RAID各级别特性
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了RAID各级别特性相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
1. RAID 实现方式
* 外接式磁盘阵列
* 内接式RAID
* Software RAID
2. RAID级别
RAID-0 (Strip，条带卷)
RAID-1 (Mirror，镜像卷)
RAID-4
RAID-5
RAID-6
RAID-10
RAID-01
RAID-50
JBOD
总结
RAID是什么
RAID最初全称为『 Redundant Arrays of Inexpensive Disks 』“容错式廉价磁盘阵列”，后来改为『 Redundant Arrays of Independent Disks 』“容错式独立磁盘阵列”，它被用来提高整个磁盘系统IO能力、冗余能力和可用空间。磁盘阵列是由数个磁盘，组合成一个较大的磁盘组，根据选择的RAID等级不同，提供不同的功能。
1. RAID 实现方式
* 外接式磁盘阵列
通过扩展卡提供适配能力，扩展卡称为Adapter适配器;
* 内接式RAID
主板集成RAID控制器
* Software RAID
2. RAID级别
RAID-0 (Strip，条带卷)
是以条带形式将数据均匀分布在阵列的各个磁盘上；
特点：
磁盘数：最低2个；
优点：读、写性能提升，不存在校验，不会占太多cpu资源，设计、使用和配置比较简单；
缺点：无冗错能力，不能用于对数据安全性要求高的环境；
可用空间：N（硬盘个数）*min（S1,S2…取决于最小的硬盘的空间）
适用领域：视频生成和编辑、图形编辑，其它需要大的传输带宽的操作；
RAID-1 (Mirror，镜像卷)
以镜像为冗余方式，对虚拟磁盘上的数据做多份拷贝，放在成员磁盘上
特点：
磁盘数：最低2个，2n个，n大于等于1
优点：读性能提升、写性能略有下降，具有100%数据冗余，提供最高的数据安全保障理论上可实现2倍的读取效率设计和使用较简单；
缺点：开销大，空间利用率只有50%，在写性能方面提示不大；
有冗余能力
可用空间：1*min（S1，S2…由最小硬盘的空间决定）
适用领域：财务、金融等高可用、高安全的数据存储环境；
RAID-4
数据都是依次存储在多个硬盘之上，独立的一个硬盘做冗余备份上，容错能力得到了得升。但是独立的硬盘盘访问压力较大，存在性能瓶颈。第3个磁盘存储检验码。
优点：有着性能和冗余的均衡考虑。
缺点：固定的冗余盘成为磁盘阵列I/O瓶颈。
最少需要3块硬盘；
数据交叉存储在2块硬盘中，再由第3块硬盘存储数据的校验码；
校验码是由2块硬盘中的chunk块按位进行异或运算后的值而得；
其中1块硬盘坏了不影响文件数据读写操作，数据还可以恢复，但就是有些慢；即使坏了1块硬盘仍然继续在线工作时，称为降级模式，此时数据没有保障，风险较大；所以要马上用新硬盘替换坏硬盘，暂定业务，用2块可用盘进行计算，按位校验恢复数据到新硬盘即可，当所有数据都恢复到新硬盘后，就能继续正常工作了；但是万一在恢复过程中也是有风险的；
RAID4还有一个固有缺点：用单块盘作为存放校验码，无论前面哪块盘访问数据，校验盘都得被访问；即集中存放校验码的校验盘访问压力过大，很容易造成性能瓶颈；所以，尽早发现坏盘损坏，就能尽早更换；可以在接1块新硬盘当做空闲备用盘。
异或运算，存储校验码：
例如：1101,0110按位校验，校验码为：1011
RAID-5
采用独立存取的阵列方式，校验信息被均匀的分散到阵列的各个磁盘上；
