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  • 双硬盘RAID 0全攻略

    千次阅读 2014-08-12 15:59:44
    硬盘RAID技术详解 一.Raid定义 RAID(Redundant Array ofIndependent Disk 独立冗余磁盘阵列)技术是加州大学伯克利分校1987年提出,最初是为了组合小的廉价磁盘来代替大的昂贵磁盘,同时希望磁盘失效时不会使对数据...

    硬盘RAID技术详解

    一.Raid定义
      RAID(Redundant Array ofIndependent Disk 独立冗余磁盘阵列)技术是加州大学伯克利分校1987年提出,最初是为了组合小的廉价磁盘来代替大的昂贵磁盘,同时希望磁盘失效时不会使对数据的访问受损失而开发出一定水平的数据保护技术。RAID就是一种由多块廉价磁盘构成的冗余阵列,在操作系统下是作为一个独立的大型存储设备出现。RAID可以充分发挥出多块硬盘的优势,可以提升硬盘速度,增大容量,提供容错功能够确保数据安全性,易于管理的优点,在任何一块硬盘出现问题的情况下都可以继续工作,不会受到损坏硬盘的影响。  

    二、RAID的几种工作模式
    1、RAID0
       即Data Stripping数据分条技术。RAID 0可以把多块硬盘连成一个容量更大的硬盘群,可以提高磁盘的性能和吞吐量。RAID0没有冗余或错误修复能力,成本低,要求至少两个磁盘,一般只是在那些对数据安全性要求不高的情况下才被使用。

    (1)、RAID 0最简单方式
    就是把x块同样的硬盘用硬件的形式通过智能磁盘控制器或用操作系统中的磁盘驱动程序以软件的方式串联在一起,形成一个独立的逻辑驱动器,容量是单独硬盘的x倍,在电脑数据写时被依次写入到各磁盘中,当一块磁盘的空间用尽时,数据就会被自动写入到下一块磁盘中,它的好处是可以增加磁盘的容量。速度与其中任何一块磁盘的速度相同,如果其中的任何一块磁盘出现故障,整个系统将会受到破坏,可靠性是单独使用一块硬盘的1/n。

    (2)、RAID 0的另一方式
          是用n块硬盘选择合理的带区大小创建带区集,最好是为每一块硬盘都配备一个专门的磁盘控制器,在电脑数据读写时同时向n块磁盘读写数据,速度提升n倍。提高系统的性能。

    2、RAID 1
    RAID 1称为磁盘镜像:把一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘上,在不影响性能情况下最大限度的保证系统的可靠性和可修复性上,具有很高的数据冗余能力,但磁盘利用率为50%,故成本最高,多用在保存关键性的重要数据的场合。RAID 1有以下特点: 
      (1)、RAID 1的每一个磁盘都具有一个对应的镜像盘,任何时候数据都同步镜像,系统可以从一组镜像盘中的任何一个磁盘读取数据。
      (2)、磁盘所能使用的空间只有磁盘容量总和的一半,系统成本高。
      (3)、只要系统中任何一对镜像盘中至少有一块磁盘可以使用,甚至可以在一半数量的硬盘出现问题时系统都可以正常运行。
      (4)、出现硬盘故障的RAID系统不再可靠,应当及时的更换损坏的硬盘,否则剩余的镜像盘也出现问题,那么整个系统就会崩溃。
      (5)、更换新盘后原有数据会需要很长时间同步镜像,外界对数据的访问不会受到影响,只是这时整个系统的性能有所下降。
      (6)、RAID 1磁盘控制器的负载相当大,用多个磁盘控制器可以提高数据的安全性和可用性。

    3、RAID01
    把RAID0和RAID1技术结合起来,数据除分布在多个盘上外,每个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。RAID0+1要在磁盘镜像中建立带区集至少4个硬盘。

    4、RAID2
     电脑在写入数据时在一个磁盘上保存数据的各个位,同时把一个数据不同的位运算得到的海明校验码保存另一组磁盘上,由于海明码可以在数据发生错误的情况下将错误校正,以保证输出的正确。但海明码使用数据冗余技术,使得输出数据的速率取决于驱动器组中速度最慢的磁盘。RAID2控制器的设计简单。

