服务器RAID技术基础了解一下

RAID随着用户对高端存储功能和冗余数据的安全性越来越高，越来越多的用户需要接触到这些知识使用功能可以通过硬件或软件实现。如何配置？本文详细介绍了服务器RAID希望对大家有所帮助。

一、RAID主要优势

大容量：这是RAID它扩大了由多个磁盘组成的磁盘容量RAID该系统有大量的存储空间。现在单个磁盘的容量可以达到1TB以上，这样RAID可以达到存储容量PB等级，大部分存储需求都能满足。

高性能：RAID高性能受益于数据带化技术。单磁盘I/O性能受到接口、带宽等计算机技术的限制，性能往往很有限，容易成为系统性能的瓶颈。通过数据条带化，RAID将数据I/O分散到每个成员磁盘上，以获得比单个磁盘成倍增长的聚合I/O性能。

理论上，它由多个磁盘组成RAID系统的可靠性应该比单个磁盘差。这里有一个隐含的假设:单个磁盘故障会导致整个磁盘故障RAID不可用。RAID使用数据冗余技术，如镜像和数据验证，打破了这一假设。镜像是最原始的冗余技术，将磁盘驱动器上的数据完全复制到另一组磁盘驱动器上，以确保总有数据副本。RAID冗余技术大大提高了数据的可用性和可靠性，确保了数据丢失，不影响系统的连续运行。

管理：实际上，RAID它是一种虚拟化技术，将多个物理磁盘驱动器虚拟为大容量逻辑驱动器。从用户应用的角度来看，存储系统易于使用，管理方便RAID内部完成了大量的存储管理工作，管理员只需要管理一个虚拟驱动器，就可以节省大量的管理工作。RAID磁盘驱动器可以动态增减，数据验证和数据重建可以大大简化管理。

二、RAID阵列分级

RAID根据实现原理的不同，分为不同的层次，不同层次的工作模式不同，RAID主要包括技术RAID0～RAID7等数规范，它们的不同，常见规范如下。

RAID0:带区组(至少2个硬盘)无差错控制

要实现RAID0必须有两个以上的硬盘驱动器，RAID0实现了带区组，数据并不是保存在一个硬盘上，而是分成数据块保存在不同驱动器上。因为将数据分布在不同驱动器上，所以数据吞吐率大大提高，驱动器的负载也比较平衡。如果刚好所需要的数据在不同的驱动器上效率最好。它不需要计算校验码，实现容易。它的缺点是它没有数据差错控制，如果一个驱动器中的数据发生错误，即使其它盘上的数据正确也无济于事了。不应该将它用于对数据稳定性要求高的场合。如果用户进行图象（包括动画）编辑和其它要求传输比较大的场合使用RAID0更合适。RAID它可以提高数据传输速率。例如，需要读取的文件分布在两个硬盘上，这两个硬盘可以同时读取。然后文件的原始时间缩短为1/2。

RAID1:镜像结构(至少2个硬盘)

用这个RAID对于结构设备，RAID控制器必须能够同时读取两个磁盘并写下两个镜像磁盘。必须有两个驱动器，因为当一组磁盘出现问题时，镜像可以用于提高系统的容错性。它更容易设计和实现。每能读取一个数据，即数据块的传输速率与单个磁盘的读取速率相同RAID1的验证非常完整，因此对系统的处理能力有很大的影响RAID该功能由软件实现，当服务器负载较重时，会极大地影响服务器效率。当您的系统需要高可靠性时，如数据统计，则使用它RAID1更合适RAID1技术支持热更换，即在连续电源的情况下更换故障磁盘。更换后，只需从镜像盘上恢复数据即可。当主硬盘损坏时，镜像硬盘可以替换主硬盘。镜像硬盘相当于备份盘。可以想象，这种硬盘模式的安全性非常高，但结果是硬盘容量利用率很低，只有50%RAID最低级别。

RAID5：分布式奇偶校验的独立磁盘结构（最少3个硬盘）

它的奇偶校验码存在于所有磁盘上，RAID5.读取效率高，写入效率一般，块集体访问效率好。由于奇偶校验码在不同的磁盘上，可靠性得到了提高。然而，它不能很好地解决数据传输的并行性，控制器的设计也相当困难。RAID3与RAID重要的区别在于5RAID每次进行一次数据传输，都需要涉及到所有的阵列盘RAID5.大部分数据传输只操作一个磁盘，可以并行操作RAID5.有写作损失，即每次写作操作都会产生四个实际的读写操作，包括两个旧数据和奇偶信息，两个新数据和奇偶信息。

RAID6:独立磁盘结构(至少4个硬盘)有两个分布式存储的奇偶校验码

它是对RAID5的扩展主要用于要求数据不能出错的场合。当然，需要引入第二种奇偶校准值N 两个磁盘，同时控制器的设计变得非常复杂，写入速度也不好。计算奇偶校准值和验证数据正确性需要更多的时间，导致不必要的负载。

RAID10:高可靠性和高效磁盘结构(至少2个硬盘)

这种结构只不过是一个区域结构和一个镜像结构，因为这两种结构都有自己的优缺点，所以它们可以相互补充，以达到高效和高速的目的。您可以结合这两种结构的优缺点来理解这种新的结构。这种新结构的价格很高，可扩展性也很差。主要用于需要速度和错误控制的数据库。

RAID0 1:01或10(至少4个偶数硬盘)

把RAID0和RAID1技术结合，即RAID0 1。除了数据分布在多个磁盘上外，每个磁盘都有自己的物理镜像磁盘，提供全冗余能力，允许一个以下磁盘故障而不影响数据的可用性，并具有快速读写能力。至少需要四个硬盘RAID0 1。

RAID(至少2个硬盘)，RAID3.RAID4(至少3个硬盘)实际应用较少，大部分只在研究领域有实际作用。

三、RAID实现方法

软RAID没有专用的控制芯片和I/O操作系统和芯片CPU来实现所的RAID功能。现代操作系统基本上都是软的RAID支持，通过在磁盘设备驱动程序上添加一个软件层，提供一个物理驱动器与逻辑驱动器之间的抽象层。目前，操作系统支持的最常见的RAID等级有RAID0、RAID1、RAID10、RAID01和RAID5等。比如，WindowsServer支持RAID0、RAID1和RAID5三种等级，Linux支持RAID0、RAID1、RAID4、RAID5、RAID6等，MacOSXServer、FreeBSD、NetBSD、OpenBSD、Solaris还支持相应的操作系统RAID等级。

软RAID由操作系统实现，因此系统所在的分区不能作为RAID逻辑成员磁盘，软RAID无法保护系统盘D。对于一些操作系统，RAID在系统信息中保存配置信息，而不是单独以文件的形式保存在磁盘上。当系统意外崩溃并需要重新安装时，RAID信息将丢失。此外，磁盘容错技术并不意味着完全支持在线更换、热插拔或热交换。能否支持错误磁盘的热交换与操作系统的实现有关，部分操作系统的热交换。

硬RAID拥有自己的RAID控制处理与I/O芯片的处理，甚至阵列缓冲，是的CPU的占用率和整体性能是三类实现中最优的，但实现成本也最高的。硬RAID在系统运行下更换故障磁盘通常支持热交换技术。

硬RAID包含RAID集成在卡和主板上RAID多采用芯片、服务器平台RAID卡。RAID卡由RAID芯片的核心处理（RAID卡上的CPU）、由端口、缓存和电池组成。其中，端口是指RAID卡支持磁盘接口类型，如IDE/ATA、SCSI、SATA、SAS、FC等接口。