相对于RAID-4把校验码存放在一块硬盘上，而RAID-5是将3块盘循环轮流作存放校验码。左对称即校验码存放各盘的顺序是先在前2块盘存数据，第3块盘存校验码，依次类推，右对称相反
特点：
磁盘数：最低3个
优点：读性能较高，中等的写性能，校验信息的分布方式存取，避免出现写操作的瓶颈；
缺点：控制器设计复杂，磁盘重建的过程比较复杂；
可用空间：（N-1）*min（S1，S2，…其中的最小空间）
有容错能力：1块磁盘
适用领域：文件服务器、email服务器、web服务器等环境，数据库应用；
RAID-6
在RAID-5的基础上增加了一个校验码，大大提高了冗余性能。/两块盘做校验盘，校验码存2次，很少用/
RAID-10
RAID10结合RAID1和RAID0，先镜像，再条带化
特点：
磁盘数：最低4个，2n个，n大于等于2；
优点：读性能很高，写性能比较好，数据安全性好，允许同时有N个磁盘失效；
缺点：利用率只有50%，开销大；
可用空间：N*min（S1，S2，…其中最小空间）/2；
有容错能力：每组镜像最多只能坏一块；
适用领域：多用于要求高可用性和高安全性的数据库应用；
RAID-01
先分成两组做成RAID-0，再把组成的RAID-0做成RAID-1；不符合常用方法，每一组有一块坏的硬盘可能性大；
RAID-50
是RAID5和RAID0的结合，先实现RAID5，再条带化；（先做RAID-5在做RAID-0，最少6块盘，每组允许坏1块盘，空间利用率灵活）、RAID7（某家公司的私有技术，实际是文件服务器）
特点：
磁盘数：最低6个；
优点：比RAID5有更好的读性能，比相同容量的RAID5重建时间更短，可以容许N个磁盘同时失效；
缺点：设计复杂，比较难实现；同一个RAID5组内的两个磁盘失效会导致整个阵列失效；
适用领域：大型数据库服务器、应用服务器、文件服务器等应用；
JBOD
Just a Bunch ofDisks
将多块磁盘空间合并成一个大的连续空间使用；
可用空间：sum（S1+S2+，…磁盘空间之和）
总结
常用RAID级别的比较：RAID-0，RAID-1，RAID-5，RAID-10，RAID-50，JBOD
RAID-0性能最好；
RAID-1冗余度最高；
相同可用容量下，RAID-1和RAID-10开销最高；
RAID最初全称为『 Redundant Arrays of Inexpensive Disks 』“容错式廉价磁盘阵列”，后来改为『 Redundant Arrays of Independent Disks 』“容错式独立磁盘阵列”，它被用来提高整个磁盘系统IO能力、冗余能力和可用空间。磁盘阵列是由数个磁盘，组合成一个较大的磁盘组，根据选择的RAID等级不同，提供不同的功能。
通过扩展卡提供适配能力，扩展卡称为Adapter适配器;
主板集成RAID控制器
是以条带形式将数据均匀分布在阵列的各个磁盘上；
特点：
磁盘数：最低2个；
优点：读、写性能提升，不存在校验，不会占太多cpu资源，设计、使用和配置比较简单；
缺点：无冗错能力，不能用于对数据安全性要求高的环境；
可用空间：N（硬盘个数）*min（S1,S2…取决于最小的硬盘的空间）
适用领域：视频生成和编辑、图形编辑，其它需要大的传输带宽的操作；
以镜像为冗余方式，对虚拟磁盘上的数据做多份拷贝，放在成员磁盘上
特点：
磁盘数：最低2个，2n个，n大于等于1
优点：读性能提升、写性能略有下降，具有100%数据冗余，提供最高的数据安全保障理论上可实现2倍的读取效率设计和使用较简单；
缺点：开销大，空间利用率只有50%，在写性能方面提示不大；
有冗余能力
可用空间：1*min（S1，S2…由最小硬盘的空间决定）
