RAID是什么意思?

发布网友 发布时间：2022-04-24 05:50

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懂视网 时间：2022-04-11 07:13

www.cnblogs.com/VicLiu/p/11479427.html

 

简介

    我们都听说过RAID，也经常作为SQL DBA、开发人员或构架师在工作中讨论RAID。但是，其实我们很多人都对RAID的原理，等级，以及RAID是如何影响SQL Server性能并不甚了解。

    本篇文章就是为了补上这一课。

 

磁盘构架

    今天的磁盘，和70年代45rpm(转/分钟)的唱片机很像(你还能记得吗?),仅仅是一个有着轴(磁道)旋转的媒体(面)并将数据存入称之为扇区的磁盘段。

    就像唱片机那样，磁盘驱动器拥有一个摆臂来控制针(在这里可以称之为”磁头”)来访问数据。但对于磁盘来说，并不像唱片机那样只读，而是既可以读又可以写。

    为了从特定的扇区读或者写数据，磁盘必须进行旋转然后摆臂移动使得磁头移动到垂直于指定扇区的正上方以访问数据。

    这个过程就是基本的输入/输出操作的过程(I/O)。

 

IOPS

    IOPS这个术语也是被经常拿出来装X的，但同样，对这个术语真正理解的人并不多。

    很多人都明白IOPS是Input Output Operations per Second的缩写，但是将这个定义转换为实际的概念对于某些人就有点难了。

    对IOPS基本的理解是对满足特定输入输出请求的平均时间的一种衡量。

    这里重点需要知道这个度量标准是基于读取0字节的文件,这仅仅是为了统计和标准化的目的因为一个磁盘扇区大小并不同。   

 

物理磁盘的限制

    磁盘会有一些物理限制会限制磁盘能达到的IOP级别。这个限制是磁道寻址时间(seek time)和旋转延迟(rotational latency)。

    磁道寻址时间是为了使得磁头可以移动到所要读的扇区，移动摆臂所花费的平均时间。

    旋转延迟是为了使磁头读取盘面特定位置旋转磁盘所话费的时间（通常为毫秒级）。

    单位IOP所花的时间公式如下:

    单位IOP时间=磁道寻址时间+旋转延迟

 

    所以，通过这个公式我们就可以轻松计算给定磁盘的最大IOPS。

    而每秒的IOPS数字也是我们最感兴趣的，公式如下:

   1秒/磁道寻址时间+旋转延迟。

 

    我们来看如下例子:

HP 300GB 15k SAS drive（200刀）
转速	15000
平均磁道寻址时间	2.9ms
平均旋转延迟	1.83ms

 

    我们可以用公式计算IOPS了:

IOPS = 1/(2.9ms + 1.83ms)  
  = 1/(4.73ms)   
  = 1/(0.00473)  
  = 211 IOPS

 

    我们可以看到，这个磁盘的IOPS为211（并不是很惨)。

    假如我们想要节省更多的钱，我们再来看一个磁盘的例子以及和上面磁盘的区别:

 

HP 300GB 7200 SATA drive（100刀）
转速	7200
平均磁道寻址时间	10ms
平均旋转延迟	2.1ms

 

    通过公式可以看到这个磁盘的最大IOPS:

IOPS = 1/(10ms + 2.1ms)  
  =  1/(12.1ms) 
  =  1/(0.0121) 
  = 82 IOPS

 

    这个7200转的磁盘的最大IOPS为82。

    通过对比可以看到上面两个磁盘的性能上的巨大差异，这也不难理解为什么同样的容量价格会差这么多。

    此外，文档显示如果你使用磁盘到其IOPS峰值，会产生请求队列而造成延迟（一个在SQL Server中非常邪恶的词汇，像躲避瘟疫一样躲避它）。

    而我看过的大多数文档建议IOP保持在最大IOPS的80%左右。所以我们上面讨论的第一个磁盘的最大IOPS是211如果服务于超过168的IOPS就会开始显出延迟的征兆了。

   现在我已经知道了单独一个磁盘可以达到的IOPS数字，那么下一件事就是要满足生产环境下的SQL Server实例需要多少IOPS?

    我获取这些数据仅仅通过在生产环境下查看PerfMon工具的physical disk: Disk Transfers/Sec 计数器。

    这个数字是:

 

驱动	平均IOPS	最大IOPS
数据和索引	2313	16,164
日志	81.5	1,127
TempDB	141	2,838

 

    通过上面的数据看到，我们的快速磁盘仅仅能处理168的IOPS,所以结论是一个磁盘无论如何也无法满足上面的IOPS要求。

    所以解决这个问题的唯一办法是使用某种机制来调整多个磁盘满足上述需求。

    如果我们有100个300GB 15k SAS驱动器，我们不仅获得了30TB的存储量，还获得了16800的IOPS。

   如果我们使用前面例子中较慢的磁盘，为了达到16800 IOPS,我们需要205块这样的驱动器，这使得我们需要比使用快速磁盘花更多的钱($20,000 vs $20,500),听上去很讽刺，不是吗？

 

RAID的必要性

     现在，我们需要一堆磁盘来满足我们的速度或是容量需求，所以我们需要某种机制来将工作负载加到多个磁盘，实现这个目的的主要手段就是RAID。 
     RAID代表"Redundant Array <of> Inexpensive Disks"(译者注：这是最开始的定义，后来行业标准将I改为Independant,难道这是因为Inexpensive这个词妨碍了他们收取更多的钱?)，RAID提供了将一堆磁盘连接起来使得逻辑上变为1个的方法。