    5、RAID3
         带奇偶校验码的并行传送
          RAID 3使用一个专门的磁盘存放所有的校验数据,而在剩余的磁盘中创建带区集分散数据的读写操作。当一个完好的RAID 3系统中读取数据,只需要在数据存储盘中找到相应的数据块进行读取操作即可。但当向RAID3写入数据时,必须计算与该数据块同处一个带区的所有数据块的校验值,并将新值重新写入到校验块中,这样无形虽增加系统开销。当一块磁盘失效时,该磁盘上的所有数据块必须使用校验信息重新建立,如果所要读取的数据块正好位于已经损坏的磁盘,则必须同时读取同一带区中的所有其它数据块,并根据校验值重建丢失的数据,这使系统减慢。当更换了损坏的磁盘后,系统必须一个数据块一个数据块的重建坏盘中的数据,整个系统的性能会受到严重的影响。RAID 3最大不足是校验盘很容易成为整个系统的瓶颈,对于经常大量写入操作的应用会导致整个RAID系统性能的下降。RAID 3适合用于数据库和WEB服务器等。

    6、 RAID4
    RAID4即带奇偶校验码的独立磁盘结构,RAID4和RAID3很象,它对数据的访问是按数据块进行的,也就是按磁盘进行的,每次是一个盘,RAID4的特点和RAID3也挺象,不过在失败恢复时,它的难度可要比RAID3大得多了,控制器的设计难度也要大许多,而且访问数据的效率不怎么好。

    7、 RAID5
    RAID 5把校验块分散到所有的数据盘中。RAID 5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,从而消除了产生瓶颈的可能。RAID5的读出效率很高,写入效率一般,块式的集体访问效率不错。RAID 5提高了系统可靠性,但对数据传输的并行性解决不好,而且控制器的设计也相当困难。

    8、 RAID6
    RAID6即带有两种分布存储的奇偶校验码的独立磁盘结构,它是对RAID5的扩展,主要是用于要求数据绝对不能出错的场合,使用了二种奇偶校验值,所以需要N+2个磁盘,同时对控制器的设计变得十分复杂,写入速度也不好,用于计算奇偶校验值和验证数据正确性所花费的时间比较多,造成了不必须的负载,很少人用。

    9、 RAID7
      RAID7即优化的高速数据传送磁盘结构,它所有的I/O传送均是同步进行的,可以分别控制,这样提高了系统的并行性和系统访问数据的速度;每个磁盘都带有高速缓冲存储器,实时操作系统可以使用任何实时操作芯片,达到不同实时系统的需要。允许使用SNMP协议进行管理和监视,可以对校验区指定独立的传送信道以提高效率。可以连接多台主机,当多用户访问系统时,访问时间几乎接近于0。但如果系统断电,在高速缓冲存储器内的数据就会全部丢失,因此需要和UPS一起工作,RAID7系统成本很高。

    10、 RAID10
      RAID10即高可靠性与高效磁盘结构它是一个带区结构加一个镜象结构,可以达到既高效又高速的目的。这种新结构的价格高,可扩充性不好。

    11、 RAID53
      RAID7即高效数据传送磁盘结构,是RAID3和带区结构的统一,因此它速度比较快,也有容错功能。但价格十分高,不易于实现。

    为什么需要磁盘阵列

          
    如何增加磁盘的存取(access)速度,如何防止数据因磁盘的故障而失落及如何有效的利用磁盘空间,一直是电脑专业人员和用户的困扰;而大容量磁盘的价格非常昂贵,对用户形成很大的负担。磁盘阵列技术的产生一举解决了这些问题。

            过去十年来,CPU的处理速度增加了五十倍有多,内存(memory)的存取速度亦大幅增加,而数据储存装置--主要是磁盘(harddisk)--的存取速度只增加了三、四倍,形成电脑系统的瓶颈,拉低了电脑系统的整体性能(throughput),若不能有效的提升磁盘的存取速度,CPU、内存及磁盘间的不平衡将使CPU及内存的改进形成浪费。

