RAID磁盘阵列_百度百科
RAID磁盘阵列
RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的缩写，中文简称为独立冗余磁盘阵列。简单的说，RAID是一种把多块独立的硬盘（物理硬盘）按不同的方式组合起来形成一个硬盘组（逻辑硬盘），从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。组成的不同方式称为RAID级别（RAID Levels）。在用户看起来，组成的磁盘组就像是一个硬盘，用户可以对它进行分区，格式化等等。总之，对磁盘阵列的操作与单个硬盘一模一样。不同的是，磁盘阵列的存储速度要比单个硬盘高很多，而且可以提供自动数据备份。数据备份的功能是在用户数据一旦发生损坏后，利用备份信息可以使损坏数据得以恢复，从而保障了用户数据的安全性。
虽然RAID包含多块硬盘，但是在操作系统下是作为一个独立的大型存储设备出现。利用RAID技术于的好处主要有以下三种：
通过把多个磁盘组织在一起作为一个逻辑卷提供磁盘跨越功能；
通过把数据分成多个（Block）并行写入/读出多个磁盘以提高访问磁盘的速度；
通过或校验操作提供容错能力；
最初开发RAID的主要目的是节省成本，当时几块小容量硬盘的价格总和要低于大容量的硬盘。目前来看RAID在节省成本方面的作用并不明显，但是 RAID可以充分发挥出多块硬盘的优势，实现远远超出任何一块单独硬盘的速度和吞吐量。除了性能上的提高之外，RAID还可以提供良好的容错能力，在任何一块硬盘出现问题的情况下都可以继续工作，不会受到损坏硬盘的影响。
RAID技术分为几种不同的等级，分别可以提供不同的速度，安全性和性价比。根据实际情况选择适当的RAID级别可以满足用户对可用性、性能和容量的要求。常用的RAID级别有以下几种：NRAID，JBOD，RAID0，RAID1，，RAID3，RAID5等。目前经常使用的是RAID5和RAID（1+0）。
（Disk Array）是由一个来控制多个硬盘的相互连接，使多个硬盘的读写同步，减少错误，增加效率和可靠度的技术。则是实现这一技术的硬件产品，磁盘阵列卡拥有一个专门的处理器，还拥有专门的，用于高速缓冲数据。使用磁盘阵列卡服务器对磁盘的操作就直接通过阵列卡来进行处理，因此不需要大量的CPU及资源，不会降低磁盘子系统的性能。专用的处理单元来进行操作，它的性能要远远高于常规非，并且更安全更稳定。
RAID技术的两大特点：一是速度、二是安全，由于这两项优点，RAID技术早期被应用于高级服务器中的的硬盘系统中，随着近年计算机技术的发展，PC机的CPU的速度已进入GHz 时代。IDE接口的硬盘也不甘落后，相继推出了ATA66和ATA100硬盘。这就使得RAID技术被应用于中低档甚至个人PC机上成为可能。RAID通常是由在硬盘阵列塔中的RAID控制器或电脑中的RAID卡来实现的。
RAID技术经过不断的发展，现在已拥有了从 RAID 0 到 7 八种基本的RAID 级别。另外，还有一些基本RAID级别的组合形式，如RAID 10（RAID 0与RAID 1的组合），RAID 50（RAID 0与RAID 5的组合）等。不同RAID 级别代表着不同的存储性能、数据安全性和存储成本。但我们最为常用的是下面的几种RAID形式。
RAID级别的选择有三个主要因素：可用性（）、性能和成本。如果不要求可用性，选择RAID0以获得最佳性能。如果可用性和性能是重要的而成本不是一个主要因素，则根据硬盘数量选择RAID 1。如果可用性、成本和性能都同样重要，则根据一般的数据传输和硬盘的数量选择RAID3、RAID5。
在计算机发展的初期，“大容量”硬盘的价格还相当高，解决数据存储安全性问题的主要方法是使用等设备进行备份，这种方法虽然可以保证数据的安全，但查阅和备份工作都相当繁琐。
1987年， Patterson、Gibson和Katz这三位工程师在发表了题为《A Case of Redundant Array of Inexpensive Disks(方案)》的论文，其基本思想就是将多只容量较小的、相对廉价的进行有机组合，使其性能超过一只昂贵的大硬盘。
这一设计思想很快被接受，从此RAID技术得到了广泛应用，进入了更快速、更安全、更廉价的新时代。
对于个人电脑用户，还是比较陌生和神秘的。印象中的磁盘阵列似乎还停留在这样的场景中:在宽阔的大厅里，林立的磁盘柜，数名表情阴郁、早早谢顶的工程师徘徊在其中，不断从中抽出一块块沉重的硬盘，再插入一块块似乎更加沉重的硬盘……终于，随着大容量硬盘的价格不断降低，个人电脑的性能不断提升，IDE-RAID作为磁盘性能改善的最廉价解决方案，开始走入一般用户的计算机系统。
RAID技术主要包含RAID 0～RAID 7等数个规范，它们的侧重点各不相同，常见的规范有如下几种:
RAID 0:RAID 0连续以位或字节为单位分割数据，并行读/写于多个磁盘上，因此具有很高的数据传输率，但它没有，因此并不能算是真正的RAID结构。RAID 0只是单纯地提高性能，并没有为数据的可靠性提供保证，而且其中的一个磁盘失效将影响到所有数据。因此，RAID 0不能应用于数据安全性要求高的场合。
RAID 1:它是通过磁盘数据实现数据冗余，在成对的独立磁盘上产生互 为备份的数据。当原始数据繁忙时，可直接从镜像拷贝中读取数据，因此RAID 1可以提高读取性能。RAID 1是中单位成本最高的，但提供了很高的数据安全性和可用性。当一个磁盘失效时，系统可以自动切换到镜像磁盘上读写，而不需要重组失效的数据。