     基于你如何串联你的磁盘，RAID可以提供容错性—当磁盘阵列中有一个磁盘崩溃时数据不会丢失。

    此外,因为串联了多个磁盘，我们可以消除单个磁盘的IOPS限制，更多的磁盘意味着更多的IOPS，就是这么简单。

 

RAID级别

    RAID只为了两个目的:1)通过提高IOPS提高性能  2)提供容错。更高的容错性意味着更低的磁盘性能，同样，高性能方案也会降低容错性。

    根据容错性和性能的目标配置RAID就是所谓的RAID层级。RAID是对常用的RAID阵列的一种分裂，常见的RAID级别为:RAID0,RAID1,RAID5,RAID1+0,RAID0+1。

    根据你对RAID级别的选择，你需要付出所谓的”RAID代价”。某些RAID级别需要重复写入两次数据来保证容错性，但这样会牺牲性能。此外，因为重复写入数据还需要更多的磁盘空间。RAID代价会大大提高你的RAID方案的成本。

    为了明白RAID对于你的系统的影响和收益，熟悉常见的RAID级别和它们的实现原理变得非常重要。

 

RAID 0

    第一个，也是最基本的RAID级别是RAID 0.RAID 0强调为了解决IO的限制而将数据写入到磁盘阵列中。如果IO希望写100MB的数据，RAID0会将100MB数据写入到磁盘阵列的每个磁盘中。

    这种方式大大减少了每个磁盘的负载，并且减少了旋转延迟(每个磁盘不再需要转和原来一样的圈数就能满足请求）。

    虽然RAID0大大提高了IO性能，但没有提供任何容错措施，这意味着如果磁盘阵列中的某一块磁盘崩溃，则整个磁盘阵列中的数据全部丢失。

    因为RAID0并没有提供任何容错措施，所以在生产环境中RAID0几乎不被使用。

    还有一点值得注意的是，由于RAID0磁盘阵列中的每个磁盘都用于存储数据，所以没有任何磁盘空间的损失，比如使用RAID0,10个300GB的磁盘就会有3TB的可用存储空间，这意味着没有损失磁盘空间的RAID代价。

 

RAID 1

    RAID1也被称为”镜像”,因为其通过一个镜像磁盘来保证容错性。在镜像集中的每个磁盘都会有一个镜像磁盘，RAID 1写入的每一笔数据都会分别在两个磁盘中各写一份。这意味着任何一个磁盘除了问题，另一个磁盘就会顶上。用户的角度来看并不知道出现了磁盘崩溃。

    RAID 1需要付出写入时的性能代价。每个写入IOP需要运行两次，但是对于读来说却会提升性能，因为RAID控制器对于大量数据请求会从两个磁盘中读取。

 

RAID 5

    RAID 5也被称为”Striping With Parity)”,这种方式既可以通过磁盘分割(Striping raid0)来提高性能，也可以通过奇偶性(Parity)来提供容错，当一个磁盘崩溃后，奇偶数据可以通过计算重建丢失的数据。

    虽然奇偶性是实现容错的一种不错的方式。但是从磁盘写入来说代价高昂。也就是说对于每一个IOP写请求，RAID5需要4个IOPS。

    为什么需要这么高写入代价的过程如下:

    读取原始数据(1 iop)

    读取当前奇偶数据(1 iop)

    比较当前数据和新写入请求

    基于数据差异计算新的奇偶值

    写入新数据(1 iop)

    写入新的奇偶值(1 iop)

   

RAID 1+0

    RAID 1+0 和其名字所示那样，融合了RAID 0(磁盘分割）和RAID1(镜像)。这种方式也被称为:分割镜像。

    RAID 1+0 由于将数据分割到多个磁盘中使得并且不像RAID5那样有奇偶效验码，所以写入速度非常快。

    但写入速度还是会有影响因为需要重复写入镜像盘，但仍然，写入速度还是非常的快。

    而对于RAID 1+0 存储的代价等同于RAID1 (镜像)，在RAID1+0中只有一半的磁盘空间可以用于存储数据。

 

RAID 0+1

    RAID 0+1 和RAID1 +0 是很像，它们都是通过磁盘分割和镜像来实现目的。他们的区别更加学术化，这里我们假设他们一样。

    RAID 0+1和 RAID 1+0所付出的代价是一样的。

 

其它RAID级别(2,3,4,6,DP等)

    还有一些其它不常见的非标准RAID层级，RAID 2,3,4,6和RAID DP都和RAID5类似，他们都是通过分割和某种奇偶校验来提供性能上和容错。这些类似RAID 5的RAID层级的区别仅仅是它们如何写入奇偶数据。它们之中有些是通过保留一个磁盘来存储奇偶数据，还有一些是将奇偶数据分布到多个磁盘当中等等。如果需要，你可以去做这些研究，但对于我来说，我都称它们为”RAID 5”

    还有一个值得讨论的非标准的RAID级别是RAID DP,DP的是”Dual Parity”的缩写，这和RAID 5很像但其将奇偶数据写入两次，这对于写入来说代价高昂，写入代价被提高到了6（每一次IO写请求需要6 IOPS）

 

RAID 比较

    选择合适的RAID层级并不容易，需要考虑多方面因素：成本，性能和容量。

    下表总结了每个标准RAID层级的好处和坏处。

RAID Level	Fault Tolerance	Read Performance	Write Performance	RAID Write Penalty	Cost
0	None	Good	Excellent	1	Excellent
1	Good	Good	Good	2	Fair
5	Fair	Good	Poor	4	Good
1+0	Excellent	Excellent	Excellent	2	Poor
DP	Good	Good	Terrible	6	Good

