RAID

RAID:为Redundant 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（Redundant 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。

RAID1：RAID 1 - Disk Mirroring(较常用) 又称镜像。
即每个工作盘都有一个镜像盘,每次写数据时必须同时写入镜像盘,读数据时只从工作盘读出,一旦工作盘发生故障立即转入镜像盘,从镜像盘中读出数据,当更换故障盘后,数据可以重构,恢复工作盘正确数据,这种阵列可靠性很高,但其有效容量减小到总容量一半以下,因此RAID1常用于对容错要求极严的应用场合,如财政、金融等领域。

RAID2:又称位交叉,它采用汉明码作盘错校验,采用按位交叉存取,运用于大数据的读写,但冗余信息开销太大(校验盘为多个),已被淘汰。

RAID3:RAID 3 - Parallel Disk Array 为单盘容错并行传输。即采用Stripping技术将数据分块,对这些块进行异或校验,校验数据写到最后一个硬盘上。它的特点是有一个盘为校验盘,数据以位或字节的方式存于各盘(分散记录在组内相同扇区的各个硬盘上)。当一个硬盘发生故障,除故障盘外,写操作将继续对数据盘和校验盘进行操作。而读操作是通过对剩余数据盘和校验盘的异或计算重构故障盘上应有的数据来进行的。
RAID3的优点是并行I/O传输和单盘容错,具有很高可靠性。缺点:每次读写要牵动整个组，每次只能完成一次I/O。

RAID4:与RAID3相似，区别是:RAID3是按位或字节交叉存取,而RAID4是按块(扇区)存取,可以单独地对某个盘进行操作,无须像RAID3那样,哪怕每一次小I/O操作也要涉及全组,只需涉及组中两块硬盘(一块数据盘,一块校验盘)即可,从而提高了小量数据I/O速度。缺点:对于随机分散的小数据量I/O,固定的校验盘又成为I/O瓶颈,例如:事务处理。作两个很小的写操作,一个写在drive2的stripe1 上,一个写在drive3的stripe2上,它们都要往校验盘上写,所以发生争用校验盘的问题。

RAID5：RAID 5 - Striping with floating parity drive(最常用) 是一种旋转奇偶校验独立存取的阵列方式，它与RAID3,RAID4不同的是没有固定的校验盘,而是按某种规则把奇偶校验信息均匀地分布在阵列所属的硬盘上,所以在每块硬盘上,既有数据信息也有校验信息。这一改变解决了争用校验盘的问题,使得在同一组内并发进行多个写操作。所以RAID5即适用于大数据量的操作,也适用于各种事务处理,它是一种快速、大容量和容错分布合理的磁盘阵列。当有N块阵列盘时,用户空间为N-1块盘容量。