RAID級別及各個級別特性

1、什么RAID

     RAID是“Redundant Array of Independent Disk”的縮寫，中文意思是獨立冗余磁盤陣列。

2、RAID的級別及各個級別的特性：

    (1)RAID-0:無差錯控制的條帶化：

          要實現RAID-0必須要有兩個以上硬盤驅動器，RAID-0實現了帶區組，數據并不是保存在一個硬盤上，而是分成數據塊保存在不同驅動器上。因為將數據分布在不同驅動器上，所以數據吞吐率大大提高，驅動器的負載也比較平衡。如果剛好所需要的數據在不同的驅動器上效率最好。它不需要計算校驗碼，實現容易。它的缺點是無容錯能力，最少需要2塊磁盤。

    (2)RAID-1：鏡像結構

        對于使用這種RAID1結構的設備來說，RAID控制器必須能夠同時對兩個盤進行讀操作和對兩個鏡象盤進行寫操作。 整體容量相當于單個鏡像盤，實現了數據的冗余。在數據寫入過程中性能會有稍微的下降，而讀取數據的性能得到提升

    (3)RADI-2:RAID-0的改良版，使用了漢明碼的技術

        利用漢明碼來提供數據的錯誤檢查及恢復這種編碼技術需要多個磁盤存放檢查及恢復信息，使得RAID-2技術實施更復雜。在寫入時，RAID 2在寫入數據位同時還要計算出它們的漢明碼并寫入校驗陣列，讀取時也要對數據即時地進行校驗，最后再發向系統。 漢明碼只能糾正一個位的錯誤，所以RAID-2也只能允許一個硬盤出問題，如果兩個或以上的硬盤出問題，RAID-2的數據就將受到破壞。

        (4)RAID-3:帶奇偶校驗碼

            這種校驗碼只能差錯不能糾錯，使用單塊磁盤存放奇偶校驗信息。 如果一塊磁盤失效，奇偶盤及其他數據盤可以重新產生數據。 如果奇偶盤失效，則不影響數據使用。由于存放奇偶校驗碼的磁盤壓力很大，容易成為瓶頸。

        (5)RAID-4:

            RAID4和RAID3很象，不同的是，RAID-4對數據的訪問時按磁盤進行了，每次一個磁盤。由于RAID 4在寫入時要等一個硬盤寫完后才能寫一下個，并且還要寫入校驗數據所以寫入效率比較差，讀取時也是一個硬盤一個硬盤的讀，但校驗迅速，所以相對速度更快。在失敗恢復時，它的難度比RAID3大得多了，控制器的設計難度也要大許多，而且訪問數據的效率不怎么好。   

        (6)RAID-5:

            將奇偶校驗碼分散在各個磁盤上，避免了單塊校驗盤出現瓶頸。RAID5的讀出效率很高，寫入效率一般，塊式的集體訪問效率不錯。 因為奇偶校驗碼在不同的磁盤上，所以提高了可靠性。但是它對數據傳輸的并行性解決不好，而且控制器的設計也相當困難。 RAID 3 與RAID 5相比，重要的區別在于RAID 3每進行一次數據傳輸，需涉及到所有的陣列盤。而對于RAID 5來說，大部分數據傳輸只對一塊磁盤操作，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，其中兩次讀舊的數據及奇偶信息，兩次寫新的數據及奇偶信息。 最多允許損壞1塊磁盤。

        (7)RAID-6

            RAID-6增加了第二個獨立的奇偶校驗信息塊。兩個獨立的奇偶系統使用不同的算法，數據的可靠性非常高，即使兩塊磁盤同時失效也不會影響數據的使用。但RAID-6需要分配給奇偶校驗信息更大的磁盤空間，相對于RAID 5有更大的"寫損失"，因此"寫性能"非常差。較差的性能和復雜的實施方式使得RAID 6很少得到實際應用。RAID-6最多允許兩塊磁盤損壞。

        (8)RAID-7

            RAID7所有的I/O傳送均是同步進行的，可以分別控制，這樣提高了系統的并行性，提高系統訪問數據的速度；每個磁盤都帶有高速緩沖存儲器，實時操作系統可以使用任何實時操作芯片，達到不同實時系統的需要。允許使用SNMP協議進行管理和監視，可以對校驗區指定獨立的傳送信道以提高效率。因為加入高速緩沖存儲器，當多用戶訪問系統時，訪問時間幾乎接近于0。需要注意的是它引入了一個高速緩沖存儲器，這有利有弊，因為一旦系統斷電，在高速緩沖存儲器內的數據就會全部丟失，因此需要和UPS一起工作。RAID 7完全可以理解為一個獨立存儲計算機，它自身帶有操作系統和管理工具，完全可以獨立運行 。

        (9)RAID 10

            至少需要4塊磁盤，先兩兩做RAID-1，再做RAID-0，讀寫性能提升，每組鏡像最多允許損壞1塊磁盤。

        (10)RAID 01

             至少需要4塊磁盤，先兩兩做RAID-0，再做RAID-1，讀寫性能提升。從數據安全性方面來看RAID-10 要優于RAID-01。

        (11)RAID 50

             至少需要6塊磁盤，先兩兩做RAID-5，再做RAID-0,讀寫性能提升，每組鏡像最多允許損壞1塊磁盤。