RAID各級別特性介紹

    RAID全稱為獨立磁盤冗余陣列(Redundant Array of Independent Disks)：基本思想就是把多個相對便宜的硬盤組合起來，成為一個硬盤陣列組，使性能達到甚至超過一個價格昂貴、 容量巨大的硬盤。

    RAID通常被用在服務器電腦上，使用完全相同的硬盤組成一個邏輯扇區，因此操作系統只會把它當做一個硬盤。 RAID分為不同的等級，各個不同的等級均在數據可靠性及讀寫性能上做了不同的權衡。 

    磁盤陣列其樣式有三種：

1、是外接式磁盤陣列柜：外接式磁盤陣列柜最常被使用大型服務器上，具可熱交換（Hot Swap）的特性，不過這類產品的價格都很貴。

2、是內接式磁盤陣列卡：內接式磁盤陣列卡，因為價格便宜，但需要較高的安裝技術，適合技術人員使用操作。硬件陣列能夠提供在線擴容、動態修改陣列級別、自動數據恢復、驅動器漫游、超高速緩沖等功能。它能提供性能、數據保護、可靠性、可用性和可管理性的解決方案。陣列卡專用的處理單元來進行操作。

3、是利用軟件來仿真：利用軟件仿真的方式，是指通過網絡操作系統自身提供的磁盤管理功能將連接的普通SCSI卡上的多塊硬盤配置成邏輯盤，組成陣列。軟件陣列可以提供數據冗余功能，但是磁盤子系統的性能會有所降低，有的降低幅度還比較大，達30%左右。因此會拖累機器的速度，不適合大數據流量的服務器。

一、RAID-0

    RAID 0又稱為Stripe或Strping，一般由2兩個或以上相同型號和容量的磁盤組成，代表了所有RAID級別中的最高存儲性能。提高存儲性能的原理是：RAID事先將磁盤切出等量的區塊（chunk），一旦有數據需要寫入RAID設備時就會按照區塊大小切割好，依次放在各磁盤中，這樣當系統有數據請求就可以被多個磁盤并行執行，這種數據上的并行操作可以充分利用總線的帶寬，顯著提高磁盤整體存取性能。

    特點：

    1、磁盤越多RAID設備的容量就越大。 
    2、容量的總大小是多個硬盤的容量的總和（在磁盤容量一樣的情況下）。 
    3、磁盤越多，寫入的效能就越高。 
    4、如果使用非等大的硬盤，那么當小的磁盤寫滿后，就直接向空間大的磁盤中寫數據了。 
    5、最少的磁盤數是2個，而且磁盤使用率為100% 。

    6、無容錯能力，其中一個磁盤有問題，那么數據就會全部出問題。

二、RAID-1

    RAID 1鏡像存儲(mirroring)，是一種安全的 RAID 模式。數據被分切（方法和RAID 0）后同等地寫入兩個或多個磁盤中，導致寫入速度會比較 慢，但讀取時還是可以多個磁盤并行處理，所以速度會比較快。讀取速度可以接近所有磁盤吞吐量的總和，寫入速度受限于最慢 的磁盤。 RAID1也是磁盤利用率最低的一個。如果用兩個不同大小的磁盤建立RAID1，可以用空間為最小的那個磁盤，較大的磁盤多出來的部分可以作他用，不會浪費。如果其中一個物理磁盤出現故障，可以立即從第二個磁盤上獲取數據。即使一個磁盤出現故障，也不會丟失任何數據。

    特點： 
    1、保證了數據的安全， 
    2、RAID 1設備的容量是所有磁盤容量總和的一半 
    3、在多個磁盤組成RAID 1設備的時候，總容量將以最小的磁盤的容量
    4、讀取的效能相對增加
    5、磁盤數必需是2的整數倍。磁盤利用率為50%

    6、寫入的效能會降低

三、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。

特點： 
1、當任何一個磁盤損壞時，都能夠通過其他磁盤的檢查碼來重建原本磁盤內的數據，安全性明顯增強。 
2、由于有同位檢查碼的存在，因此 RAID 5 的總容量會是整個磁盤數量減一個。 
3、當損毀的磁盤數量大于等于兩顆時，那么 RAID 5 的資料就損壞了。 因為 RAID 5 預設只能支持一顆磁盤的損壞情況。 
4、在讀寫效能上與 RAID-0 差不多。 
5、最少磁盤是3塊，磁盤利用率N-1塊 

四、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。

五、RAID10與RAID01

    這個RAID級別就是針對上面的特點與不足，把RAID 0和RAID 1這兩個結合起來了。 所謂的RAID 01就是：1.先讓組成 RAID 02.再組成 RAID 1，這就是 RAID 0+1 

所謂的RAID 10就是：1.先組成 RAID 12.再組成 RAID 0，這就是RAID 1+0 

特點與不足：由于具有 RAID 0 的優點，所以效能得以提升，由于具有 RAID 1 的優點，所以數據得以備份。 但是也由于 RAID 1 的缺點，所以總容量會少一半用來做為備份。

六、RAID-50

    RAID50是RAID5與RAID0的結合。此配置在RAID5的子磁盤組的每個磁盤上進行包括奇偶信息在內的數據的剝離。每個RAID5子磁盤組要求三個硬盤。RAID50具備更高的容錯能力，因為它允許某個組內有一個磁盤出現故障，而不會造成數據丟失。而且因為奇偶位分部于RAID5子磁盤組上，故重建速度有很大提高。優勢：更高的容錯能力，具備更快數據讀取速率的潛力。需要注意的是：磁盤故障會影響吞吐量。故障后重建信息的時間比鏡像配置情況下要長。