           目前改进磁盘存取速度的的方式主要有两种。一是磁盘快取控制(disk cache controller),它将从磁盘读取的数据存在快取内存(cachememory)中以减少磁盘存取的次数,数据的读写都在快取内存中进行,大幅增加存取的速度,如要读取的数据不在快取内存中,或要写数据到磁盘时,才做磁盘的存取动作。这种方式在单工环境(single-tasking environment)如DOS之下,对大量数据的存取有很好的性能(量小且频繁的存取则不然),但在多工(multi-tasking)环境之下(因为要不停的作数据交换(swapping)的动作)或数据库(database)的存取(因为每一记录都很小)就不能显示其性能。这种方式没有任何安全保障。其二是使用磁盘阵列的技术。磁盘阵列是把多个磁盘组成一个阵列,当作单一磁盘使用,它将数据以分段(striping)的方式储存在不同的磁盘中,存取数据时,阵列中的相关磁盘一起动作,大幅减低数据的存取时间,同时有更佳的空间利用率。磁盘阵列所利用的不同的技术,称为RAID level,不同的level针对不同的系统及应用,以解决数据安全的问题。

           一般高性能的磁盘阵列都是以硬件的形式来达成,进一步的把磁盘快取控制及磁盘阵列结合在一个控制器(RAID controller)或控制卡上,针对不同的用户解决人们对磁盘输出入系统的四大要求:
    (1)增加存取速度,
    (2)容错(fault tolerance),即安全性
    (3)有效的利用磁盘空间;
    (4)尽量的平衡CPU,内存及磁盘的性能差异,提高电脑的整体工作性能。


    磁盘阵列有两种方法可以实现:

    软件阵列与硬件阵列。

    1、软件阵列是指通过网络操作系统自身提供的磁盘管理功能将连接的普通SCSI卡上的多块硬盘配置成逻辑盘,组成阵列。软件阵列可以提供数据冗余功能,但是磁盘子系统的性能会有所降低。目前WINDOWS
    NT和NET WARE两种操作系统都可以提供软件阵列功能,其中WINDOWSNT可以提供RAID 0、RAID 1、RAID 5。NET WARE操作系统可以实现RAID 1功能。

    2、硬件阵列是使用专门的磁盘阵列卡来实现的。现在的非入门级服务器几乎都提供磁盘阵列卡,不管是集成在主板上或非集成的都能轻松实现阵列功能。硬件阵列能够提供在线扩容、动态修改阵列级别、自动数据恢复、驱动器漫游、超高速缓冲等功能。它能提供性能、数据保护、可靠性、可用性和可管理性的解决方案。磁盘阵列卡拥有一个专门的处理器,一般是Intel的I960芯片,还拥有专门的存贮器,用于高速缓冲数据。这样一来,服务器对磁盘的操作就直接通过磁盘阵列卡来进行处理,因此不需要大量的CPU及系统内存资源,不会降低磁盘子系统的性能。阵列卡专用的处理单元来进行操作,它的性能要远远高于常规非阵列硬盘,并且更安全更稳定。


           无论是主板板载的IDE RAID控制芯片还是独立的PCI接口IDE RAID控制器,它们都有一个用来进行配置和工作的独立BIOS,它们的BIOS设置画面会在系统POST完成之后显示,我们可以看到这时候HighPoint HPT372 IDE RAID控制芯片的BIOS画面已经出现在屏幕上,按Ctrl+H进入控制界面。

      这里我们看到可以选择的依次有CreateArray(建立阵列)、Delete Array(删除阵列)、Create/DeleteSpare(建立、删除)和Select Boot Disk(选择启动硬盘)这几个选项。而在选项的下方则显示了所识别到的硬盘和它们的工作状态。我们要建立一个阵列,所以选择Create Array,在出现的画面中我们就可以完成所有的阵列建立设置工作,在ArrayMode中我们可以选择建立RAID的种类,默认的是RAID 0模式,当然我们可以根据需要选择RAID 0、0+1、JBOD等。

      当我们确定了选择的RAID模式之后,便需要为这个阵列进行命名,你可以选择自己好识别容易记的名字。确定名字之后我们就要来选择驱动器了。因为我们建立的是RAID 0模式,所以只需要2个硬盘。我们选定在下面设备栏中的两块硬盘。

