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磁盘阵列

磁盘阵列（DiscArray）是由许多台磁盘机或光盘机按一定的规则，如分条（Striping）、分块（Declustering）、交叉存取（Interle***ing）等组成一个快速，超大容量的外存储器子系统。它在阵列控制器的控制和管理下，实现快速，并行或交叉存取，并有较强的容错能力。从用户观点看，磁盘阵列虽然是由几个、几十个甚至上百个盘组成，但仍可认为是一个单一磁盘，其容量可以高达几百～上千千兆字节，因此这一技术广泛为多媒体系统所欢迎。

RAID级别介绍

一般常用的RAID，分别是RAID 0、RAID1、RAID 2、RAID 3、RAID 4以及RAID 5，再加上二合一型 RAID 0+1﹝或称RAID 10﹞。我们先把这些RAID级别的优、缺点做个比较：

RAID级别 相对优点 相对缺点

RAID 0 存取速度很快 没有容错

RAID 1 完全容错 成本高

RAID 2 带海明码校验，数据冗余多，速度慢

RAID 3 写入性能较好 没有多任务功能

RAID 4 具备多任务及容错功能 Parity 磁盘驱动器造成性能瓶颈

RAID 5 具备多任务及容错功能 写入时有overhead

RAID 0+1/RAID 10 速度快、完全容错 成本高

磁盘阵列  RAID 技术基本原理

RAID 技术可以将一个硬盘上的任务分散或copy到多个（少则两个）磁盘上，借此来提高了性能或建立数据冗余以防驱动器发生故障。可以通过设定设备的 RAID 模式来决定设备以何种方式处理数据。RAID 配置可让多个硬盘驱动器以不同的方式（例如使用条带技术或镜像技术）组合成单一的运行单元。

RAID 的两个关键目标是提高数据可靠性和 I/O 性能。磁盘阵列中，数据分散在多个磁盘中，然而对于计算机系统来说，就像一个单独的磁盘。通过把相同数据同时写入到多块磁盘（典型地如镜像），或者将计算的校验数据写入阵列中来获得冗余能力，当单块磁盘出现故障时可以保证不会导致数据丢失。有些 RAID 等级允许更多地 磁盘同时发生故障。在这样的冗余机制下，可以用新磁盘替换故障磁盘， RAID 会自动根据剩余磁盘中的数据和校验数据重建丢失的数据，保证数据一致性和完整性。数据分散保存在 RAID 中的多个不同磁盘上，并发数据读写要大大优于单个磁盘，因此可以获得更高的聚合 I/O 带宽。当然，磁盘阵列会减少全体磁盘的总可用存储空间，牺牲空间换取更高的可靠性和性能。比如， RAID1 存储空间利用率仅有 50% ， RAID5 会损失其中一个磁盘的存储容量，空间利用率为 (n-1)/n 。

RAID解决了什么问题

 通俗地说，RAID就是通过将多个磁盘按照一定的形式和方案***起来，通过这样的形式能够获取比单个硬盘更高的速度、更好的稳定性、更大的存储能力的存储解决方案，用户不必关心磁盘阵列究竟由多少块硬盘组成，使用中整个阵列就如同一块硬盘一样。所以RAID技术能够为计算机系统提供以下三个方面的优异性能：

1) 提供更大的存储空间

目前容量为2TB的硬盘已经在市场上大量销售，2TB的存储空间对于个人用户来说已经很大了，但对于企业用户来说，还远远不够，那么使用RAID技术，就可以把多块硬盘组成一个更大的存储空间供用户使用。比如，利用RAID 0技术把5块2TB的硬盘***起来，能够提供10TB的存储空间。

2）提供更快的传输速度

从计算机问世以来的数年来，CPU的处理速度以几何数量级迅猛增长，然而硬盘作为计算机中重要的存储设备，在容量飞速增长的同时，速度却提高缓慢，己经成为计算机速度发展的瓶颈。

如果采用RAID技术，则可以让很多硬盘同时传输数据，而这些硬盘在逻辑上又表现为一块硬盘，所以使用RAID可以达到单个硬盘几倍、甚至几十倍的速率。

即RAID技术可以通过在多个硬盘上实现以同时存储和读取数据的方式来大幅提高存储系统的数据吞吐量。

3）提供更高的安全性

RAID还可以通过数据校验提供容错功能，在很多RAID模式中都有较为完备的冗余措施，甚至是直接相互的镜像备份，从而大大提高了RAID系统的容错性，让系统的稳定性更好、安全性更高。