RAID磁盘阵列

简介

磁盘阵列（Redundant Arrays of Independent Disks，RAID），意为“独立磁盘构成的具有冗余能力的阵列”

磁盘阵列是由很多块独立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。 

组成磁盘阵列有不同级别分列，常用RAID类型：RAID 0 ，RAID1 , RAID5, RAID6 ,RAID1+0等；

阵列卡

阵列卡是用来实现RAID功能的板卡 通常是由1/0处理器，硬盘控制器，硬盘连接器和缓存等一系列组件构成的 不同的RAID支持的RAID功能不同 例如支持RAID0，RAID1，RAID5，RAID1+0等 RAID卡的接口类型 IDE接口、scsi接口、SATA接口和SAS接口

RAID 级别（level）

RAID 0（条带卷）

• 至少需要两块硬盘（n≥2）
• 需要两块以上硬盘进行raid重组，连续以位或者字节为单位进行分割数据，把文件数据分为几部分，分开记录到各个硬盘进行存储，所以他有很高数据传输速率，但是他没有数据冗余（备份），如果磁盘组内有硬盘损坏，整个RAID就会失效；
• 特点：是传输速率高，安全性差，不能使用在安全性较高的场景。

RAID 1（镜像卷）

• 需要以偶数块以上的硬盘（n=2,4,6…..）

• 通过磁盘数据生成镜像实现数据冗余，在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据，
• 比如如图A1存储了一个文件，RIAD会将这个文件存到看不到的镜像A1里，当原本A1区的硬盘失效，RIAD就会直接提取镜像A1硬盘的文件，将镜像A1转为A1；
• 特点：是磁盘阵列中单位成本最高的，但是有很高的数据安全性和可用性，一块硬盘失效，系统自动切换到镜像磁盘读写，从而不需要重组失效数据。

RAID 5（会校验的容错卷）

• 至少三个硬盘组成（n≥3）
• 一种有特殊校验机制的磁盘阵列，会将一条数据分段存储，分开存储到每个硬盘中，存储内容有一条相关联的校验数据，硬盘组会将一块硬盘应用为数据校验盘，用于恢复数据；
• 特点：多块盘同时读写，读取性能很高，但是有校验机制，所以写入性能较差，安全性高，允许其中一块硬盘损坏，其他硬盘校验数据进行恢复，不会影响其他数据。

RAID 6（基于RAID5的升级版）

• 至少需要四块硬盘组成（n≥4）；
• 基于RAID 5一块数据校验盘的情况下，RAID 6增加了第二份独立校验数据信息块；
• 两块独立的奇偶系统使用不同的算法，即使两块磁盘同时失效也不会影响数据使用；
• 特点：相对RAID有更大的“写损失”，因此写入性能较差；

RAID 1+0（RAID 1+RAID 0）

• 至少需要四块以上的偶数硬盘（n=4,6,8…）
• 先将硬盘组分成两组组成RAID 1，然后把两组RAID 1再组成RAID0；
• 特点：多块盘同时读取写入，性能高，安全可靠性高；最多坏两块硬盘

RAID热备盘

• 作用：相当于是在 raid里面再做一个备份，比如说本来Raid里面是只允许坏一个盘的情况下系统和数据依然正常运行，但是坏两个就不行了，但是加了热备之后就可以同时坏两个盘都没问题，就多了个保险。
• 原理：热备盘相当于帮Raid阵列多做多个备份，如果Raid陈列里其中一个盘坏了，这个热备盘就会顶替Raid里的那个坏盘，同时利用异或校验算法，把坏盘上面的数据原样做出来并存储在热备盘中。这样一来就等于Raid没受到损坏，然再找个一个同样的盘把坏盘替换掉，Raid和热备盘的状态又正常了。

总结

• 一个硬盘组可以有多种分开组成的RAID级别类型；
• 有些RIAD可以进行分层组成新的RAID，比如RIAD 10(1+0)、RIAD 50(5+0)等；