磁盤陣列

磁盤陣列（Redundant Arrays of Independent Disks，RAID），有“獨立磁盤構成的具有冗余能力的陣列”之意。

磁盤陣列是由很多價格較便宜的磁盤，組合成一個容量巨大的磁盤組，利用個別磁盤提供數(shù)據(jù)所產生加成效果提升整個磁盤系統(tǒng)效能。利用這項技術，將數(shù)據(jù)切割成許多區(qū)段，分別存放在各個硬盤上。

磁盤陣列還能利用同位檢查（Parity Check）的觀念，在數(shù)組中任意一個硬盤故障時，仍可讀出數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)重構時，將數(shù)據(jù)經計算后重新置入新硬盤中。

所有的數(shù)據(jù)都是存儲在存儲介質中，我們現(xiàn)在做常用的就是硬盤，其實磁盤陣列就是一大堆磁盤組成的一個存儲空間。就好比你家有多個房間。共同組成了一個房子。而對于磁盤陣列來說，總重要的是在硬盤壞掉了也能夠保證數(shù)據(jù)的完整性，這個取決于所選擇的RAID級別。

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RAID級別

RAID技術主要包含RAID 0～RAID 53等數(shù)個規(guī)范，我們數(shù)據(jù)中心最常用的是:

• RAID 0
• RAID 1
• RAID 5
• RAID 1+0/0+1

我就來簡單的介紹一下這幾個常用的RAID。RAID級別有好多。有興趣可以查一下。

RAID 0

RAID 0：RAID 0連續(xù)以位或字節(jié)為單位分割數(shù)據(jù)，并行讀/寫于多個磁盤上，因此具有很高的數(shù)據(jù)傳輸率，但它沒有數(shù)據(jù)冗余，因此并不能算是真正的RAID結構。RAID 0只是單純地提高性能，并沒有為數(shù)據(jù)的可靠性提供保證，而且其中的一個磁盤失效將影響到所有數(shù)據(jù)。因此，RAID 0不能應用于數(shù)據(jù)安全性要求高的場合。RAID 0最簡單的實現(xiàn)方式就是把N塊同樣的硬盤用硬件的形式通過智能磁盤控制器或用操作系統(tǒng)中的磁盤驅動程序以軟件的方式串聯(lián)在一起創(chuàng)建一個大的卷集。在使用中電腦數(shù)據(jù)依次寫入到各塊硬盤中，它的***優(yōu)點就是可以整倍的提高硬盤的容量

RAID 0的存儲空間：所有磁盤空間相加。例如使用了三塊1T的硬盤組建成RAID 0模式，那么磁盤容量就會是3T。

RAID 0容量是所有磁盤容量和

RAID 1

RAD 1稱為磁盤鏡像，原理是把一個磁盤的數(shù)據(jù)鏡像到另一個磁盤上，也就是說數(shù)據(jù)在寫入一塊磁盤的同時，會在另一塊閑置的磁盤上生成鏡像文件，在不影響性能情況下***限度的保證系統(tǒng)的可靠性和可修復性上，只要系統(tǒng)中任何一對鏡像盤中至少有一塊磁盤可以使用，甚至可以在一半數(shù)量的硬盤出現(xiàn)問題時系統(tǒng)都可以正常運行,當一塊硬盤失效時，系統(tǒng)會忽略該硬盤，轉而使用剩余的鏡像盤讀寫數(shù)據(jù)，具備很好的磁盤冗余能力。雖然這樣對數(shù)據(jù)來講絕對安全，但是成本也會明顯增加，磁盤利用率為50%，以四塊1T容量的硬盤來講，可利用的磁盤空間僅為2T。另外，出現(xiàn)硬盤故障的RAID系統(tǒng)不再可靠，應當及時的更換損壞的硬盤，否則剩余的鏡像盤也出現(xiàn)問題，那么整個系統(tǒng)就會崩潰。更換新盤后原有數(shù)據(jù)會需要很長時間同步鏡像，外界對數(shù)據(jù)的訪問不會受到影響，只是這時整個系統(tǒng)的性能有所下降。因此，RAID 1多用在保存關鍵性的重要數(shù)據(jù)的場合。

