RAID 是什么？

中国存储 2016-03-07 09:48

RAID 英文名字叫Redundant Arrays of Independent Disks，也叫磁盘阵列?阵列有是什么意思?通俗的理解就是把很多的硬盘组织在一起来使用。

RAID 可以根据性能来划分为两种：有无冗余(容错)能力

RAID 可以有很多种实现方式，本文只对硬件实现方式来做介绍。

RAID 存在的目有两个：

1. 提高IO能力：

主要表现在：磁盘并行读写能力的提高

2. 提高耐用性/安全性：

主要变现在：磁盘冗余(容错)能力的提高

然而我们再真正的生产环境会根据自身的实际要求，来选择不同的阵列组合。就相当于我们在战场上，会根据实际的敌对形势定制不同的作战阵型一样。考虑的因素有多种，比如最为经济，性能优先，安全第一，等等。所以在RAID的选用级别中，并没有哪种好哪种不好之分，只有根据自身当前的情况来判断适不适合而已。废话不多说 ，现在来对一些RAID级别做一些介绍。

在正式对级别介绍之前，要先理清几个概念;

RAID 控制器：RAID系统的核心，组织管理各个磁盘设备按照设定的模式运行的基础。在其之下有个概念Chunk Size ：块大小，其意就是把数据块切分的大小。

条带卷：平分处理

镜向卷：副本

* RAID0 ( 条带卷 )：

当产生数据流的时候，数据块会根据Chunk Size的大小，切分成两份数据，分别存在到两个磁盘当中;

特点：

数据并行，读写能力提升，但是没有容错的能力，硬盘损坏会导致数据丢失。可用空间：N*min(s1,s2…)取决于容量最小的那个;

* RAID1 ( 镜像卷 )：

当产生数据流的时候，原数据会被RAID控制器复制成两份，分别存储在两个磁盘当中，其中一个作为镜像(副本)盘存在。

特点：

如果有磁盘损坏能够快速恢复数据既有容错能力，另外读出数据的性能大大提高了，因为可以从两个磁盘中读取出一份原数据。但是写的性能降低了，因为存储一份原数据还要写到镜像盘上，另外镜像盘的使用费用也比较高。可用空间：1*min(s1,s2…)

*RAID4

在RAID0的基础思想上引入了校验码的概念，也就是拿出一块磁盘来存放校验码，以备磁盘损坏的时候，能通过校验盘来找回数据。

特点：

有容错能力，缺点是校验盘的IO压力大。

*RAID5 ：在RADI4基础上的进行了改良，让所有盘都能用来存放校验码。

混合类型级别：

*RAID01 ：先 RAID0后RAID1(先平分，后复制)

在RAID 01技术中，当一块物理磁盘出现故障将导致整个虚拟磁盘损失，因此相当于四块物理磁盘的有效故障。如果其它四块物理磁盘有一块丢失，数据将发生丢失。虽然从原理上可以从剩余磁盘数据中重建，但目前市场上的RAID控制器都不能做到数据完全恢复。

*RAID10 ：先RAID1后RAID0(先复制，后平分 )

在RAID 10的情况下，当一块独立的物理磁盘故障后，由于有一块对应镜像磁盘保护数据(除非对应的特定镜像硬盘也同时发生故障)，因此不会对性能带来影响，从而显著高于RAID 0+1的容错性。此外，磁盘故障后的恢复成本RAID 10技术也远低于RAID 01。在RAID 10技术中只需要重建一块物理磁盘，而RAID 01技术必须重建由四块物理磁盘组成的虚拟磁盘，从这点也能够体现出RAID 10相对RAID 01的优势。

RAID 10 和RAID 01兼顾了RAID 0和RAID 1的优点，它们在提供RAID 1一样的数据安全保证的同时，也提供了与RAID 0近似的存储性能。虽然RAID 10和RAID 01基本原理相近，都是RAID0和RAID1的结合，但是RAID 10在整体容错能力和恢复代价上比RAID 01更有优势，所以更为常用。