      完成以后就能设定块的大小了。所谓块的大小就是指阵列中的最基本数据单位。一般来说块越小越能充分利用空间。但是IDERAID因为没有自己独立的I/O处理器,所以块越小也意味着越高的资源消耗。一般来说默认的64K或者32K都是不错的选择。做完这一切之后,整个阵列就建立完成了,选择Start Creation Process之后就能保存退出了。

      RAID 0的启用
      如果需要从RAID启动,我们还需要在BIOS中把启动顺序设置为ATA RAID,独立的RAID卡我们则需要设置为SCSI启动。对于Windows 9x的用户,到此整个RAID就建立完毕了,我们在DOS下按照普通单个硬盘分区格式化安装系统就搞定了,而操作系统也只会把它当作一个驱动器。使用Windows NT/2000/XP的朋友就要麻烦一点了,需要另外安装一下你的RAID驱动。

    注意事项
    1.如果要做RAID 0必须至少有两个硬盘,另外,一旦将硬盘组成RAID阵列就会丢失原来的数据。
      2.选择硬盘的时候最好完全一样,否则会降低性能,此时的理论速度也只是慢硬盘速度的两倍。
      3.如果RAID 0阵列中的一块硬盘损坏,硬盘阵列的数据将全部丢失,造成损失。


          在多个磁盘驱动器上储存数据,磁盘读取的工作可以平均分散在不同的磁盘驱动器上,可以提高效能。由于使用多个磁盘驱动器,平均失效时间会延长,重复备份亦可增加数据的容错度。
      
      RAID 0 磁盘平行储存。这表示要写入到数组的数据会先划分为区块,再把数据区块写入到数组中的不同的成员磁盘,这个方法以较低的固有开支提供了相当高的 I/O 存取效能,不过并没有任何的容错能力。 RAID 0 数组的储存容量等于硬件 RAID 设定中所有成员磁盘的总容量,也等于软件 RAID 设定中成员分割区的总容量。
      
      RAID 0 需要至少两个以上的磁盘。
      
      RAID 1 (映像储存)是把相同的数据写入到数组中的每一个成员磁盘中,以提供容错能力。
      
      RAID 1 需要至少两个以上的磁盘。
      
      RAID 3 磁盘平行储存与同位检测数据。要写入到数组的数据会先划分为区块,再把数据区块写入到数组中的不同的成员磁盘;每一个数据区块会产生一个同位检测数据,这个同位检测数据在数据写入时会写到专属磁盘,在数据读出时会用来确定数据的正确性。
      
      RAID 3 需要至少三个以上的磁盘。
      
      RAID 5 磁盘平行储存与分布式同位检测数据。要写入到数组的数据会先划分为区块,再把数据区块写入到数组中的不同的成员磁盘;每一个数据区块会产生一个同位检测数据,这个同位检测数据在数据写入时会写到磁盘阵列中某一磁盘内;分散同位检测数据的信息到数组中某些或所有的成员磁盘驱动器中。
      
      RAID 5 需要至少三个以上的磁盘。
      
      JBOD 简易地群组磁盘驱动器来建立一个大型的虚拟磁盘。 在此模式设定中,空间区块是从一个成员磁盘依序分配下来,当第一个磁盘完全填满时,再分配到第二个磁盘,依此类推。这种群组化并没有提供任何的效能增益,因为在成员磁盘驱动器之间不可能会有任何分开的 I/O 操作。 JBOD 模式也没有提供多余性,而且说实在的它也降低了可靠性 — 假如任何一个成员磁盘发生错误,整个数组便无法存取使用。总磁盘容量是所有成员磁盘驱动器的容量。

