磁盤陣列重要規范參數有哪些
2015-05-08 來源：智慧城市網
在為大家介紹磁盤陣列重要規范參數之前先介紹下磁盤陣列的概念，所謂的磁盤陣列（Redundant ArraysofIndependent 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。[1]
磁盤陣列還能利用同位檢查（ParityCheck）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。
磁盤陣列重要規范參數
RAID0：RAID0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。RAID0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，RAID0不能應用于數據安全性要求高的場合。
RAID1：它是通過磁盤數據鏡像實現數據冗余，在成對的獨立磁盤上產生互為備份的
數據。當原始數據繁忙時，可直接從鏡像拷貝中讀取數據，因此RAID1可以提高讀取性能。RAID1是磁盤陣列中單位成本高的，但提供了很高的數據安全性和可用性。當一個磁盤失效時，系統可以自動切換到鏡像磁盤上讀寫，而不需要重組失效的數據。
RAID01/10:根據組合分為RAID10和RAID01，實際是將RAID0和RAID1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RAID0的超凡速度和RAID1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。RAID1+0是先鏡射再分區數據，再將所有硬盤分為兩組，視為是RAID0的低組合，然后將這兩組各自視為RAID1運作。RAID0+1則是跟RAID1+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RAID1的低組合，而將兩組硬盤各自視為RA
ID0運作。性能上，RAID0+1比RAID1+0有著更快的讀寫速度。可靠性上，當RAID1+0有一個硬盤受損，其余三個硬盤會繼續運作。RAID0+1只要有一個硬盤受損，同組RAID0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，RAID10遠較RAID01常用，零售主板絕大部份支持RAID0/1/5/10，但不支持RAID01。
RAID2：將數據條塊化地分布于不同的硬盤上，條塊單位為位或字節，并使用稱為“加重平均糾錯碼（漢明碼）”的編碼技術來提供錯誤檢查及恢復。
RAID3：它同RAID2非常類似，都是將數據條塊化分布于不同的硬盤上，區別在于RAID3使用簡單的奇偶校驗，并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。RAID3對于大量的連續數據可提供很好的傳輸率，但對于隨機數據來說，奇偶盤會成為寫操作的瓶頸。
RAID4：RAID4同樣也將數據條塊化并分布于不同的磁盤上，但條塊單位為塊或記錄。RAID4使用一塊磁盤作為奇偶校驗盤，每次寫操作都需要訪問奇偶盤，這時奇偶校驗盤會成為寫操作的瓶頸，因此RAID4在商業環境中也很少使用。
RAID5：RAID5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RAID5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。RAID5更適合于小數據塊和隨機讀寫的數據。RAID3與RAID5相比，主要的區別在于RAID3每進行一次數據傳輸就需涉及到所有的陣列盤；而對于RAID5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RAID5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。
RAID6：與RAID5相比，RAID6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RAID6需要分配給奇偶校驗信息更大的磁盤空間，相對于RAID5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RAID6很少得到實際應用。
RAID7：這是一種新的RAID標準，其自身帶有智能化實時操作系統和用于存儲管理的軟件工具，可完全獨立于主機運行，不占用主機CPU資源。RAID7可以看作是一種存儲計算機（Storage Computer），它與其他RAID標準有明顯區別。除了以上的各種標準（如表1），我們可以如RAID0+1那樣結合多種RAID規范來構筑所需的RAID陣列，例如RAID5+3（RAID53）就是一種應用較為廣泛的陣列形式。用戶一般可以通過靈活配置磁盤陣列來獲得更加符合其要求的磁盤存儲系統。
RAID5E(RAID5Enhancement):RAID5E是在RAID5級別基礎上的改進，與RAID5類似，數據的校驗信息均勻分布在各硬盤上，但是，在每個硬盤上都保留了一部分未使用的空間，這部分空間沒有進行條帶化，多允許兩塊物理硬盤出現故障。看起來，RAID5E和RAID5加一塊熱備盤好像差不多，其實由于RAID5E是把數據分布在所有的硬盤上，性能會比RAID5加一塊熱備盤要好。當一塊硬盤出現故障時，有故障硬盤上的數據會被壓縮到其它硬盤上未使用的空間，邏輯盤保持RAID5級別。
RAID5EE:與RAID5E相比，RAID5EE的數據分布更有效率，每個硬盤的一部分空間被用作分布的熱備盤，它們是陣列的一部分，當陣列中一個物理硬盤出現故障時，數據重建的速度會更快。
RAID50：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。
