簡介
獨立磁碟冗餘陣列(Redundant Array of Independent Disks,RAID;在台灣一般俗稱:磁碟陣列)的基本思想就是把多個相對便宜的小磁碟組合起來,成為一個磁碟組, 使性能達到甚至超過一個價格昂貴、容量巨大的磁碟。根據選擇的版本不同,RAID比單盤有以下一個或多個方面的益處:增強數據整合度,增強容錯功能,增加吞吐量或容量。另外,磁碟組對於計算機來說, 看起來就像一個單獨的磁碟或邏輯存儲單元。分為RAID-1,RAID-10,RAID-3,RAID-30,RAID-5,RAID-50。
圍繞RAID的基本想法就是把多個便宜的小磁碟組合到一起,成為一個磁碟組式的邏輯硬碟,因此,作業系統僅把它們看作一個單一的邏輯存儲單元或磁碟。通過這種手段使邏輯硬碟的性能達到或超過一個容量巨大、價格昂貴的磁碟。RAID常被用在伺服器計算機上,並且常使用完全相同的硬碟作為組合。由於硬碟價格的不斷下降與和RAID功能更加有效地與主機板整合,它也成為了高級最終用戶的一個選擇,特別是需要大量存儲的工作,如:視頻與音頻製作。
利用如磁碟條紋化 (RAID 0) 和 磁碟鏡像 (RAID 1) 的技巧,把數據分布到各個磁碟上,來達到冗餘性、低延遲、讀寫的高頻寬、硬碟毀壞後的最大可恢復性。
加上非冗餘陣列(RAID-0)至少有九種類型的RAID:
•RAID-0:這一技術有條帶但是沒有數據冗餘。它提供了最好的性能但是不能容錯。
•RAID-1:這一個類型也稱為磁碟鏡像,至少由二個複製數據存儲的驅動器組成。沒有條帶。因為任一驅動器能同時被讀,讀取性能被改良。輸寫性能和單一磁碟存儲相同。在多用戶系統中,RAID-1 提供最好的性能和最好的容錯。
•RAID-2:這一個類型使用條帶,一些磁碟儲存錯誤檢查和糾正(ECC)信息。與RAID-3相比沒有優勢。
•RAID-3:這一個類型使用條帶而且用一個驅動器專門儲存奇偶信息。內含的錯誤檢查(ECC)用來探測錯誤。通過計算存儲在另一個驅動器上信息的異或邏輯運算(XOR)來完成數據恢復。因為一個輸入輸出操作同時訪問所有驅動器,所以RAID-3 不能交疊輸入輸出。由於這個原因,RAID-3 對有長紀錄套用軟體的單一用戶系統來說是最好的。
•RAID-4:這一個類型使用大的條帶,意味著你能讀取單一驅動器的記錄。它允許你利用交疊輸入輸出。因為所有輸寫操作必須更新奇偶驅動器,不可能有輸入輸出交疊處理。相對於RAID-5,RAID-4沒有提供優勢。
•RAID-5:這一個類型包括一個旋轉奇偶陣列,因此解決了RAID-4 的輸寫限制。因此,所有讀和寫操作能被交疊。RAID-5存儲奇偶信息但是沒有冗餘數據(但是奇偶信息能用來重建數據)。RAID-5的陣列需要至少三個通常是五個磁碟。對於性能不是關鍵或者很少進行寫操作的多用戶系統,RAID-5是最好的選擇。
•RAID-6:這一個類型與RAID-5 類似但是包括另一個驅動器奇偶配置,這個配置分布於不同的驅動器,因此提供了極高容錯能力。
•RAID-7:這一個類型包括一個實時內含作業系統作為控制器,經由一個高速匯流排和計算機的其他特性來隱藏。有一個廠商提供這個系統。
•RAID-10:這一個類型結合了RAID-0和RAID-1,稱為RAID-10,它提供比RAID-1更高的性能,但成本比較高。它有兩個子類型:在RAID-0 +1中,數據在條帶穿過多個磁碟的時候被組織,然後被條帶化的磁碟集被鏡像。在RAID-1 +0中,數據被鏡像,鏡像被條帶化。
•RAID-50(或RAID-5+0):這種類型包括一個RAID-5系列組,並在RAID-0中條帶化來改善RAID-5的性能(在沒有降低數據保護的情況下)。
•RAID-53(或RAID-5+3):這一個類型提供一個條帶陣列,其中每條條帶是一個驅動器的RAID-3陣列。它提供比RAID-3更高的性能,但是費用比較高。
•RAID-S(也稱為奇偶RAID):這是EMC Symmetrix的條帶化奇偶RAID陣列專有和備用的方法,不再在現有設備中使用。它類似於RAID-5。具有一些增強性能,以及在磁碟陣列上高速磁碟快取的增強性能。
主要原因
採用 RAID 的主要原因是:
1、增強了速度
2、擴容了存儲能力(以及更多的便利)
3、可高效恢復磁碟
有兩種可以實現RAID的方法:硬RAID和軟RAID。
最初的RAID分成了不同的等級,每種等級都有其理論上的優缺點。這些年來,出現了對於RAID觀念不同的套用。