 

SQL存储推荐

 

SQL Server文件	RAID级别
操作系统和SQL二进制文件	RAID 1
数据和索引	RAID 1+0 (如果预算不允许可以使用RAID 5)
日志	RAID 1+0
TempDB	RAID 1+0
备份	RAID 5

 

其它考虑因素

    当需要计划你的IO子系统和SQL文件分布以及RAID层级时，你需要多考虑其它因素。

 

RAID控制器

    RAID可以通过2种方式实现：软件实现和硬件实现。

    在软件RAID配置中，操作系统管理RAID级别以及多磁盘之间的IO负载。

    在硬件RAID配置中，物理上会有一个硬件作为RAID控制器。

    通常来说，硬盘RAID解决方案会更健壮，灵活和强大。根据你对RAID控制器的预算，你能获得对应预算的配置选项。

    比如，某些RAID控制器仅仅提供一个RAID层级（比如RAID5）,一些更昂贵的RAID控制其提供了缓存功能。缓存可以用于缓存读取操作，写入操作以及它们两者。更好的RAID控制器甚至提供了对于读取和写入分配缓存的百分比选项。

    缓存对于SQL Server来说非常重要，尤其是对于写来说。无论是何种RAID级别，都没有读取性能上的代价，所有的RAID层级都提高了读取数据的速度。而写入才是RAID的代价，你可以通过RAID缓存来缓存所有的写入操作，这极大的提高了写入性能。通常来说，有缓存的RAID控制器都带有电池，这使得即使断电，缓存的数据也不会丢失。

    记住，SQL Server本身非常善于缓存读取，所以使用昂贵的RAID控制器中的缓存来缓存读取并没有什么意义。

 

虚拟化

    还有一个值得考虑的因素是虚拟化，无论你喜欢与否，我们已经步入了虚拟化的世界。在VMWare环境下部署生产环境下的SQL Server实例变得越来越普遍。

    虚拟化也影响RAID和IO方面，根据你使用的虚拟化产品，当你选择RAID级别时就需要考虑更多的因素，比如，VM是如何和存储系统交互的。

   

总结

    很明显，我们还有一些信息没有讨论到，RAID对于SQL Server性能和容错的重要性不言而喻。

    我希望本篇文章能够帮你理解RAID是如何影响你的SQL Server的性能。作为一个DBA或是数据库构架师来说，你必须明白当前RAID配置有着怎样的性能和容错性。

 

参考资料

MSDN: 
http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms190764.aspx

TechNet: 
http://technet.microsoft.com/en-us/library/cc966534.aspx

Ed Whalen - PerfTuning.com 
http://www.perftuning.com/files/pdf/RAID1.pdf

原文链接

译者注：关于文中可能对于细节有某些错误，已经有人在论坛指出，请看链接:查看关于本篇文章的讨论.但是文章对于RAID的系统性讲述还是很到位的。

[转帖]【译】RAID的概念和RAID对于SQL性能的影响

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热心网友 时间：2022-04-11 04:21

RAID（Rendant Arrays of Independent Drives）是磁盘阵列，是由很多价格较便宜的磁盘，组合成一个容量巨大的磁盘组，利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。利用这项技术，将数据切割成许多区段，分别存放在各个硬盘上。

扩展资料：

磁盘阵列其样式有三种，一是外接式磁盘阵列柜、二是内接式磁盘阵列卡，三是利用软件来仿真。

①外接式磁盘阵列柜最常被使用大型服务器上，具可热交换（Hot Swap）的特性，不过这类产品的价格都很贵。

②内接式磁盘阵列卡，因为价格便宜，但需要较高的安装技术，适合技术人员使用操作。硬件阵列能够提供在线扩容、动态修改阵列级别、自动数据恢复、驱动器漫游、超高速缓冲等功能。它能提供性能、数据保护、可靠性、可用性和可管理性的解决方案。阵列卡专用的处理单元来进行操作。

③利用软件仿真的方式，是指通过网络操作系统自身提供的磁盘管理功能将连接的普通SCSI卡上的多块硬盘配置成逻辑盘，组成阵列。软件阵列可以提供数据冗余功能，但是磁盘子系统的性能会有所降低，有的降低幅度还比较大，达30%左右。因此会拖累机器的速度，不适合大数据流量的服务器。

参考资料：百度百科-磁盘阵列

热心网友 时间：2022-04-11 05:39

RAID：磁盘阵列（Rendant Arrays of Independent Drives，RAID），有“独立磁盘构成的具有冗余能力的阵列”之意。

磁盘阵列是由很多价格较便宜的磁盘，组合成一个容量巨大的磁盘组，利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。利用这项技术，将数据切割成许多区段，分别存放在各个硬盘上。 

磁盘阵列还能利用同位检查（Parity Check）的观念，在数组中任意一个硬盘故障时，仍可读出数据，在数据重构时，将数据经计算后重新置入新硬盘中。

扩展资料：

优点：

1，提高传输速率。RAID通过在多个磁盘上同时存储和读取数据来大幅提高存储系统的数据吞吐量（Throughput）。

在RAID中，可以让很多磁盘驱动器同时传输数据，而这些磁盘驱动器在逻辑上又是一个磁盘驱动器，所以使用RAID可以达到单个磁盘驱动器几倍、几十倍甚至上百倍的速率。这也是RAID最初想要解决的问题。

