功能之上的，所以它提供更高的安全性。

在很多RAID模式中都有較為完備的相互校驗/恢復的措施，甚至是直接相互的鏡像備份，從而大大提高了RAID系統的容錯度，提高了系統的穩定冗餘性。

磁碟陣列其樣式有三種，一是外接式磁碟陣列櫃、二是內接式磁碟陣列卡，三是利用軟體來模擬。

外接式磁碟陣列櫃最常被使用大型伺服器上，具可熱交換（Hot Swap）的特性，不過這類產品的價格都很貴。

內接式磁碟陣列卡，因為價格便宜，但需要較高的安裝技術，適合技術人員使用操作。硬體陣列能夠提供在線擴容、動態修改陣列級別、自動數據恢復、驅動器漫遊、超高速緩沖等功能。

它能提供性能、數據保護、可靠性、可用性和可管理性的解決方案。陣列卡專用的處理單元來進行操作。

利用軟體模擬的方式，是指通過網路操作系統自身提供的磁碟管理功能將連接的普通SCSI卡上的多塊硬碟配置成邏輯盤，組成陣列。

軟體陣列可以提供數據冗餘功能，但是磁碟子系統的性能會有所降低，有的降低幅度還比較大，達30%左右。因此會拖累機器的速度，不適合大數據流量的伺服器。

由加利福尼亞大學伯克利分校（University of California-Berkeley）在1988年，發表的文章：「A Case for Rendant Arrays of Inexpensive Disks」。

文章中，談到了RAID這個詞彙，而且定義了RAID的5層級。伯克利大學研究目的是反映當時CPU快速的性能。CPU效能每年大約成長30～50%，而硬磁機只能成長約7%。

研究小組希望能找出一種新的技術，在短期內，立即提升效能來平衡計算機的運算能力。在當時，柏克萊研究小組的主要研究目的是效能與成本。

另外，研究小組也設計出容錯（fault-tolerance），邏輯數據備份（logical data rendancy），而產生了RAID理論。

研究初期，便宜（Inexpensive）的磁碟也是主要的重點，但後來發現，大量便宜磁碟組合並不能適用於現實的生產環境，後來Inexpensive被改為independent，許多獨立的磁碟組。

獨立磁碟冗餘陣列（RAID，rendant array of independent disks）是把相同的數據存儲在多個硬碟的不同的地方（因此，冗餘地）的方法。

通過把數據放在多個硬碟上，輸入輸出操作能以平衡的方式交疊，改良性能。因為多個硬碟增加了平均故障間隔時間（MTBF），儲存冗餘數據也增加了容錯。

③ 硬碟陣列模式RAID 0,RAID 1,RAID 5,RAID 10是什麼意思

RAID 0 ：指 Data Stripping數據分條技術。RAID 0是組建磁碟陣列中最簡單的一種形式，只需要2塊以上的硬碟即可，成本低，可以提高整個磁碟的性能和吞吐量。

RAID 1 ：指磁碟鏡像，原理是把一個磁碟的數據鏡像到另一個磁碟上

RAID 5 ：指大部分數據傳輸只對一塊磁碟操作，並可進行並行操作不單獨指定的奇偶盤，而是在所有磁碟上交叉地存取數據及奇偶校驗信息

RAID 10 ：連續地以位或位元組為單位分割數據並且並行讀/寫多個磁碟的同時，為每一塊磁碟作磁碟鏡像進行冗餘。

磁碟陣列其樣式有三種，一是外接式磁碟陣列櫃、二是內接式磁碟陣列卡，三是利用軟體來模擬。

外接式磁碟陣列櫃最常被使用大型伺服器上，具可熱交換（Hot Swap）的特性，不過這類產品的價格都很貴。

內接式磁碟陣列卡，因為價格便宜，但需要較高的安裝技術，適合技術人員使用操作。硬體陣列能夠提供在線擴容、動態修改陣列級別、自動數據恢復、驅動器漫遊、超高速緩沖等功能。

它能提供性能、數據保護、可靠性、可用性和可管理性的解決方案。陣列卡專用的處理單元來進行操作。

(3)raid存儲擴展閱讀：

磁碟陣列（Rendant Arrays of Independent Drives，RAID），有「獨立磁碟構成的具有冗餘能力的陣列」之意。

磁碟陣列是由很多價格較便宜的磁碟，組合成一個容量巨大的磁碟組，利用個別磁碟提供數據所產生加成效果提升整個磁碟系統效能。利用這項技術，將數據切割成許多區段，分別存放在各個硬碟上。

磁碟陣列還能利用同位檢查（Parity Check）的觀念，在數組中任意一個硬碟故障時，仍可讀出數據，在數據重構時，將數據經計算後重新置入新硬碟中。

參考資料：磁碟陣列 網路

④ RAID介紹

RAID全稱為廉價磁碟冗餘陣列（Rendant Arrays of Independent Disk）,其原理就是：將多個便宜的磁碟組合成一個磁碟陣列組。提升了磁碟的讀寫性能，通常用在伺服器上。RAID分為不同的級別，不同的級別在數據可靠性以及讀寫性能都不一樣。可以根據自己的生產環境來使用不同的級別。常用的RAID有：RAID0，RAID1,RAID5，RAID6，RAID1+0，RAID0+1等等。