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  • 何为RAID我们首先来认识一下这个概念,...组RAID就是将多块独立的硬盘组合形成单一的逻辑阵列,当做一个整体来使用,用以实现提高传输速度、安全性等功能,多用于文件服务器或NAS。RAID的种类下面我们依次介绍较常见...
    何为RAID 我们首先来认识一下这个概念,RAID全称为Redundant Arrays of Independent Drives,中文名称为磁盘阵列,直译为“冗余独立驱动器阵列”。简单来说就是多个硬盘组成的逻辑阵列。组RAID就是将多块独立的硬盘组合形成单一的逻辑阵列,当做一个整体来使用,用以实现提高传输速度、安全性等功能,多用于文件服务器或NAS。 bb9dbe4d4916fce3f3808f40138a2b70.png RAID的种类 下面我们依次介绍较常见的RAID0/1/10/5,并分别介绍它们的工作原理和优缺点。不常见的RAID2/3/4和各种奇奇怪怪的组合如RAID100/30/50/60等就不多说了,理解了基础的,组合自然就明白了。如果没有标注,默认不同硬盘的容量相同。 1、RAID 0 RAID 0需要最少两块。 以两块硬盘为例,组RAID后容量为两者之和,读写数据时,同时对两块硬盘进行读写。 优点是带宽翻倍,理论上读写速度也翻倍。但缺点也是致命的,由于是将整体数据同时分别写在两块硬盘上,读取时也要同时读出才能得到完整的数据,所以只要阵列中一块硬盘损坏,整个阵列中的所以数据全部丢失,所以才有了著名的“RAID 0一时爽,一直RAID 0一直爽”,啊不好意思拿错稿子了,是“RAID 0一时爽,数据火葬场”。

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    2、RAID 1 RAID 1最少也需要两块硬盘。 同样以两块硬盘为例,容量相当于最小的一块,多块同理。写入数据时,同时在所有硬盘上写入相同的数据,相当于做了镜像或备份,读取时如果一块硬盘损坏,还可以从阵列中其他的硬盘中读出完整数据。 优点是冗余性和安全性翻倍,缺点是利用率低。

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    3、RAID 10 顾名思义,就是RAID 1+0,是RAID 1和RAID 0的结合,让两者取长补短。最少需要四块硬盘,或者m×n块的灵活组合都可,正是因为其是两种RAID模式的结合。 以四块硬盘为例,其中两块用作备份盘,两块用作增速盘。 先提一下RAID 10的特殊实现方式,叫RAID 10而不叫RAID01是有道理的,需要先把四块硬盘分为两组,组内先进行类似RAID 1的组合,互为镜像,称作“做镜像”,再对两个“RAID 1阵列”进行类似RAID 0的组合,称为“做条带”。所以在读写时,同时对四块硬盘进行读写,其中每组写入不同数据(原数据中不同位置的数据,有可能相同,如1101中的前两个1,下同),每组中两块硬盘写入相同的数据。 优点是兼顾传输速度与安全性,缺点是性能开销大,而且贵。

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    同理,RAID 01的原理大家可以反过来理解,先做条带,再做镜像。 4、RAID 5 RAID 5最少需要三块硬盘,其中需要拿出相当于一块硬盘的容量来存校验码,校验码采用奇偶校验方式算出,校验码不可全部在一块硬盘,其余用来存数据。用来存校验码的容量由从所有硬盘中不同位置取出相同的容量组成,加起来等于一块硬盘的容量,以三块硬盘为例,三块硬盘中各取出⅓的容量,被取出的容量在三块硬盘中不全在同一位置。 写入数据时,同时在两块硬盘上分别写入不同数据,最后一块硬盘写入算出的校验码,下一次写入的校验码不可与上一次的校验码存于同一块硬盘。如果某一块硬盘损坏,则只需要替换掉损坏的硬盘,通过均匀分布在各硬盘中的数据和校验码,就可以恢复重建损坏硬盘中的数据。 优点是一定程度上兼顾了传输速度和安全性。缺点是现实中数据恢复速度和成功率并不十分理想。还有不得不提的局限性,不管阵列中有多少块硬盘,同时损坏两块都是无法恢复的,整个阵列中的数据全部丢失。

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    另外,如果硬盘容量不同,RAID 5会在每块硬盘中都取容量最小的硬盘的容量来使用,其余的都不用,但群辉的SHR技术可以将浪费的容量利用起来,感兴趣的朋友可以去了解一下。 实现方式 RAID阵列的实现分为硬实现和软实现,组成的阵列分别称为硬RAID和软RAID。 我们分别来看: 1、硬实现/硬RAID 硬实现是通过硬件(RAID卡)来实现RAID阵列的方式。对磁盘的数据读写由RAID卡主控完成,系统会将整个阵列识别为单一硬盘。 优点是对CPU的依赖非常小,性能较好,有缓存的RAID卡还可以提高随机读写性能。 缺点是不够灵活,用RAID卡组RAID后,如果不解除/撤销/取消,阵列中的硬盘直接挂载到别的电脑上是无法使用的。以及需要额外的硬件,成本较高。 2、软实现/软RAID 软RAID就是通过软件方式实现的RAID,包括从BIOS中设置。磁盘数据的读写由CPU完成,系统可以识别出阵列中所有的硬盘。 优点是使用灵活,拆下后可直接在其他电脑上使用,成本较低,操作简单。 缺点是对CPU依赖较大,性能较差。 了解了上述内容,想要组RAID的小伙伴们心中应该是有底了,可以按需选择自己想要的方式。最后还要提醒一句,数据千万条,安全第一条。RAID不规范,自己两行泪。