因为当时CPU的速度增长很快，而磁盘驱动器的数据传输速率无法大幅提高，所以需要有一种方案解决二者之间的矛盾。RAID最后成功了。

2，通过数据校验提供容错功能。普通磁盘驱动器无法提供容错功能，如果不包括写在磁盘上的CRC（循环冗余校验）码的话。

RAID容错是建立在每个磁盘驱动器的硬件容错功能之上的，所以它提供更高的安全性。在很多RAID模式中都有较为完备的相互校验/恢复的措施，甚至是直接相互的镜像备份，从而大大提高了RAID系统的容错度，提高了系统的稳定冗余性。

缺点：

1，RAID0没有冗余功能，如果一个磁盘（物理）损坏，则所有的数据都无法使用。

2，RAID1磁盘的利用率最高只能达到50%(使用两块盘的情况下)，是所有RAID级别中最低的。

3，RAID0+1以理解为是RAID 0和RAID 1的折中方案。RAID 0+1可以为系统提供数据安全保障，但保障程度要比 Mirror低而磁盘空间利用率要比Mirror高。

参考资料：百度百科---磁盘阵列

热心网友 时间：2022-04-11 07:13

RAID是磁盘阵列的意思。

磁盘阵列（Rendant Arrays of Independent Drives，RAID），有“独立磁盘构成的具有冗余能力的阵列”之意。

磁盘阵列是由很多价格较便宜的磁盘，组合成一个容量巨大的磁盘组，利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。利用这项技术，将数据切割成许多区段，分别存放在各个硬盘上。 

磁盘阵列还能利用同位检查（Parity Check）的观念，在数组中任意一个硬盘故障时，仍可读出数据，在数据重构时，将数据经计算后重新置入新硬盘中。

扩展资料：

磁盘阵列优缺点：

优点：

1，提高传输速率。RAID通过在多个磁盘上同时存储和读取数据来大幅提高存储系统的数据吞吐量（Throughput）。

在RAID中，可以让很多磁盘驱动器同时传输数据，而这些磁盘驱动器在逻辑上又是一个磁盘驱动器，所以使用RAID可以达到单个磁盘驱动器几倍、几十倍甚至上百倍的速率。

这也是RAID最初想要解决的问题。因为当时CPU的速度增长很快，而磁盘驱动器的数据传输速率无法大幅提高，所以需要有一种方案解决二者之间的矛盾。RAID最后成功了。

2，通过数据校验提供容错功能。普通磁盘驱动器无法提供容错功能，如果不包括写在磁盘上的CRC（循环冗余校验）码的话。

RAID容错是建立在每个磁盘驱动器的硬件容错功能之上的，所以它提供更高的安全性。在很多RAID模式中都有较为完备的相互校验/恢复的措施，甚至是直接相互的镜像备份，从而大大提高了RAID系统的容错度，提高了系统的稳定冗余性。

缺点：

1，RAID0没有冗余功能，如果一个磁盘（物理）损坏，则所有的数据都无法使用。

2，RAID1磁盘的利用率最高只能达到50%(使用两块盘的情况下)，是所有RAID级别中最低的。

3，RAID0+1以理解为是RAID 0和RAID 1的折中方案。RAID 0+1可以为系统提供数据安全保障，但保障程度要比 Mirror低而磁盘空间利用率要比Mirror高。、

参考资料：百度百科-----磁盘阵列

热心网友 时间：2022-04-11 09:05

RAID的全称是Rendant Arrays of Independent Drives，意思是磁盘阵列，有“独立磁盘构成的具有冗余能力的阵列”之意。

磁盘阵列的定义：

磁盘阵列是由很多价格较便宜的磁盘，组合成一个容量巨大的磁盘组，利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。利用这项技术，将数据切割成许多区段，分别存放在各个硬盘上。

扩展资料

磁盘阵列的原理：

磁盘阵列作为独立系统在主机外直连或通过网络与主机相连。磁盘阵列有多个端口可以被不同主机或不同端口连接。一个主机连接阵列的不同端口可提升传输速度。

和当时PC用单磁盘内部集成缓存一样，在磁盘阵列内部为加快与主机交互速度，都带有一定量的缓冲存储器。主机与磁盘阵列的缓存交互，缓存与具体的磁盘交互数据。

参考资料：百度百科词条——磁盘阵列

热心网友 时间：2022-04-11 11:13

RAID是英文Rendant
Array
of
Independent
Disks的缩写，翻译成中文意思是“独立磁盘冗余阵列”，有时也简称磁盘阵列（Disk
Array）。
简单的说，RAID是一种把多块独立的硬盘（物理硬盘）按不同的方式组合起来形成一个硬盘组（逻辑硬盘），从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。组成磁盘阵列的不同方式成为RAID级别（RAID
Levels）。数据备份的功能是在用户数据一旦发生损坏后，利用备份信息可以使损坏数据得以恢复，从而保障了用户数据的安全性。在用户看起来，组成的磁盘组就像是一个硬盘，用户可以对它进行分区，格式化等等。总之，对磁盘阵列的操作与单个硬盘一模一样。不同的是，磁盘阵列的存储速度要比单个硬盘高很多，而且可以提供自动数据备份。
RAID技术的两大特点：一是速度、二是安全，由于这两项优点，RAID技术早期被应用于高级服务器中的SCSI接口的硬盘系统中，随着近年计算机技术的发展，PC机的CPU的速度已进入GHz
时代。IDE接口的硬盘也不甘落后，相继推出了ATA66和ATA100硬盘。这就使得RAID技术被应用于中低档甚至个人PC机上成为可能。RAID通常是由在硬盘阵列塔中的RAID控制器或电脑中的RAID卡来实现的。
RAID技术经过不断的发展，现在已拥有了从
RAID
0
到
6
七种基本的RAID
级别。另外，还有一些基本RAID级别的组合形式，如RAID
10（RAID
0与RAID
1的组合），RAID
50（RAID
0与RAID
5的组合）等。不同RAID
级别代表着不同的存储性能、数据安全性和存储成本。但我们最为常用的是下面的几种RAID形式。
(1)
RAID
0
(2)
RAID
1
(3)
RAID
0+1
(4)
RAID
3
(5)
RAID
5
RAID级别的选择有三个主要因素：可用性（数据冗余）、性能和成本。如果不要求可用性，选择RAID0以获得最佳性能。如果可用性和性能是重要的而成本不是一个主要因素，则根据硬盘数量选择RAID
1。如果可用性、成本和性能都同样重要，则根据一般的数据传输和硬盘的数量选择RAID3、RAID5。