RAID0又叫條帶卷（strip）將數據分段存儲於各個磁碟中，讀寫操作可以並行執行。因此其讀寫速率為單個磁碟的N倍(N為組成RAID0的磁碟個數)，但是卻沒有數據冗餘，單個磁碟的損壞會導致數據的不可修復。在RAID0中，數據以chunk方式存儲。大多數striping的實現允許管理者通過調節兩個關鍵的參數來定義數據分段及寫入磁碟的 方式，這兩個參數對RAID0的性能有很重要的影響。

stripe width是指可被並行寫入的 stripe 的個數，即等於磁碟陣列中磁碟的個數。

也可稱為block size(chunk size，stripe length，granularity)，指寫入每個磁 盤的數據塊大小。以塊分段的RAID通常可允許選擇的塊大小從 2KB 到 512KB不等，也有更 高的，但一定要是2的指數倍。以位元組分段的(比如RAID3)一般的stripe size為1位元組或者 512位元組，並且用戶不能調整。 stripe size對性能的影響是很難簡單估量的，最好在實際應用中依自己需求多多調整並 觀察其影響。通常來說，減少stripe size，文件會被分成更小的塊，傳輸數據會更快，但 是卻需要更多的磁碟來保存，增加positioning performance，反之則相反。應該說，沒有 一個理論上的最優的值。很多時候，也要考慮磁碟控制器的策略，比如有的磁碟控制器會等 等到一定數據量才開始往磁碟寫入。

鏡像存儲(mirroring)，沒有數據校驗。數據被同等地寫入兩個或多個磁碟中，可想而知，寫入速度會比較 慢，但讀取速度會比較快。讀取速度可以接近所有磁碟吞吐量的總和，寫入速度受限於最慢 的磁碟。 RAID1也是磁碟利用率最低的一個。如果用兩個不同大小的磁碟建立RAID1，可以用空間較小 的那一個，較大的磁碟多出來的部分可以作他用，不會浪費。

奇偶校驗(XOR)，數據以塊分段條帶化存儲。校驗信息交叉地存儲在所有的數據盤上。
RAID5把數據和相對應的奇偶校驗信息存儲到組成RAID5的各個磁碟上，並且奇偶校驗信息和 相對應的數據分別存儲於不同的磁碟上，其中任意N-1塊磁碟上都存儲完整的數據，也就是 說有相當於一塊磁碟容量的空間用於存儲奇偶校驗信息。因此當RAID5的一個磁碟發生損壞 後，不會影響數據的完整性，從而保證了數據安全。當損壞的磁碟被替換後，RAID還會自動 利用剩下奇偶校驗信息去重建此磁碟上的數據，來保持RAID5的高可靠性。

RAID 5可以理解為是RAID 0和RAID 1的折衷方案。RAID 5可以為系統提供數據安全保障，但 保障程度要比鏡像低而磁碟空間利用率要比鏡像高。RAID 5具有和RAID 0相近似的數據讀取 速度，只是因為多了一個奇偶校驗信息，寫入數據的速度相對單獨寫入一塊硬碟的速度略慢。

類似RAID5，但是增加了第二個獨立的奇偶校驗信息塊，兩個獨立的奇偶系統使用不同的演算法， 數據的可靠性非常高，即使兩塊磁碟同時失效也不會影響數據的使用。但RAID 6需要分配給 奇偶校驗信息更大的磁碟空間，相對於RAID 5有更大的「寫損失」，因此「寫性能」非常差。
由圖所知，每個硬碟上除了都有同級數據XOR校驗區外，還有一個針對每個數據 塊的XOR校驗區。當然，當前盤數據塊的校驗數據不可能存在當前盤而是交錯存儲的。從數 學角度來說，RAID 5使用一個方程式解出一個未知變數，而RAID 6則能通過兩個獨立的線性 方程構成方程組，從而恢復兩個未知數據。
伴隨著硬碟容量的增長，RAID6已經變得越來越重要。TB級別的硬碟上更容易造成數據丟失， 數據重建過程(比如RAID5，只允許一塊硬碟損壞)也越來越長，甚至到數周，這是完全不可接受的。而RAID6允許兩 塊硬碟同時發生故障，所以漸漸受到人們的青睞。
伴隨CD，DVD和藍光光碟的問世，存儲介質出現了擦除碼技術，即使媒介表面出現劃痕，仍然可以播放，大多數常見的擦除碼演算法已經演變為上世紀60年代麻省理工學院林肯實驗室開 發的Reed-Solomon碼。實際情況中，多數RAID6實現都採用了標準的RAID5教校驗比特和Reed-Solomon碼 。而純擦除碼演算法的使用使得RAID 6陣列可以失效兩塊以上的硬碟，保護力度更強，有些實現方法提供了多種級別的保護，甚至允許用戶(或存儲管理員)指定保護級別。

RAID1+0與RAID0+1相似，但是先做鏡像(1)，再做條帶(0)
二者在讀寫性能上沒有什麼差別。但是在安全性上RAID10要好於 RAID01。如圖中所示，假設DISK0損壞，在RAID10中，在剩下的3塊盤中，只有當DISK1故障， 整個RAID才會失效。但在RAID01中，DISK0損壞後，左邊的條帶將無法讀取，在剩下的3快盤 中，只要DISK2或DISK3兩個盤中任何一個損壞，都會導致RAID失效。
RAID10和RAID5也是經常用來比較的兩種方案，二者都在生產實踐中得到了廣泛的應用。 RAID10安全性更高，但是空間利用率低。至於讀寫性能，與cache有很大關聯，最好根據實 際情況測試比較選擇。

RAID0+1是RAID0和RAID1的結合。先做條帶(0)，再做鏡像(1)
以四個磁碟組成的RAID 0+1為例，其數據存儲方式如圖所示：RAID 0+1是存儲性能和數據安全兼顧的方案。它在提供與RAID 1一樣的數據安全保障的同時，也提供了與RAID 0近似的存儲性能。
由於RAID 0+1也通過數據的100%備份功能提供數據安全保障，因此RAID 0+1的磁碟空間利用率與RAID 1相同，存儲成本高。

參考文檔：
http://blog.jobbole.com/83808/