RAID 1的存儲空間：所有磁盤空間相加的一半。例如使用了兩塊1T的硬盤組建成RAID 1模式，那么磁盤容量就會是1T。

RAID 1容量是所有磁盤容量的一半

RAID 5

RAID 5：分布式奇偶校驗的獨立磁盤結構，RAID 5不單獨指定的奇偶盤，而是在所有磁盤上交叉地存取數(shù)據(jù)及奇偶校驗信息。在RAID 5上，讀/寫指針可同時對陣列設備進行操作，提供了更高的數(shù)據(jù)流量。RAID 5更適合于小數(shù)據(jù)塊和隨機讀寫的數(shù)據(jù)。對于RAID 5來說，大部分數(shù)據(jù)傳輸只對一塊磁盤操作，并可進行并行操作。在RAID 5中有“寫損失”，即每一次寫操作將產生四個實際的讀/寫操作，其中兩次讀舊的數(shù)據(jù)及奇偶信息，兩次寫新的數(shù)據(jù)及奇偶信息。

RAID 5的存儲空間：至少要用3塊硬盤?？側萘渴荖-1。例如使用了三塊1T的硬盤組建成RAID 5模式，那么磁盤容量就會是2T。

RAID 5存儲空間是N-1

RAID 1+0/0+1

RAID 0+1名稱上我們便可以看出是RAID0與RAID1的結合體。在我們單獨使用RAID 1也會出現(xiàn)類似單獨使用RAID 0那樣的問題，即在同一時間內只能向一塊磁盤寫入數(shù)據(jù)，不能充分利用所有的資源。為了解決這一問題，我們可以在磁盤鏡像中建立帶區(qū)集。因為這種配置方式綜合了帶區(qū)集和鏡像的優(yōu)勢，所以被稱為RAID 0+1。把RAID0和RAID1技術結合起來，數(shù)據(jù)除分布在多個盤上外，每個盤都有其物理鏡像盤，提供全冗余能力，允許一個以下磁盤故障，而不影響數(shù)據(jù)可用性，并具有快速讀/寫能力。RAID0+1要在磁盤鏡像中建立帶區(qū)集至少4個硬盤。

根據(jù)組合分為RAID 10和RAID 01，實際是將RAID 0和RAID 1標準結合的產物，在連續(xù)地以位或字節(jié)為單位分割數(shù)據(jù)并且并行讀/寫多個磁盤的同時，為每一塊磁盤作磁盤鏡像進行冗余。它的優(yōu)點是同時擁有RAID 0的超凡速度和RAID 1的數(shù)據(jù)高可靠性，但是CPU占用率同樣也更高，而且磁盤的利用率比較低。RAID 1+0是先鏡射再分區(qū)數(shù)據(jù)，再將所有硬盤分為兩組，視為是RAID 0的***組合，然后將這兩組各自視為RAID 1運作。RAID 0+1則是跟RAID 1+0的程序相反，是先分區(qū)再將數(shù)據(jù)鏡射到兩組硬盤。它將所有的硬盤分為兩組，變成RAID 1的***組合，而將兩組硬盤各自視為RAID 0運作。性能上，RAID 0+1比RAID 1+0有著更快的讀寫速度?？煽啃陨?，當RAID 1+0有一個硬盤受損，其余三個硬盤會繼續(xù)運作。RAID 0+1 只要有一個硬盤受損，同組RAID 0的另一只硬盤亦會停止運作，只剩下兩個硬盤運作，可靠性較低。因此，RAID 10遠較RAID 01常用，零售主板絕大部份支持RAID 0/1/5/10，但不支持RAID 01。

RAID0+1容量是所有磁盤一半

RAID1+0容量是所有磁盤的一半

這就是我們常用的磁盤陣列RAID級別，也是因為是我常用的，所以記錄一下。都在說這個數(shù)據(jù)的安全性，這個很多同學自己沒有磁盤陣列和RIAD卡進行測試。即便是工作中維護陣列，因為有數(shù)據(jù)不能夠拔下磁盤做測試。所以想要驗證這個RAID的對數(shù)據(jù)到底有沒有影響我們可以使用VMWARE WorkStation。虛擬機進行測試。我就簡單給截幾個圖，待有時間你可以自己測試。安裝Vmware Workstation很容易。下載安裝即可。

當我們新建好虛擬機之后不要安裝操作系統(tǒng)，我們添加磁盤，如圖：

添加虛擬機磁盤

添加虛擬機磁盤

看你想做那個RAID級別的測試，比如用RAID 0 。我們添加兩塊磁盤，啟動時做一個RAID 0，然后裝系統(tǒng)。裝好之后把其中一塊磁盤刪掉，看看系統(tǒng)能不能啟動，當然啟動不了。RAID 0，壞一個數(shù)據(jù)就壞掉了。然后兩塊磁盤做一個RAID 1，然后裝系統(tǒng)，裝好之后，刪除一塊磁盤，再啟動試試，發(fā)現(xiàn)不受影響？？？這樣就能夠測試一下RAID的級別的安全性了。