热心网友 时间：2022-04-11 16:19

RAID
RAID是“Rendant 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：无差错控制的带区组

要实现RAID0必须要有两个以上硬盘驱动器，RAID0实现了带区组，数据并不是保存在一个硬盘上，而是分成数据块保存在不同驱动器上。因为将数据分布在不同驱动器上，所以数据吞吐率大大提高，驱动器的负载也比较平衡。如果刚好所需要的数据在不同的驱动器上效率最好。它不需要计算校验码，实现容易。它的缺点是它没有数据差错控制，如果一个驱动器中的数据发生错误，即使其它盘上的数据正确也无济于事了。不应该将它用于对数据稳定性要求高的场合。如果用户进行图象（包括动画）编辑和其它要求传输比较大的场合使用RAID0比较合适。同时，RAID可以提高数据传输速率，比如所需读取的文件分布在两个硬盘上，这两个硬盘可以同时读取。那么原来读取同样文件的时间被缩短为1/2。

RAID 1：镜象结构

对于使用这种RAID1结构的设备来说，RAID控制器必须能够同时对两个盘进行读操作和对两个镜象盘进行写操作。通过下面的结构图您也可以看到必须有两个驱动器。因为是镜象结构在一组盘出现问题时，可以使用镜象，提高系统的容错能力。它比较容易设计和实现。每读一次盘只能读出一块数据，也就是说数据块传送速率与单独的盘的读取速率相同。因为RAID1的校验十分完备，因此对系统的处理能力有很大的影响，通常的RAID功能由软件实现，而这样的实现方法在服务器负载比较重的时候会大大影响服务器效率。当您的系统需要极高的可靠性时，如进行数据统计，那么使用RAID1比较合适。而且RAID1技术支持“热替换”，即不断电的情况下对故障磁盘进行更换，更换完毕只要从镜像盘上恢复数据即可。当主硬盘损坏时，镜像硬盘就可以代替主硬盘工作。镜像硬盘相当于一个备份盘，可想而知，这种硬盘模式的安全性是非常高的，但带来的后果是硬盘容量利用率很低，只有50%，是所有RAID级别中最低的。

RAID2：带海明码校验

从概念上讲，RAID 2 同RAID 3类似， 两者都是将数据条块化分布于不同的硬盘上， 条块单位为位或字节。然而RAID 2 使用一定的编码技术来提供错误检查及恢复。这种编码技术需要多个磁盘存放检查及恢复信息，使得RAID 2技术实施更复杂。因此,在商业环境中很少使用。下图左边的各个磁盘上是数据的各个位，由一个数据不同的位运算得到的海明校验码可以保存另一组磁盘上，具体情况请见下图。由于海明码的特点，它可以在数据发生错误的情况下将错误校正，以保证输出的正确。它的数据传送速率相当高，如果希望达到比较理想的速度，那最好提高保存校验码ECC码的硬盘，对于控制器的设计来说，它又比RAID3，4或5要简单。没有免费的午餐，这里也一样，要利用海明码，必须要付出数据冗余的代价。输出数据的速率与驱动器组中速度最慢的相等。

RAID3：带奇偶校验码的并行传送

这种校验码与RAID2不同，只能查错不能纠错。它访问数据时一次处理一个带区，这样可以提高读取和写入速度。校验码在写入数据时产生并保存在另一个磁盘上。需要实现时用户必须要有三个以上的驱动器，写入速率与读出速率都很高，因为校验位比较少，因此计算时间相对而言比较少。用软件实现RAID控制将是十分困难的，控制器的实现也不是很容易。它主要用于图形（包括动画）等要求吞吐率比较高的场合。不同于RAID 2，RAID 3使用单块磁盘存放奇偶校验信息。如果一块磁盘失效，奇偶盘及其他数据盘可以重新产生数据。 如果奇偶盘失效，则不影响数据使用。RAID 3对于大量的连续数据可提供很好的传输率，但对于随机数据，奇偶盘会成为写操作的瓶颈。

RAID4：带奇偶校验码的独立磁盘结构

RAID4和RAID3很象，不同的是，它对数据的访问是按数据块进行的，也就是按磁盘进行的，每次是一个盘。在图上可以这么看，RAID3是一次一横条，而RAID4一次一竖条。它的特点的RAID3也挺象，不过在失败恢复时，它的难度可要比RAID3大得多了，控制器的设计难度也要大许多，而且访问数据的效率不怎么好。