适用领域：财务、金融等高可用、高安全的数据存储环境；
数据都是依次存储在多个硬盘之上，独立的一个硬盘做冗余备份上，容错能力得到了得升。但是独立的硬盘盘访问压力较大，存在性能瓶颈。第3个磁盘存储检验码。
优点：有着性能和冗余的均衡考虑。
缺点：固定的冗余盘成为磁盘阵列I/O瓶颈。
最少需要3块硬盘；
数据交叉存储在2块硬盘中，再由第3块硬盘存储数据的校验码；
校验码是由2块硬盘中的chunk块按位进行异或运算后的值而得；
其中1块硬盘坏了不影响文件数据读写操作，数据还可以恢复，但就是有些慢；即使坏了1块硬盘仍然继续在线工作时，称为降级模式，此时数据没有保障，风险较大；所以要马上用新硬盘替换坏硬盘，暂定业务，用2块可用盘进行计算，按位校验恢复数据到新硬盘即可，当所有数据都恢复到新硬盘后，就能继续正常工作了；但是万一在恢复过程中也是有风险的；
RAID4还有一个固有缺点：用单块盘作为存放校验码，无论前面哪块盘访问数据，校验盘都得被访问；即集中存放校验码的校验盘访问压力过大，很容易造成性能瓶颈；所以，尽早发现坏盘损坏，就能尽早更换；可以在接1块新硬盘当做空闲备用盘。
异或运算，存储校验码：
例如：1101,0110按位校验，校验码为：1011
采用独立存取的阵列方式，校验信息被均匀的分散到阵列的各个磁盘上；
相对于RAID-4把校验码存放在一块硬盘上，而RAID-5是将3块盘循环轮流作存放校验码。左对称即校验码存放各盘的顺序是先在前2块盘存数据，第3块盘存校验码，依次类推，右对称相反
特点：
磁盘数：最低3个
优点：读性能较高，中等的写性能，校验信息的分布方式存取，避免出现写操作的瓶颈；
缺点：控制器设计复杂，磁盘重建的过程比较复杂；
可用空间：（N-1）*min（S1，S2，…其中的最小空间）
有容错能力：1块磁盘
适用领域：文件服务器、email服务器、web服务器等环境，数据库应用；
在RAID-5的基础上增加了一个校验码，大大提高了冗余性能。/两块盘做校验盘，校验码存2次，很少用/
RAID10结合RAID1和RAID0，先镜像，再条带化
特点：
磁盘数：最低4个，2n个，n大于等于2；
优点：读性能很高，写性能比较好，数据安全性好，允许同时有N个磁盘失效；
缺点：利用率只有50%，开销大；
可用空间：N*min（S1，S2，…其中最小空间）/2；
有容错能力：每组镜像最多只能坏一块；
适用领域：多用于要求高可用性和高安全性的数据库应用；
先分成两组做成RAID-0，再把组成的RAID-0做成RAID-1；不符合常用方法，每一组有一块坏的硬盘可能性大；
是RAID5和RAID0的结合，先实现RAID5，再条带化；（先做RAID-5在做RAID-0，最少6块盘，每组允许坏1块盘，空间利用率灵活）、RAID7（某家公司的私有技术，实际是文件服务器）
特点：
磁盘数：最低6个；
优点：比RAID5有更好的读性能，比相同容量的RAID5重建时间更短，可以容许N个磁盘同时失效；
缺点：设计复杂，比较难实现；同一个RAID5组内的两个磁盘失效会导致整个阵列失效；
适用领域：大型数据库服务器、应用服务器、文件服务器等应用；
Just a Bunch ofDisks
将多块磁盘空间合并成一个大的连续空间使用；
可用空间：sum（S1+S2+，…磁盘空间之和）
常用RAID级别的比较：RAID-0，RAID-1，RAID-5，RAID-10，RAID-50，JBOD
RAID-0性能最好；
RAID-1冗余度最高；
相同可用容量下，RAID-1和RAID-10开销最高；
以上是关于RAID各级别特性的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章