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2024年3月11日发(作者:)
RAID
RAID是“Redundant Array of Independent Disk”的缩写,中文意思是独立冗余磁盘阵列。冗
余磁盘阵列技术诞生于1987年,由美国加州大学伯克利分校提出。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。
RAID的工作原理
RAID 0:
RAID 1:
RAID0+1:
RAID 2:
RAID 3:
RAID 4:
RAID 5:
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。问了便于说明,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。
RAID 0:
这是最简单的RAID模式,它仅仅有延展功能而没有数据冗余功能,所以不适于数据稳
定性敏感的应用。在各个单一RAID形式中它提供了最快的性能,也是造价最低的——只要
两块硬盘、一个RAID控制器,不需要额外存储设备就可以了。不会因为要在硬盘上存储同
样的数据而浪费空间。RAID0因为其相对低廉的造价和明显的性能提升在主流市场上已经
流行起来。以前多是SCSI接口,对于个人用户价格仍然不菲,不过随着近来价格更低廉的
IDE/ATA解决方案的实现,已经为很多个人用户应用了。其实RAID 0(也就是延展技术)
其实是通过RAID控制器把多个硬盘当成一个容量更大、速度更快的硬盘来使用,所以最后
要声明的是任何一个硬盘出问题都可能造成整个阵列的数据丢失。
RAID 1:
RAID 1其实就是镜像技术的实现。简单工作原理就是把相同的数据备份存放在两个驱动
器,当一个驱动器出现故障,另一个仍然可以维持系统的正常运转。当然恢复故障驱动器也
是非常简单的,只要把数据完好的备份拷贝到正常的硬盘上就可以了。数据冗余的换来的是
数据的安全。有的RAID 1通过增加一个RAID控制器来提高容错能力。所以对于关键数据
来将,这将是最好的选择。不过RAID 1对于系统的性能提高很小。它的相对低廉的价格和
易用的特点使它已经成为RAID控制器的主流之一。
RAID0+1:
把RAID0和RAID1技术结合起来,即RAID0+1。数据除分布在多个盘上外,每个
盘都有其物理镜像盘,提供全冗余能力,允许一个以下磁盘故障,而不影响数据
可用性,并具有快速读/写能力。要求至少4个硬盘才能作成RAID0+1。
RAID 2:
利用汉明校验码(Hamming code ECC.)实现字节层延展技术。这个技术类似于奇偶校
验但是并不完全相同。数据以字节为单位被分割并存储在硬盘以及ECC盘上——每当在阵
列上写入数据,利用汉明校验规则生成的汉明码就写在了ECC盘,当从阵列中读取数据的
时候,汉明码就被用来检验数据写入阵列之后是否被更改过。单字节的错误也能被简测出来
并且立即修正过来。不过这种模式所需的RAID控制器价格昂贵,所以至今这种应用几乎没
有。
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