RAID5：分布式奇偶校验的独立磁盘结构

从它的示意图上可以看到，它的奇偶校验码存在于所有磁盘上，其中的p0代表第0带区的奇偶校验值，其它的意思也相同。RAID5的读出效率很高，写入效率一般，块式的集体访问效率不错。因为奇偶校验码在不同的磁盘上，所以提高了可靠性。但是它对数据传输的并行性解决不好，而且控制器的设计也相当困难。RAID 3 与RAID 5相比，重要的区别在于RAID 3每进行一次数据传输，需涉及到所有的阵列盘。而对于RAID 5来说，大部分数据传输只对一块磁盘操作，可进行并行操作。在RAID 5中有“写损失”，即每一次写操作，将产生四个实际的读/写操作，其中两次读旧的数据及奇偶信息，两次写新的数据及奇偶信息。

RAID6：带有两种分布存储的奇偶校验码的独立磁盘结构

名字很长，但是如果看到图，大家立刻会明白是为什么，请注意p0代表第0带区的奇偶校验值，而pA代表数据块A的奇偶校验值。它是对RAID5的扩展，主要是用于要求数据绝对不能出错的场合。当然了，由于引入了第二种奇偶校验值，所以需要N+2个磁盘，同时对控制器的设计变得十分复杂，写入速度也不好，用于计算奇偶校验值和验证数据正确性所花费的时间比较多，造成了不必须的负载。我想除了军队没有人用得起这种东西。

RAID7：优化的高速数据传送磁盘结构

RAID7所有的I/O传送均是同步进行的，可以分别控制，这样提高了系统的并行性，提高系统访问数据的速度；每个磁盘都带有高速缓冲存储器，实时操作系统可以使用任何实时操作芯片，达到不同实时系统的需要。允许使用SNMP协议进行管理和监视，可以对校验区指定独立的传送信道以提高效率。可以连接多台主机，因为加入高速缓冲存储器，当多用户访问系统时，访问时间几乎接近于0。由于采用并行结构，因此数据访问效率大大提高。需要注意的是它引入了一个高速缓冲存储器，这有利有弊，因为一旦系统断电，在高速缓冲存储器内的数据就会全部丢失，因此需要和UPS一起工作。当然了，这么快的东西，价格也非常昂贵。

RAID10：高可靠性与高效磁盘结构

这种结构无非是一个带区结构加一个镜象结构，因为两种结构各有优缺点，因此可以相互补充，达到既高效又高速还可以的目的。大家可以结合两种结构的优点和缺点来理解这种新结构。这种新结构的价格高，可扩充性不好。主要用于容易不大，但要求速度和差错控制的数据库中。

RAID53：高效数据传送磁盘结构

越到后面的结构就是对前面结构的一种重复和再利用，这种结构就是RAID3和带区结构的统一，因此它速度比较快，也有容错功能。但价格十分高，不易于实现。这是因为所有的数据必须经过带区和按位存储两种方法，在考虑到效率的情况下，要求这些磁盘同步真是不容易。

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。

JBOD模式

JBOD通常又称为Span。它是在逻辑上将几个物理磁盘一个接一个连起来， 组成一个大的逻辑磁盘。JBOD不提供容错，该阵列的容量等于组成Span的所有磁盘的容量的总和。JBOD严格意义上说，不属于RAID的范围。不过现在很多IDE RAID控制芯片都带着种模式，JBOD就是简单的硬盘容量叠加，但系统处理时并没有采用并行的方式，写入数据的时候就是先写的一块硬盘，写满了再写第二块硬盘……

我们能够用得上的IDE RAID

上面是对RAID原理的叙述，而我们Pcfans最关心的是RAID的应用。我们日常使用IDE硬盘，而且很容易买到IDE RAID卡和集成RAID芯片的主板。所以跟我们最贴近的是IDE RAID。限于应用级别很低，IDE RAID多数只支持RAID 0，RAID 1，RAID 0+1，JBOD模式。

