磁盤陣列

磁盤陣列（Redundant Arrays of Independent Disks，RAID），有“獨立磁盤構成的具有冗余能力的陣列”之意。

磁盤陣列是由很多價格較便宜的磁盤，組合成一個容量巨大的磁盤組，利用個別磁盤提供數據所產生加成效果提升整個磁盤系統效能。利用這項技術，將數據切割成許多區段，分別存放在各個硬盤上。

磁盤陣列還能利用同位檢查（Parity Check）的觀念，在數組中任意一個硬盤故障時，仍可讀出數據，在數據重構時，將數據經計算后重新置入新硬盤中。

所有的數據都是存儲在存儲介質中，我們現在做常用的就是硬盤，其實磁盤陣列就是一大堆磁盤組成的一個存儲空間。就好比你家有多個房間。共同組成了一個房子。而對于磁盤陣列來說，總重要的是在硬盤壞掉了也能夠保證數據的完整性，這個取決于所選擇的RAID級別。

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RAID級別

RAID技術主要包含RAID 0～RAID 53等數個規范，我們數據中心最常用的是:

• RAID 0
• RAID 1
• RAID 5
• RAID 1+0/0+1

我就來簡單的介紹一下這幾個常用的RAID。RAID級別有好多。有興趣可以查一下。

RAID 0

RAID 0：RAID 0連續以位或字節為單位分割數據，并行讀/寫于多個磁盤上，因此具有很高的數據傳輸率，但它沒有數據冗余，因此并不能算是真正的RAID結構。RAID 0只是單純地提高性能，并沒有為數據的可靠性提供保證，而且其中的一個磁盤失效將影響到所有數據。因此，RAID 0不能應用于數據安全性要求高的場合。RAID 0最簡單的實現方式就是把N塊同樣的硬盤用硬件的形式通過智能磁盤控制器或用操作系統中的磁盤驅動程序以軟件的方式串聯在一起創建一個大的卷集。在使用中電腦數據依次寫入到各塊硬盤中，它的***優點就是可以整倍的提高硬盤的容量

RAID 0的存儲空間：所有磁盤空間相加。例如使用了三塊1T的硬盤組建成RAID 0模式，那么磁盤容量就會是3T。

RAID 0容量是所有磁盤容量和

RAID 1

RAD 1稱為磁盤鏡像，原理是把一個磁盤的數據鏡像到另一個磁盤上，也就是說數據在寫入一塊磁盤的同時，會在另一塊閑置的磁盤上生成鏡像文件，在不影響性能情況下***限度的保證系統的可靠性和可修復性上，只要系統中任何一對鏡像盤中至少有一塊磁盤可以使用，甚至可以在一半數量的硬盤出現問題時系統都可以正常運行,當一塊硬盤失效時，系統會忽略該硬盤，轉而使用剩余的鏡像盤讀寫數據，具備很好的磁盤冗余能力。雖然這樣對數據來講絕對安全，但是成本也會明顯增加，磁盤利用率為50%，以四塊1T容量的硬盤來講，可利用的磁盤空間僅為2T。另外，出現硬盤故障的RAID系統不再可靠，應當及時的更換損壞的硬盤，否則剩余的鏡像盤也出現問題，那么整個系統就會崩潰。更換新盤后原有數據會需要很長時間同步鏡像，外界對數據的訪問不會受到影響，只是這時整個系統的性能有所下降。因此，RAID 1多用在保存關鍵性的重要數據的場合。

RAID 1的存儲空間：所有磁盤空間相加的一半。例如使用了兩塊1T的硬盤組建成RAID 1模式，那么磁盤容量就會是1T。

RAID 1容量是所有磁盤容量的一半

RAID 5

RAID 5：分布式奇偶校驗的獨立磁盤結構，RAID 5不單獨指定的奇偶盤，而是在所有磁盤上交叉地存取數據及奇偶校驗信息。在RAID 5上，讀/寫指針可同時對陣列設備進行操作，提供了更高的數據流量。RAID 5更適合于小數據塊和隨機讀寫的數據。對于RAID 5來說，大部分數據傳輸只對一塊磁盤操作，并可進行并行操作。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。

RAID 5的存儲空間：至少要用3塊硬盤。總容量是N-1。例如使用了三塊1T的硬盤組建成RAID 5模式，那么磁盤容量就會是2T。

RAID 5存儲空間是N-1

RAID 1+0/0+1

RAID 0+1名稱上我們便可以看出是RAID0與RAID1的結合體。在我們單獨使用RAID 1也會出現類似單獨使用RAID 0那樣的問題，即在同一時間內只能向一塊磁盤寫入數據，不能充分利用所有的資源。為了解決這一問題，我們可以在磁盤鏡像中建立帶區集。因為這種配置方式綜合了帶區集和鏡像的優勢，所以被稱為RAID 0+1。把RAID0和RAID1技術結合起來，數據除分布在多個盤上外，每個盤都有其物理鏡像盤，提供全冗余能力，允許一個以下磁盤故障，而不影響數據可用性，并具有快速讀/寫能力。RAID0+1要在磁盤鏡像中建立帶區集至少4個硬盤。

根據組合分為RAID 10和RAID 01，實際是將RAID 0和RAID 1標準結合的產物，在連續地以位或字節為單位分割數據并且并行讀/寫多個磁盤的同時，為每一塊磁盤作磁盤鏡像進行冗余。它的優點是同時擁有RAID 0的超凡速度和RAID 1的數據高可靠性，但是CPU占用率同樣也更高，而且磁盤的利用率比較低。RAID 1+0是先鏡射再分區數據，再將所有硬盤分為兩組，視為是RAID 0的***組合，然后將這兩組各自視為RAID 1運作。RAID 0+1則是跟RAID 1+0的程序相反，是先分區再將數據鏡射到兩組硬盤。它將所有的硬盤分為兩組，變成RAID 1的***組合，而將兩組硬盤各自視為RAID 0運作。性能上，RAID 0+1比RAID 1+0有著更快的讀寫速度?？煽啃陨希擱AID 1+0有一個硬盤受損，其余三個硬盤會繼續運作。RAID 0+1 只要有一個硬盤受損，同組RAID 0的另一只硬盤亦會停止運作，只剩下兩個硬盤運作，可靠性較低。因此，RAID 10遠較RAID 01常用，零售主板絕大部份支持RAID 0/1/5/10，但不支持RAID 01。

RAID0+1容量是所有磁盤一半

RAID1+0容量是所有磁盤的一半

這就是我們常用的磁盤陣列RAID級別，也是因為是我常用的，所以記錄一下。都在說這個數據的安全性，這個很多同學自己沒有磁盤陣列和RIAD卡進行測試。即便是工作中維護陣列，因為有數據不能夠拔下磁盤做測試。所以想要驗證這個RAID的對數據到底有沒有影響我們可以使用VMWARE WorkStation。虛擬機進行測試。我就簡單給截幾個圖，待有時間你可以自己測試。安裝Vmware Workstation很容易。下載安裝即可。

當我們新建好虛擬機之后不要安裝操作系統，我們添加磁盤，如圖：

添加虛擬機磁盤

添加虛擬機磁盤

看你想做那個RAID級別的測試，比如用RAID 0 。我們添加兩塊磁盤，啟動時做一個RAID 0，然后裝系統。裝好之后把其中一塊磁盤刪掉，看看系統能不能啟動，當然啟動不了。RAID 0，壞一個數據就壞掉了。然后兩塊磁盤做一個RAID 1，然后裝系統，裝好之后，刪除一塊磁盤，再啟動試試，發現不受影響？？？這樣就能夠測試一下RAID的級別的安全性了。