    如果小伙伴们对组RAID还有哪些疑惑的地方,欢迎大家在公众号中找机长留言讨论。

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  • RAID

    千次阅读 多人点赞 2019-12-18 20:35:46
    RAID RAID 阵列概述 独立冗余磁盘阵列 Redundant Arrays of Inexpensive Disks 通过硬件/软件技术, 将多个较小/低速的磁盘整合成一个大磁盘 阵列的价值 : 提升I/O效率、硬件级别的数据冗余 不同RAID级别的...

    RAID

    RAID 阵列概述

    • 独立冗余磁盘阵列
      • Redundant Arrays of Inexpensive Disks
      • 通过硬件/软件技术, 将多个较小/低速的磁盘整合成一个大磁盘
      • 阵列的价值 : 提升I/O效率、硬件级别的数据冗余
      • 不同RAID级别的功能、特性各不相同

    RAID实现方式

    • 软件RAID
      • 由主机中的软件来提供RAID功能
      • 主板 -> 磁盘 -> 操作系统 -> RAID软件 -> 数据
    • 硬件RAID
      • 由集成在主机或存储阵列上专用硬件实现功能
        • RAID控制卡(主机上)
        • RAID控制器(存储阵列上)
          • 磁盘聚合
          • 逻辑磁盘和物理磁盘I/O请求
          • 故障时数据再生
      • 主板 -> 阵列卡 -> 磁盘 -> 操作系统 -> 数据

    RAID技术

    分条

    	分条是将数据分布在多块磁盘以实现磁盘的并行使用的技术. 
    	条带 : 磁盘上一块由若干地址连续的磁盘块构成的、大小固定的区域定义为条带(strip)
    	分条 : 位于 RAID集所有磁盘上相同位置的条带构成了分条
    	条带尺寸 : strip size 也称为分条深度, stripe depth 描述了构成条带的磁盘块(Disk Block)数目, 如果数据访问总是从条带的起始位置开始, 那么条带尺寸就等于从单个磁盘一次所能读取或写入的最大数据量.分条中所有的条带都含有相同数目的磁盘块. 而减小条带尺寸就意味着数据被分成更小的块存储在多个物理磁盘上.
    	分条尺寸 : stripe size 是条带尺寸与RAID集中硬盘数量的乘积. 例如: 一个由5块磁盘组成, 条带尺寸为64KB的RAID集的分条尺寸为320KB(64KB * 5)
    	分条宽度 : stripe width 是一个分条所包含的数据条带的数目
    

    分条技术

    数据镜像

    • 镜像技术将同一数据存储在两个不同的磁盘上
    • 控制器会自动利用幸存磁盘上的数据镜像继续对主机的数据请求进行响应
    • 替换损坏磁盘时, 控制器会自动将数据将幸存磁盘中的数据副本拷贝回去
    • 镜像能提高读访问的性能, 但会降低写访问的性能 因此每次访问都要两块磁盘进行反应

    数据镜像

    奇偶检验

    • 奇偶检验是一种既能为分条RAID提供数据保护, 又能避免镜像所需开销的方法.
    实现方法:
    	往分条中增加一个磁盘来存储校验值, 通过数学方法构造的校验值能够重建丢失的数据, 这种冗余校验能够提供完全的数据保护, 且不需要完整的数据副本.
    在真实的检验值计算中采用的是位异或操作
    