参考资料：http://bk.baidu.com/view/7102.htm

热心网友 时间：2022-04-11 19:17

RAID是“Rendant
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。
RAID磁盘阵列（Rendant
Array
of
Independent
Disks）
简单地解释，就是将N台硬盘透过RAID
Controller（分Hardware，Software）结合成虚拟单台大容量的硬盘使用，其特色是N台硬盘同时读取速度加快及提供容错性Fault
Tolerant，所以RAID是当成平时主要访问Data的Storage不是Backup
Solution。
在RAID有一基本概念称为EDAP（Extended
Data
Availability
and
Protection），其强调扩充性及容错机制，
也是各家厂商如：Mylex，IBM，HP，Compaq，Adaptec，Infortrend等诉求的重点，包括在不须停机情况下可处理以下动作：
RAID
磁盘阵列支援自动检测故障硬盘；
RAID
磁盘阵列支援重建硬盘坏轨的资料；
RAID
磁盘阵列支援支持不须停机的硬盘备援
Hot
Spare；
RAID
磁盘阵列支援支持不须停机的硬盘替换
Hot
Swap；
RAID
磁盘阵列支援扩充硬盘容量等。
一旦RAID阵列出现故障，硬件服务商只能给客户重新初始化或者REBUILD，这样客户数据就会无法挽回。因此对RAID0、RAID1、RAID5以及组合型的RAID系列磁盘阵列数据恢复，出现故障以后只要不对阵列作初始化操作，就有机会恢复出故障RAID磁盘阵列的数据。
技术规范
（1）RAID技术规范简介
冗余磁盘阵列技术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。
（2）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。
（3）RAID规范
主要包含RAID
0～RAID
7等数个规范，它们的侧重点各不相同，常见的规范有如下几种：
RAID
0：无差错控制的带区组
要实现RAID0必须要有两个以上硬盘驱动器，RAID0实现了带区组，数据并不是保存在一个硬盘上，而是分成数据块保存在不同驱动器上。因为将数据分布在不同驱动器上，所以数据吞吐率大大提高，驱动器的负载也比较平衡。如果刚好所需要的数据在不同的驱动器上效率最好。它不需要计算校验码，实现容易。它的缺点是它没有数据差错控制，如果一个驱动器中的数据发生错误，即使其它盘上的数据正确也无济于事了。不应该将它用于对数据稳定性要求高的场合。如果用户进行图象（包括动画）编辑和其它要求传输比较大的场合使用RAID0比较合适。同时，RAID可以提高数据传输速率，比如所需读取的文件分布在两个硬盘上，这两个硬盘可以同时读取。那么原来读取同样文件的时间被缩短为1/2。在所有的级别中，RAID
0的速度是最快的。但是RAID
0没有冗余功能的，如果一个磁盘（物理）损坏，则所有的数据都无法使用
RAID
1：镜象结构
对于使用这种RAID1结构的设备来说，RAID控制器必须能够同时对两个盘进行读操作和对两个镜象盘进行写操作。通过下面的结构图您也可以看到必须有两个驱动器。因为是镜象结构在一组盘出现问题时，可以使用镜象，提高系统的容错能力。它比较容易设计和实现。每读一次盘只能读出一块数据，也就是说数据块传送速率与单独的盘的读取速率相同。因为RAID1的校验十分完备，因此对系统的处理能力有很大的影响，通常的RAID功能由软件实现，而这样的实现方法在服务器负载比较重的时候会大大影响服务器效率。当您的系统需要极高的可靠性时，如进行数据统计，那么使用RAID1比较合适。而且RAID1技术支持“热替换”，即不断电的情况下对故障磁盘进行更换，更换完毕只要从镜像盘上恢复数据即可。当主硬盘损坏时，镜像硬盘就可以代替主硬盘工作。镜像硬盘相当于一个备份盘，可想而知，这种硬盘模式的安全性是非常高的，RAID
1的数据安全性在所有的RAID级别上来说是最好的。但是其磁盘的利用率却只有50%，是所有RAID级别中最低的。

