谈谈RAID 技术

    RAID 技术从开始到现在已经经历了7个阶段，从7个循序渐进的阶段也看到一些IT行业发展的影子， 看到了需求与技术的发展和技术的发展与需求两者间的相互作用。

    今天在这里做个概要的总结，对于想要快速理解raid的人员有个概要的理解。

    

     首先为什么会出现raid技术？

        还是那句真理，有需求就有市场。 没错，随着计算机行业的发展，尤其是这些年互联网的快速发展， 导致需要存储到磁盘中的数据迅速增加。人们需要的硬盘容量越来越大，人们对硬盘的速度要求越来越高，人们对数据的安全越来越看中，所以raid诞生啦。

        总结一些3点：

        1. 大容量。

        2. 高并发。

        3. 数据冗余。

    其次看看现在哪些raid技术大家都在用：

        现在大家用的比较的多的（个人观点）， raid0， raid1， raid5， raid6. 其中raid0， raid1 都比较极端在一些测试环境中用的比较多， raid5， raid6在实际的应用中用的更多。

    下面主要说一下raid0， raid1， raid5， raid6的特点和实现。

    在介绍raid技术之前， 我们得先明确几个概念， 因为只有明确了这些概念才能更好的理解raid技术的实现。

    扇区：磁盘的最小逻辑物理单元称为一个扇区， 每个扇区默认大小512个字节。

    条带：在磁盘相同偏移处横向逻辑分割，形成条带（stripee）。

    条带长度：一个条带横跨过的扇区或块的个数或字节容量，就是条带长度。

    段（segment）：一个条带所占用的单块磁盘上的区域，称为一个段。

    条带深度：一个段中所包含的扇区的个数或者字节容量，称为条带深度。

raid0：

实现方式：raid0将多块物理磁盘组成一个逻辑上连续且物理上也连续的虚拟磁盘， 磁盘以条带为存储单元， 每个条带的多个段可以实现并发IO。

优点：可以将多块磁盘虚拟成一块磁盘， 多块磁盘可以实现IO并发。

缺点：因为只有减小条带大小才能提高并发性， 但条带太小也会导致IO排队。不支持数据冗余。

raid1：

实现方式：raid1 在raid0的基础上为每块物理磁盘加了一块镜像备份盘。

优点：由于有数据镜像盘，所以在读取数据时可以提高IO的并发。

缺点：由于有数据镜像盘，所以在写数据时，必须同时写入两份数据，且以最慢的时间为准，导致写性能下降。虽然有了数据冗余，但是浪费了一半的存储空间。

raid5：

实现方式：raid5的逻辑区域划分同样是条带化， 不过raid5在数据镜像上用数据块抑或（XOR），实现数据的冗余校验。大大的减小的数据冗余的空间。

优点：raid5再实际上有与raid0媲美的处理速度。

缺点：由于raid5是根据算法进行数据冗余的，所以在一块磁盘损坏时，由于恢复数据要经过计算所以当异常时会导致磁盘性能下降。切理论上一个数据只有一个数据校验盘，冗余量太小。

raid6：

实现方式：raid6同样是通过算法进行数据冗余， raid6使用reed-solomon算法。 rs算法是通过范德蒙矩阵、柯西矩阵等矩阵模型通过矩阵计算得到的。

优点：由于使用了rs算法，所以可以指定校验数据的个数， 即可以同时损坏多块盘而不会丢数据。

缺点：由于raid6是根据算法进行数据冗余的，所以在一块磁盘损坏时，由于恢复数据要经过计算所以当异常时会导致磁盘性能下降。