    奇偶检验

    **优点**
    ```
    相比于镜像技术100%的额外存储开支, 对于4块磁盘用于存储数据, 奇偶检验的开支只有25%
    ```
    **缺点**
    ```
    由于校验信息是根据数据磁盘上的数据产生, 一旦数据改变, 就要重新计算校验值. 耗时的校验计算将影响RAID控制器性能
    ```
    

    RAID级别

    级别简单描述
    RAID 0无容错性分条阵列
    RAID 1磁盘镜像
    嵌套的多个RAID级别的组合, 如RAID 1 + RAID 0
    RAID 3带专用校验磁盘的并行访问分条阵列
    RAID 4带独立磁盘访问和专用校验磁盘的分条阵列
    RAID 5带独立磁盘访问和分布式校验的分条阵列
    RAID 6带独立磁盘访问和双重分布式校验的分条阵列

    RAID 0 : 无容错性分条阵列

    • 数据是分条存储在RAID集的各个硬盘上的, 因此利用了全部的存储空间
    • 读取数据时, 控制器会将各条带数据重新组合起来
    • 适用于那些对I/O带宽需求很大的应用程序
    • 缺点 : 无法提供高可用性

    RAID 0

    RAID 1 : 磁盘镜像

    • RAID 1 基于磁盘镜像技术, 通过数据镜像来提供容错性
    • 一个RAID 1组至少由两块硬盘构成
    • 磁盘故障时, RAID 1 的数据恢复代价是所有RAID级别中最小的.
    • RAID 1 适用于那些对高可用性有需求但没成本限制的应用.

    RAID 1

    嵌套 RAID

    • 许多数据中心对RAID阵列的数据冗余和性能都有需求, 因此出现了RAID 1+0 和 RAID 0+1
    • 这类RAID需要由偶数数量的磁盘构建, 且至少需要4块硬盘

    RAID 1+0 (Striped Mirror, 分条的镜像)

    • RAID 1+0 也被称为 RAID 10 或 RAID1/0
    • RAID 1+0 适用于写密集、随机访问、数据量小的I/O负载, 如以下应用:
      • 高事务率的在线事务处理(Online Transaction Processing, OLTP)
      • 大型消息服务
      • 负载多为写密集和随机访问的数据库应用
    • RAID 1+0 的基本构成是镜像对. 数据先被镜像, 然后再将两个副本分别分条存储在RAID集的多个硬盘上
    • 当替换故障磁盘时, 阵列控制器利用镜像组中的幸存磁盘来完成数据恢复, 并继续提供服务. 幸存磁盘中的数据将被复制到新替换的磁盘上

    RAID 1+0

    RAID 0+1 (Mirrored Stripe, 镜像的分条)

    • RAID 0+1 也被称为 RAID 01 或 RAID 0/1
    • RAID 0+1 的基本构成是条带
    • 数据将首先分条存储到各个磁盘上, 然后再对整个分条生成镜像.
    • 当一块磁盘失效时, 整个分条都将失效
    • 重建过程中, 幸存分条中各个磁盘的数据复制到故障分条集的相应替代磁盘去. 这将给幸存磁盘带来额外和不必要的I/O负载, 使RAID集更容易收到二次磁盘失效的影响

    RAID 0+1

    RAID 3 : 专用奇偶校验磁盘

    • RAID 3 通过存储分带提供高性能, 利用就检验提高容错性.
    • RAID 3 中, 数据总是以整个分条为单位对所有磁盘并行读写的, 不存在只更新同一分条中某些条带的部分写操作
    • RAID 3 适用于数据备份及视频流服务等涉及大量顺序数据访问的应用, 可以提供很好的性能

    RAID 3

    RAID 4 : 带独立磁盘访问和专用校验磁盘的分条阵列

    • 与RAID 3 类似, 不同的是RAID 4的数据磁盘支持独立访问, 因此某个数据单元可以从某块磁盘中读写, 而无需访问整个分条
    • RAID 4 提供了很好的读吞吐率和可接受的写吞吐率