热心网友 时间：2022-04-11 22:31

简单的说，RAID是一种把多块独立的硬盘（物理硬盘）按不同的方式组合起来形成一个硬盘组（逻辑硬盘），从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。组成磁盘阵列的不同方式成为RAID级别（RAID
Levels）。数据备份的功能是在用户数据一旦发生损坏后，利用备份信息可以使损坏数据得以恢复，从而保障了用户数据的安全性。在用户看起来，组成的磁盘组就像是一个硬盘，用户可以对它进行分区，格式化等等。总之，对磁盘阵列的操作与单个硬盘一模一样。不同的是，磁盘阵列的存储速度要比单个硬盘高很多，而且可以提供自动数据备份。
　　RAID技术的两大特点：一是速度、二是安全，由于这两项优点，RAID技术早期被应用于高级服务器中的SCSI接口的硬盘系统中，随着近年计算机技术的发展，PC机的CPU的速度已进入GHz
时代。IDE接口的硬盘也不甘落后，相继推出了ATA66和ATA100硬盘。这就使得RAID技术被应用于中低档甚至个人PC机上成为可能。RAID通常是由在硬盘阵列塔中的RAID控制器或电脑中的RAID卡来实现的。
RAID技术经过不断的发展，现在已拥有了从
RAID
0
到
6
七种基本的RAID
级别。另外，还有一些基本RAID级别的组合形式，如RAID
10（RAID
0与RAID
1的组合），RAID
50（RAID
0与RAID
5的组合）等。不同RAID
级别代表着不同的存储性能、数据安全性和存储成本。但我们最为常用的是下面的几种RAID形式。
(1)
RAID
0
RAID
0又称为Stripe（条带化）或Striping，它代表了所有RAID级别中最高的存储性能。RAID
0提高存储性能的原理是把连续的数据分散到多个磁盘上存取，这样，系统有数据请求就可以被多个磁盘并行的执行，每个磁盘执行属于它自己的那部分数据请求。这种数据上的并行操作可以充分利用总线的带宽，显著提高磁盘整体存取性能。
如图所示：系统向三个磁盘组成的逻辑硬盘（RADI
0
磁盘组）发出的I/O数据请求被转化为3项操作，其中的每一项操作都对应于一块物理硬盘。我们从图中可以清楚的看到通过建立RAID
0，原先顺序的数据请求被分散到所有的三块硬盘中同时执行。从理论上讲，三块硬盘的并行操作使同一时间内磁盘读写速度提升了3倍。
但由于总线带宽等多种因素的影响，实际的提升速率肯定会低于理论值，但是，大量数据并行传输与串行传输比较，提速效果显著显然毋庸置疑。
RAID
0的缺点是不提供数据冗余，因此一旦用户数据损坏，损坏的数据将无法得到恢复。
RAID
0具有的特点，使其特别适用于对性能要求较高，而对数据安全不太在乎的领域，如图形工作站等。对于个人用户，RAID
0也是提高硬盘存储性能的绝佳选择。
(2)
RAID
1
RAID
1又称为Mirror或Mirroring（镜像），它的宗旨是最大限度的保证用户数据的可用性和可修复性。
RAID
1的操作方式是把用户写入硬盘的数据百分之百地自动复制到另外一个硬盘上。
如图所示：当读取数据时，系统先从RAID
0的源盘读取数据，如果读取数据成功，则系统不去管备份盘上的数据；如果读取源盘数据失败，则系统自动转而读取备份盘上的数据，不会造成用户工作任务的中断。当然，我们应当及时地更换损坏的硬盘并利用备份数据重新建立Mirror，避免备份盘在发生损坏时，造成不可挽回的数据损失。
由于对存储的数据进行百分之百的备份，在所有RAID级别中，RAID
1提供最高的数据安全保障。同样，由于数据的百分之百备份，备份数据占了总存储空间的一半，因而Mirror(镜像)的磁盘空间利用率低，存储成本高。
Mirror虽不能提高存储性能，但由于其具有的高数据安全性，使其尤其适用于存放重要数据，如服务器和数据库存储等领域.
(
3)
RAID
0+1
正如其名字一样RAID
0+1是RAID
0和RAID
1的组合形式，也称为RAID
10。
以四个磁盘组成的RAID
0+1为例，其数据存储方式如图所示：RAID
0+1是存储性能和数据安全兼顾的方案。它在提供与RAID
1一样的数据安全保障的同时，也提供了与RAID
0近似的存储性能。
由于RAID
0+1也通过数据的100%备份功能提供数据安全保障，因此RAID
0+1的磁盘空间利用率与RAID
1相同，存储成本高。
RAID
0+1的特点使其特别适用于既有大量数据需要存取，同时又对数据安全性要求严格的领域，如银行、金融、商业超市、仓储库房、各种档案管理等。
(4)
RAID
3
RAID
3是把数据分成多个“块”，按照一定的容错算法，存放在N+1个硬盘上，实际数据占用的有效空间为N个硬盘的空间总和，而第N+1个硬盘上存储的数据是校验容错信息，当这N+1个硬盘中的其中一个硬盘出现故障时，从其它N个硬盘中的数据也可以恢复原始数据，这样，仅使用这N个硬盘也可以带伤继续工作（如采集和回放素材），当更换一个新硬盘后，系统可以重新恢复完整的校验容错信息。由于在一个硬盘阵列中，多于一个硬盘同时出现故障率的几率很小，所以一般情况下，使用RAID3，安全性是可以得到保障的。与RAID0相比，RAID3在读写速度方面相对较慢。使用的容错算法和分块大小决定RAID使用的应用场合，在通常情况下，RAID3比较适合大文件类型且安全性要求较高的应用，如视频编辑、硬盘播出机、大型数据库等.
(5)
RAID
5
RAID
5
是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。
以四个硬盘组成的RAID
5为例，其数据存储方式如图4所示：图中，P0为D0，D1和D2的奇偶校验信息，其它以此类推。由图中可以看出，RAID
5不对存储的数据进行备份，而是把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上，并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上。当RAID5的一个磁盘数据发生损坏后，利用剩下的数据和相应的奇偶校验信息去恢复被损坏的数据。
RAID
5可以理解为是RAID
0和RAID
1的折衷方案。RAID
5可以为系统提供数据安全保障，但保障程度要比Mirror低而磁盘空间利用率要比Mirror高。RAID
5具有和RAID
0相近似的数据读取速度，只是多了一个奇偶校验信息，写入数据的速度比对单个磁盘进行写入操作稍慢。同时由于多个数据对应一个奇偶校验信息，RAID
5的磁盘空间利用率要比RAID
1高，存储成本相对较低。
RAID级别的选择有三个主要因素：可用性（数据冗余）、性能和成本。如果不要求可用性，选择RAID0以获得最佳性能。如果可用性和性能是重要的而成本不是一个主要因素，则根据硬盘数量选择RAID
1。如果可用性、成本和性能都同样重要，则根据一般的数据传输和硬盘的数量选择RAID3、RAID5。

热心网友 时间：2022-04-12 02:03

RAID，为Rendant
Arrays
of
Independent
Disks的简称，中文为廉价冗余磁盘阵列。在1987年由美国柏克莱大学提出RAID（Rendant
Arrayof
Inexpensive
Disks）理论，作为高性能的存储系统，巳经得到了越来越广泛的应用。RAID的级别从RAID概念的提出到现在，巳经发展了多个级别，有明确标准级别分别是0、1、2、3、4、5等。但是最常用的是0、1、3、5四个级别。其他还有6、7、10、30、50等。RAID为使用者降低了成本、增加了执行效率，并提供了系统运行的稳定性。

热心网友 时间：2022-04-12 05:51

简单的说，RAID是一种把多块独立的硬盘（物理硬盘）按不同的方式组合起来形成一个硬盘组（逻辑硬盘），从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。组成磁盘阵列的不同方式成为RAID级别（RAID
Levels）。数据备份的功能是在用户数据一旦发生损坏后，利用备份信息可以使损坏数据得以恢复，从而保障了用户数据的安全性。在用户看起来，组成的磁盘组就像是一个硬盘，用户可以对它进行分区，格式化等等。总之，对磁盘阵列的操作与单个硬盘一模一样。不同的是，磁盘阵列的存储速度要比单个硬盘高很多，而且可以提供自动数据备份。

热心网友 时间：2022-04-12 09:55

RAID（独立磁盘冗余阵列）是一种数据存储虚拟化技术，将多个物理磁盘驱动器组件组合到一个或多个逻辑单元中，以实现数据冗余和/或提高性能的目的。

热心网友 时间：2022-04-12 14:17

...
RAID在魔兽世界中是团队副本的意思，有10人的，25人的还有40人的。。。

热心网友 时间：2022-04-12 19:11

raid

n.
袭击, 搜捕
v.
奇袭, 搜捕