对 磁盘阵列 raid0/1/5 的认识

认识RAID磁盘阵列 
近年来，硬盘无论在容量、存取速度还是可靠性方面都得到了很大提高，然而这一提高还是跟不上处理器的发展要求，使得硬盘仍然成为计算机系统中的一个瓶颈。为了解决应用系统对磁盘高速存取的要求，人们采取了多种措施。1988年，美国加州大学伯克利分校的D.A.Patterson教授提出的廉价冗余磁盘阵列（Redundant Array of Inexpensive Disks，简称RAID）就是其中一种。 
RAID将普通硬盘组成一个磁盘阵列，在主机写入数据，RAID控制器把主机要写入的数据分解为多个数据块，然后并行写入磁盘阵列；主机读取数据时，RAID控制器并行读取分散在磁盘阵列中各个硬盘上的数据，把它们重新组合后提供给主机。由于采用并行读写操作，从而提高了存储系统的存取程度。此外，RAID磁盘阵列还可以采用镜像、奇偶校验等措施，来提高系统的容错能力，保证数据的可靠性。
根据RAID所采用的方法不同，可以将其分为0－5六个级别： 
RAID 0：主机要求写入数据时，RAID控制器将数据分成许多块，然后并行地将它们写到磁盘阵列中的各个硬盘上；读出数据时，RAID控制器从各个硬盘上读取数据，把这些数据恢复为原来顺序后传给主机。这种方法的优点是采用数据分块、并行传送方式，能够提高主机读写速度，并且磁盘阵列中存储空间没有冗余。但它对系统的可靠性没有任何提高，任一个硬盘介质出现故障时，系统无法恢复。 
RAID 1：它把磁盘阵列中的硬盘分成相同的两组，互为镜像，当任一磁盘介质出现故障时，可以利用其镜像上的数据恢复，从而提高系统的容错能力。对数据的操作仍采用分块后并行传输方式。所有RAID 
1不仅提高了读写速度，也加强系统的可靠性。但其缺点是硬盘的利用率低，冗余度为50％。 
RAID 2/RAID 4：这两个级别在实际中很少应用，多数系统也不支持，这里就不作介绍了。 
RAID 3：同RAID 0一样，RAID 3也采用数据分块并行传送的方法，但所有同的是它在数据分块之后计算它们的奇偶校验和，然后把分块数据和奇偶校验信息一并写到硬盘阵列中。采用这种方法对数据的存取速度和可靠性都有所改善，当阵列中任一硬盘损坏时，可以利用其它数据盘和奇偶校验盘上的信息重构原始数据。在硬盘利用率方面，RAID 
3比RAID 1要高，例如由5个硬盘组成的阵列，冗余度只有20％。不过，RAID 3也有缺点，由于奇偶校验信息固定存储在一个硬盘上，使该硬盘负担较重，从而产生新的瓶颈。 
RAID 5：与RAID 3所采用的数据处理方法相似，所不同的是它把奇偶较验信息交叉写到阵列中的每个硬盘上，从而克服了RAID 3中的瓶颈问题。 
除以上外，我们还可以用软件技术实现RAID磁盘阵列。Windows NT操作系统提供的磁盘分条、带奇偶校验的磁盘分条、磁盘镜像和双工等存储方法其实就是RAID技术的软件实现。其中磁盘分条对应于RAID 
0，磁盘镜像和双工对应于RAID 1，带奇偶校验的磁盘分条则对应于RAID 5。与RAID设备相比，这些方法的最大优点是价格便宜，不过性能也要低很多。 
在以上各个级别中，RAID 5的优点最为突出，对于大型重要应用环境而言，可作为首选。不过对于大多数追求速度的DIY爱好者而言，采用两块IDE硬盘组成的RAID 0磁盘阵列更为合适。目前市面上已有IDE RAID卡出售，比较常见的是Promise公司的FastTrak 66，配有两个UltraDMA66的IDE通道，支持RAID 0，1，1+0，价格为一千多元。下面就以FastTrak66为例介绍一下IDE RAID的安装过程： 

· 将FastTrak 66插在主板的PCI插槽上； 
· 将两块最好是同型号的硬盘作为Master盘接在FastTrak 66的两个IDE接口上； 
· 开机，按Ctrl+F进入FastTrak 66的设置画面； 
· 将RAID Mode设为Stripe，保存并退出； 
· 分区、格式化...... That's OK!

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RAID10与RAID01

RAID10与RAID01 RAID10~RAID0+1~RAID0+RAID1 RAID01~RAID1+0~RAID1+RAID0 如果对2n(n>=2)作镜像，系统将自动执行RAID1+0 一点解释： RAID 0+1 - using 4 drives, two pairs are striped, and the results mirror each other. In this configuration, when one of the drives fails, it actually breaks the stipe that it belongs to, which in turn breaks the mirror... at this point, all you have is 1 stipe. At this point, if one drive fails, you are in trouble. To recover, the offending drive is removed, and the entire stipe needs to be resync'd. RAID 1+0 - using 4 drives, two pairs are mirrored, and the results are used to create a single stripe. In this configuration, when one of the drives fails, it only breaks one mirror, without affecting the stripe... at this point, only 1/2 of the stipe is mirrored... but if a 2nd drive failure were to occur, it has a 2-in-3 chance of occuring on the last mirror... if it does, you are still OK. To recover, the offending drive is removed, and only the mirror of 1/2 the stripe needs to be resync'd. 举例说明： raid 1+0 A1=B1 A2=B2 A=A1+A2 B=B1+B2 当A1坏时，B1再坏整个RAID完蛋，几率为1/3 raid 0+1 A=A1+A2 B=B1+B2 A=B 当A1坏时，A即坏但是同时B坏任何一块整个RAID都完蛋，几率为2/3 所以1+0好于O+1

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