    RAID 5 : 带独立磁盘访问和分布式校验的分条阵列

    • RAID 5 是一种适用性很强的RAID实现, 同RAID 4 一样也采用了分条技术 与 磁盘可独立访问技术
    • 不同的是在于存储校验值的位置, 由于RAID 4 将校验值存储在一个专用的磁盘上, 这就使校验磁盘成为写性能瓶颈.
    • 在RAID 5 中, 校验值是分布存储在所有磁盘上的, 这种方法客服了校验值写性能瓶颈的缺陷
    • RAID 5 适用于较多随机读写及密集型的应用, 如:
      • 消息系统、数据挖掘、中等性能的媒体服务器
      • 以及数据库管理员(DBA)优化数据访问所用的关系数据库管理系统(RDBMS)

    RAID 5

    RAID 6 : 带独立磁盘访问和双重分布式校验的分条阵列

    • RAID 6 的工作模式和 RAID 5基本相同
    • 引入了第二个校验元素以应对RAID组中的两块磁盘同时失效的情况
    • 因此 RAID 6 至少需要4 块磁盘
    • RAID 6 也将校验值分布在所有磁盘上, 由于RAID 6的写代价比RAID 5大, 因此RAID 5的写性能要比RAID 6好
    • RAID 6 有两个校验集, 因此它的重建操作要比RAID 5 更耗时

    RAID对磁盘性能的影响

    • 在选择RAID级别时充分考虑它对磁盘性能和应用程序I/O吞吐率(Input/Output Operations Per Second IOPS)的影响是至关重要的

    写代价

    • 对于RAID 1 ,每个写操作都要在构成镜像的两块磁盘上同时进行
    • 对于RAID 5 ,每个写操作都会产生4个实际I/O操作
    • 当RAID 5 阵列执行大量琐碎的写操作时, 对于每次写操作, 控制器都要对每个校验段进行读取 计算和回写

    各种RAID的比较

    RAID最少磁盘数存储利用率%开销读性能写性能写代价数据保护
    02100随机与顺序读都很好很好无保护
    1250较好,比单个磁盘高较好,比单个磁盘略慢镜像保护
    33(n-1)*100/n对随机读较好,对顺序读很好对琐碎的随机写不太好, 对大型连续写较好可应对单磁盘的失效的校验保护
    43(n-1)*100/n随机和顺序读很好随机和顺序写都较好可应对单磁盘的失效的校验保护
    53(n-1)*100/n随机和顺序读很好随机和顺序写都较好可应对单磁盘的失效的校验保护
    64(n-2)*100/n随机和顺序读很好随机和顺序写都较好非常高可应对双磁盘的失效的校验保护
    1+0和0+1450很好较好镜像保护
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    现在新出厂的笔记本电脑中,系统的BIOS内,SATA Controller Mode默认设置的是为Intel RST Premium模式,该模式会将硬盘组成磁盘阵列的模式(Raid模式),而原版的Window 10安装镜像默认没有Raid模式的驱动,因此在Intel RST Premium的硬盘模式下,安装系统时会显示找不到固态硬盘。下在分享一下解决步骤。

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    工具/原料

     
    • 安装操作前请备份好自己重要的数据

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    方法/步骤

     
    1. 1

      首先,我们从网上下载Intel Raid模式驱动,将驱动安装包解压缩后将整个文件夹完整的放到到系统安装U盘的根目录下,然后在安装系统选择硬盘时,加载此驱动。根据系统的位数,根据实际情况选择对应32位系统和64位系统的驱动。在安装选择硬盘时,选择“加载驱动程序”,如下图:

    2. 2

      弹出“加载驱动程序”的页面,选择“浏览”,如下图:

    3. 3

      找到存放Raid驱动的文件目录,默认文件名为“f6flpy-x86”或“f6flpy-x64”,根据系统位数选择该文件,然后确定。

    4. 4

      之后系统会检测到Raid模式驱动程序,点击下一步后,出现读取条开始加载此驱动。

    5. 5

      在加载成功后会跳回之前选择硬盘的界面,此时已经可以正常显示出机器内的固态硬盘,并且可以正常安装系统。

    6. 6

      当然,如果你不想麻烦,或者找不到驱动的话,可在安装系统前,进入电脑的BIOS界面,选择到Configuration页面,将SATA Controller Mode选项中的Intel RST Premium,改成AHCI。修改之后,按下F10键保存,选择YES保存并退出。然后可以在通过引导进入安装系统的界面,可以正常找到固态硬盘,并重装系统。

      在Raid模式下装Win10找不到固态硬盘怎么办?
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空空如也

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