精讲 各种磁盘阵列等级介绍

RAID是Redundent Array of Inexpensive Disks的缩写，直译为“廉价冗余磁盘阵列”，也简称为“磁盘阵列”。后来RAID中的字母I被改作了Independent，RAID就成了“独立冗余磁盘阵列”，但这只是名称的变化，实质性的内容并没有改变。可以把RAID理解成一种使用磁盘驱动器的方法，它将一组磁盘驱动器用某种逻辑方式联系起来，作为逻辑上的一个磁盘驱动器来使用。
RAID的优点　
1. 传输速率高。在部分RAID模式中，可以让很多磁盘驱动器同时传输数据，而这些磁盘驱动器在逻辑上又是一个磁盘驱动器，所以使用RAID可以达到单个的磁盘驱动器几倍的速率。因为CPU的速度增长很快，而磁盘驱动器的数据传输速率无法大幅提高，所以需要有一种方案解决二者之间的矛盾。
2. 更高的安全性。相较于普通磁盘驱动器很多RAID模式都提供了多种数据修复功能，当RAID中的某一磁盘驱动器出现严重故障无法使用时，可以通过RAID中的其他磁盘驱动器来恢复此驱动器中的数据，而普通磁盘驱动器无法实现，这是使用RAID的第二个原因。
RAID的分类
RAID 0，无冗余无校验的磁盘阵列。数据同时分布在各个磁盘上，没有容错能力，读写速度在RAID中最快，但因为任何一个磁盘损坏都会使整个RAID系统失效，所以安全系数反倒比单个的磁盘还要低。一般用在对数据安全要求不高，但对速度要求很高的场合，如：大型游戏、图形图像编辑等。此种RAID模式至少需要2个磁盘，而更多的磁盘则能提供更高效的数据传输。
RAID 1，镜象磁盘阵列。每一个磁盘都有一个镜像磁盘，镜像磁盘随时保持与原磁盘的内容一致。RAID1具有最高的安全性，但只有一半的磁盘空间被用来存储数据。主要用在对数据安全性要求很高，而且要求能够快速恢复被损坏的数据的场合。此种RAID模式每组仅需要2个磁盘。
RAID 0+1，从其名称上就可以看出，它把RAID0和RAID1技术结合起来，数据除分布在多个磁盘上外，每个磁盘都有其物理镜像盘，提供全冗余能力，允许一个以下磁盘故障，而不影响数据可用性，并具有快速读写能力。但是RAID0+1至少需要4个磁盘才能组建。
RAID 5， 无独立校验盘的奇偶校验磁盘阵列。同样采用奇偶校验来检查错误，但没有独立的校验盘，而是使用了一种特殊的算法，可以计算出任何一个带区校验块的存放位置。这样就可以确保任何对校验块进行的读写操作都会在所有的RAID磁盘中进行均衡，既提高了系统可靠性也消除了产生瓶颈的可能，对大小数据量的读写都有很好的性能。
为了能跨越数组里的所有磁盘来写入数据及校验码信息，RAID5设定最少需要三个磁盘，因此在这种情况下，会有1/3的磁盘容量会被备份校验码占用而无法使用，当有四个磁盘时，则需要1/4的容量作为备份，才能让最坏情况的发生率降到最低。当磁盘的数目增多时，每个磁盘上被备份校验码占用的磁盘容量就会降低，但是磁盘故障的风险率也同时增加了，一但同时有两个磁盘故障，则无法进行数据恢复。
JBOD，JBOD(Just Bundle Of Disks)既简单磁盘捆绑。JBOD是在逻辑上把几个物理磁盘一个接一个串联到一起，从而提供一个大的逻辑磁盘。JBOD上的数据简单的从第一个磁盘开始存储， 当第一个磁盘的存储空间用完后， 再依次从后面的磁盘开始存储数据。
JBOD存取性能完全等同于对单一磁盘的存取操作，也不提供数据安全保障。它只是简单的提供一种利用磁盘空间的方法，JBOD的存储容量等于组成JBOD的所有磁盘的容量的总和。
Matrix RAID，矩阵磁盘阵列。是Intel 新近创立的一种针对SATA接口的专利RAID模式，特点是能在2个磁盘上同时实现RAID 0与RAID 1两种模式，其工作原理是将2个磁盘中的每个磁盘的部分磁盘空间划分出来组成RAID 0或1，而将剩余空间组成RAID1或0。
Matrix RAID还有一个功能：支持RAID 1阵列分区的“热备份”硬盘。通常支持Matrix RAID功能的主板具有四个SATA接口，而建立一组Matrix RAID只需要两块硬盘，使用两个SATA接口。
另外两个闲置的SATA接口就可以插上硬盘，启动“热备份”功能。当Matrix RAID系统中的一块硬盘出现故障时，“热备份”硬盘便会立刻接替它的工作，以保证RAID 1阵列分区中数据的安全。由于RAID 0阵列分区中的数据在一块硬盘崩溃的时候就已经损毁了，所以“热备份”硬盘对RAID 0阵列是无效的。
以上是目前主流升技主板上搭载的RAID控制器所能支持的全部RAID模式，并且由于RAID控制器厂商和产品型号的不同，所能支持的RAID模式种类也各不相同，只有极少数主板能够全部支持上述的RAID模式，而每块主板具体所支持的RAID模式种类请至升技官方主页的产品介绍当中核对查找。另有一些其他 RAID 模式基本用于专业服务器及工作站上使用，此处便不做介绍了。
磁盘阵列模式下磁盘空间的使用
针对不同RAID 模式在实际运用中可以使用的磁盘空间分别有多少，在用列表举例说明：
* Matrix RAID由于其特殊的磁盘分配概念，所以在此单独举例说明：
例如，使用2 块 120G 的磁盘组成RAID 其总容量是240G，先建立一个RAID 0，并手动指定一个1至238G之间的RAID 0模式的磁盘容量，然后利用剩余磁盘空间建立一个RAID 1模式。如：
100G（RAID 0）+ 70G（RAID 1）或
50G （RAID 0）+ 95G（RAID 1）等等
具体如何分配RAID 0与RAID 1的磁盘大小可按使用需求决定。
以上就是对磁盘阵列优点及分类的简单介绍。

碧云天  发表于: 2009-11-30