磁盘阵列RAID技术介绍

首先介绍一下RAID:是廉价磁盘冗余阵列的缩写，中文名字叫廉价冗余磁盘阵列。

作为一种高性能的存储系统，它得到了广泛的应用。自从RAID的概念提出以来，RAID已经发展到了6个级别，分别是0、1、2、3、4、5等。但是最常用的四个级别是0、1、3和5。这里有四个级别:

RAID:它把多个磁盘组合成一个大磁盘，没有冗余，并行I/O，速度最快。RAID 0也称为条带集。就是把多个磁盘并置成一个大硬盘。在存储数据时，它根据磁盘的数量对数据进行分段，然后将这些数据同时写入这些磁盘。

所以在所有级别中，RAID 0是最快的。但是，RAID 0没有冗余功能。如果一个磁盘(物理上)损坏，所有数据都将无法使用。

RAID1将磁盘阵列中的硬盘分为相同的两组，互为镜像。当任何磁盘介质出现故障时，其镜像上的数据都可以恢复，从而提高了系统的容错能力。数据在分区后仍然并行传输。全RAID 1不仅提高了读写速度，还增强了系统的可靠性。但其缺点是硬盘利用率低，冗余50%。

RAID 3的数据存储原理与RAID0和RAID1不同。RAID 3是存储在一个硬盘中的数据的奇偶校验位，数据分段存储在其他硬盘中。它像RAID 0一样并行存储数字，但没有RAID 0快。如果数据盘(物理)损坏，只要更换坏硬盘，RAID控制系统就会根据校验盘的数据校验位，在新盘中重建坏盘上的数据。但是，如果验证磁盘(物理)损坏，所有数据都将无法使用。使用单个校验磁盘保护数据不如镜像安全，但硬盘利用率有了很大提高，是n-1。

RAID 5:将数据写入阵列中的磁盘。奇偶校验数据存储在阵列中的每个磁盘上，允许单个磁盘出错。RAID 5也通过数据的校验位来保证数据的安全性，但是它不是将数据的校验位存储在单独的硬盘中，而是将数据段的校验位交互地存储在每个硬盘中。如果任何一个硬盘损坏，可以根据其他硬盘上的校验位重建损坏的数据。硬盘的利用率是n-1。

RAID 6:它是一个独立的磁盘结构，两个奇偶校验码分布存储。它是RAID5的扩展，主要用于数据必须没有错误的情况。它使用两个奇偶校验值，因此需要N+2个磁盘。同时控制器的设计变得非常复杂，写入速度也不好。计算奇偶值和验证数据正确性需要大量时间，造成不必要的负载，很少有人使用。D]w.|BStm

RAID 7:一种优化的高速数据传输磁盘结构，其中所有I/O传输都是同步的，可以单独控制，从而提高系统的并行性和访问数据的速度；每个磁盘都有一个缓存，实时操作系统可以使用任何实时操作芯片来满足不同实时系统的需求。允许使用SNMP协议进行管理和监控，并且可以为检查区域分配独立的传输通道以提高效率。可以连接多台主机，多用户访问系统时，访问时间几乎接近于0。但是，如果系统断电，缓存中的所有数据都将丢失，因此需要使用UPS。RAID7系统成本很高。

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