RAID都有哪些類型

知道了RAID是什么之后，我們就來(lái)看看RAID都有哪些類型吧。根據(jù)RAID算法的不同，有RAID0、RAID1、RAID2、RAID3、RAID4、RAID5、RAID6、RAID7、RAID01/10、RAID50等等很多種，然而由于他們其中有一些的算法過(guò)于麻煩，日常使用中很少涉及。因此，我們這次的科普只涉及幾種廣泛使用的RAID類型：包含RAID0、RAID1、RAID5、RAID01/10四種。除此之外，我們還將順帶提及RAID6以及RAID50這兩種稍麻煩點(diǎn)，但至少還有人用的陣列類型。

磁盤陣列優(yōu)點(diǎn)

提高傳輸速率。RAID通過(guò)在多個(gè)磁盤上同時(shí)存儲(chǔ)和讀取數(shù)據(jù)來(lái)大幅提高存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量（Throughput）。在RAID中，可以讓很多磁盤驅(qū)動(dòng)器同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，而這些磁盤驅(qū)動(dòng)器在邏輯上又是一個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器，所以使用RAID可以達(dá)到單個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器幾倍、幾十倍甚至上百倍的速率。這也是RAID起初想要解決的問(wèn)題。因?yàn)楫?dāng)時(shí)CPU的速度增長(zhǎng)很快，而磁盤驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)傳輸速率無(wú)法大幅提高，所以需要有一種方案解決二者之間的矛盾。RAID成功了。 [2] 通過(guò)數(shù)據(jù)校驗(yàn)提供容錯(cuò)功能。普通磁盤驅(qū)動(dòng)器無(wú)法提供容錯(cuò)功能，如果不包括寫在磁盤上的CRC（循環(huán)冗余校驗(yàn)）碼的話。RAID容錯(cuò)是建立在每個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器的硬件容錯(cuò)功能之上的，所以它提供更高的安全性。在很多RAID模式中都有較為完備的相互校驗(yàn)/恢復(fù)的措施，甚至是直接相互的鏡像備份，從而大大提高了RAID系統(tǒng)的容錯(cuò)度，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定冗余性。

那么服務(wù)器為啥要做磁盤陣列呢？

主要有兩個(gè)作用：

提供容錯(cuò)功能

普通的磁盤驅(qū)動(dòng)器是無(wú)法提供容錯(cuò)功能的,而磁盤陣列可以通過(guò)數(shù)據(jù)校驗(yàn)提供容錯(cuò)功能,服務(wù)器會(huì)將數(shù)據(jù)寫入多個(gè)磁盤,如果某個(gè)磁盤發(fā)生故障時(shí),此時(shí)仍能保證信息的可用性,重要數(shù)據(jù)不會(huì)丟失,也不會(huì)耽誤服務(wù)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

提高傳輸速率

磁盤陣列將多個(gè)磁盤組成一個(gè)陣列,當(dāng)做一個(gè)單一的磁盤使用,把數(shù)據(jù)已分段的形式存儲(chǔ)到不同的硬盤之中,發(fā)生數(shù)據(jù)存取變動(dòng)時(shí),陣列中的相關(guān)磁盤一起工作,這就可以大幅的降低數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的時(shí)間,同時(shí)還能擁有更佳的空間和使用率。

RAID 中主要有三個(gè)關(guān)鍵概念和技術(shù)

鏡像（ Mirroring ）、數(shù)據(jù)條帶（ Data Stripping ）和數(shù)據(jù)校驗(yàn)（ Data parity ）。鏡像，將數(shù)據(jù)copy到多個(gè)磁盤，一方面可以提高可靠性，另一方面可并發(fā)從兩個(gè)或多個(gè)副本讀取數(shù)據(jù)來(lái)提高讀性能。顯而易見(jiàn)，鏡像的寫性能要稍低， 確保數(shù)據(jù)正確地寫到多個(gè)磁盤需要更多的時(shí)間消耗。數(shù)據(jù)條帶，將數(shù)據(jù)分片保存在多個(gè)不同的磁盤，多個(gè)數(shù)據(jù)分片共同組成一個(gè)完整數(shù)據(jù)副本，這與鏡像的多個(gè)副本是不同的，它通常用于性能考慮。數(shù)據(jù)條帶具有更高的并發(fā)粒度，當(dāng)訪問(wèn)數(shù)據(jù)時(shí)，可以同時(shí)對(duì)位于不同磁盤上數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫操作， 從而獲得非常可觀的 I/O 性能提升 。數(shù)據(jù)校驗(yàn)，利用冗余數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)錯(cuò)誤檢測(cè)和修復(fù)，冗余數(shù)據(jù)通常采用海明碼、異或操作等算法來(lái)計(jì)算獲得。利用校驗(yàn)功能，可以很大程度上提高磁盤陣列的可靠性、魯棒性和容錯(cuò)能力。不過(guò)，數(shù)據(jù)校驗(yàn)需要從多處讀取數(shù)據(jù)并進(jìn)行計(jì)算和對(duì)比，會(huì)影響系統(tǒng)性能。 不同等級(jí)的 RAID 采用一個(gè)或多個(gè)以上的三種技術(shù)，來(lái)獲得不同的數(shù)據(jù)可靠性、可用性和 I/O 性能。至于設(shè)計(jì)何種 RAID （甚至新的等級(jí)或類型）或采用何種模式的 RAID ，需要在深入理解系統(tǒng)需求的前提下進(jìn)行合理選擇，綜合評(píng)估可靠性、性能和成本來(lái)進(jìn)行折中的選擇。