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各种 RAID 的工作原理
RAID 是通过磁盘阵列与数据条块化方法相结合, 以提高数据可用率的一种结构。 IBM 早于 1970
年就开始研究此项技术。 RAID 可分为 RAID 级别 1 到 RAID 级别 6, 通常称为: RAID 0, RAID
1, RAID 2, RAID 3,RAID 4, RAID 5,RAID6 。每一个 RAID 级别都有自己的强项和弱项。 "
奇偶校验 " 定义为用户数据的冗余信息 , 当硬盘失效时,可以重新产生数据。
RAID 0 : RAID 0 并不是真正的 RAID 结构, 没有数据冗余。 RAID 0 连续地分割数据并
并行地读 / 写于多个磁盘上。 因此具有很高的数据传输率。 但 RAID 0 在提高性能的同时,并
没有提供数据可靠性 , 如果一个磁盘失效,将影响整个数据。因此 RAID 0 不可应用于需要数据
高可用性的关键应用。
RAID 1 : RAID 1 通过数据镜像实现数据冗余,在两对分离的磁盘上产生互为备份的数据。
RAID 1 可以提高读的性能 , 当原始数据繁忙时,可直接从镜像拷贝中读取数据。 RAID 1 是磁
盘阵列中费用最高的 , 但提供了最高的数据可用率。 当一个磁盘失效,系统可以自动地交换到
镜像磁盘上 , 而不需要重组失效的数据。
RAID 2 : 从概念上讲 , RAID 2 同 RAID 3 类似 , 两者都是将数据条块化分布于不同的硬盘上 ,
条块单位为位或字节。然而 RAID 2 使用称为 " 加重平均纠错码 " 的编码技术来提供错误检查及
恢复。这种编码技术需要多个磁盘存放检查及恢复信息 , 使得 RAID 2 技术实施更复杂。因此 ,
在商业环境中很少使用 .
RAID 3 : 不同于 RAID 2, RAID 3 使用单块磁盘存放奇偶校验信息。 如果一块磁盘失效 , 奇
偶盘及其他数据盘可以重新产生数据。 如果奇偶盘失效 ,则不影响数据使用。 RAID 3 对于大量
的连续数据可提供很好的传输率 , 但对于随机数据 , 奇偶盘会成为写操作的瓶颈。
RAID 4 : 同 RAID 2, RAID 3 一样 , RAID 4, RAID 5 也同样将数据条块化并分布于不同的
磁盘上 , 但条块单位为块或记录。 RAID 4 使用一块磁盘作为奇偶校验盘 , 每次写操作都需要
访问奇偶盘 , 成为写操作的瓶颈 . 在商业应用中很少使用。
RAID 5 :RAID 5 没有单独指定的奇偶盘 , 而是交叉地存取数据及奇偶校验信息于所有磁盘上。
在 RAID5 上 , 读/ 写指针可同时对阵列设备进行操作 , 提供了更高的数据流量。 RAID 5 更适合
于小数据块 , 随机读写的数据 .RAID 3 与 RAID 5 相比 , 重要的区别在于 RAID 3 每进行一次
数据传输 , 需涉及到所有的阵列盘。 而对于 RAID 5 来说 , 大部分数据传输只对一块磁盘操作 , 可
进行并行操作。在 RAID 5 中有 " 写损失 ", 即每一次写操作 , 将产生四个实际的读 / 写操作 , 其中
两次读旧的数据及奇偶信息 , 两次写新的数据及奇偶信息。
RAID 6 : RAID 6 与 RAID 5 相比 , 增加了第二个独立的奇偶校验信息块。 两个独立的奇偶
系统使用不同的算法 , 数据的可靠性非常高。即使两块磁盘同时失效 , 也不会影响数据的使用。
但需要分配给奇偶校验信息更大的磁盘空间
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