RAID 0+1: 也被称为RAID 10标准，实际是将RAID 0和RAID 1标准结合的产物，在连续地以位或字节为单位分割数据并且并行读/写多个磁盘的同时，为每一块磁盘作进行。它的优点是同时拥有RAID 0的超凡速度和RAID 1的数据高可靠性，但是CPU占用率同样也更高，而且磁盘的利用率比较低。
RAID 2:将数据条块化地分布于不同的硬盘上，条块单位为位或字节，并使用称为“加重平均()”的编码技术来提供错误检查及恢复。这种编码技术需要多个磁盘存放检查及恢复信息，使得RAID 2技术实施更复杂，因此在商业环境中很少使用。
RAID 3:它同RAID 2非常类似，都是将数据条块化分布于不同的硬盘上，区别在于RAID 3使用简单的，并用单块磁盘存放奇偶校验信息。如果一块磁盘失效，奇偶盘及其他数据盘可以重新产生数据;如果奇偶盘失效则不影响数据使用。RAID 3对于大量的连续数据可提供很好的传输率，但对于随机数据来说，奇偶盘会成为写操作的瓶颈。
RAID 4:RAID 4同样也将数据条块化并分布于不同的磁盘上，但条块单位为块或记录。RAID 4使用一块磁盘作为奇偶校验盘，每次写操作都需要访问奇偶盘，这时奇偶校验盘会成为写操作的瓶颈，因此RAID 4在商业环境中也很少使用。
RAID 5:RAID 5不单独指定的奇偶盘，而是在所有磁盘上交叉地存取数据及奇偶校验信息。在RAID 5上，读/写指针可同时对阵列设备进行操作，提供了更高的数据流量。RAID 5更适合于小和随机读写的数据。
RAID 3与RAID 5相比，最主要的区别在于RAID 3每进行一次数据传输就需涉及到所有的阵列盘;而对于RAID 5来说，大部分数据传输只对一块磁盘操作，并可进行并行操作。在RAID 5中有“写损失”，即每一次写操作将产生四个实际的读/写操作，其中两次读旧的数据及奇偶信息，两次写新的数据及奇偶信息。
RAID 6:与RAID 5相比，RAID 6增加了第二个独立的信息块。两个独立的奇偶系统使用不同的算法，数据的可靠性非常高，即使两块磁盘同时失效也不会影响数据的使用。但RAID 6需要分配给奇偶校验信息更大的磁盘空间，相对于RAID 5有更大的“写损失”，因此“写性能”非常差。较差的性能和复杂的实施方式使得RAID 6很少得到实际应用。
RAID 7:这是一种新的RAID标准，其自身带有智能化和用于的软件工具，可完全独立于运行，不占用主机CPU资源。RAID 7可以看作是一种存储计算机(Storage Computer)，它与其他RAID标准有明显区别。除了以上的各种标准，我们可以如RAID 0+1那样结合多种RAID规范来构筑所需的RAID阵列，例如RAID 5+3(RAID 53)就是一种应用较为广泛的阵列形式。用户一般可以通过灵活配置来获得更加符合其要求的系统。
开始时RAID方案主要针对SCSI硬盘系统，系统成本比较昂贵。1993年，HighPoint公司推出了第一款IDE-RAID控制芯片，能够利用相对廉价的IDE硬盘来组建RAID系统，从而大大降低了RAID的“门槛”。
从此，个人用户也开始关注这项技术，因为硬盘是现代个人计算机中发展最为“缓慢”和最缺少安全性的设备，而用户存储在其中的数据却常常远超计算机的本身价格。在花费相对较少的情况下，RAID技术可以使个人用户也享受到成倍的磁盘速度提升和更高的数据安全性，现在个人电脑市场上的IDE-RAID控制芯片主要出自HighPoint和Promise公司，此外还有一部分来自AMI公司。
面向个人用户的IDE-RAID芯片一般只提供了RAID 0、RAID 1和RAID 0+1(RAID 10)等RAID规范的支持，虽然它们在技术上无法与商用系统相提并论，但是对普通用户来说其提供的速度提升和安全保证已经足够了。
随着传输率的不断提高，IDE-RAID芯片也不断地更新换代，芯片市场上的主流芯片已经全部支持ATA 100标准，而HighPoint公司新推出的HPT 372芯片和Promise最新的PDC20276芯片，甚至已经可以支持ATA 133标准的IDE硬盘。在主板厂商竞争加剧、个人电脑用户要求逐渐提高的今天，在主板上芯片的厂商已经不在少数，用户完全可以不用购置RAID卡，直接组建自己的，感受磁盘狂飙的速度。
RAID磁盘阵列与存储阵列
随着RAID磁盘阵列技术的发展，存储的性能和安全性都有了很好的保障。对于中小项目常用的RAID磁盘阵列5（包括RAID磁盘阵列5e，RAID磁盘阵列5ee和RAID磁盘阵列6）这种级别的RAID磁盘阵列，都能保证在1-2块磁盘/FLASH出现故障的情况下，RAID磁盘阵列保证数据的完整性，但RAID磁盘阵列5的保护机制是否能完整的保护数据，答案却是否定的。
RAID磁盘阵列5和RAID磁盘阵列6对于普通的磁盘故障有很好的纠错能力，但RAID磁盘阵列对于储存的底层故障，RAID磁盘阵列5和RAID磁盘阵列6都无法进行纠错恢复。
硬件RAID磁盘阵列的缺点：可以检测并尝试恢复Noisy Error，我们常见的磁盘损坏包括Bit Rot就是代表性的显性错误，但是RAID磁盘阵列无法检测到隐性错误。常见的RAID磁盘阵列储存底层隐性错误有以下几种：
Phantom writes “幻影写入”。RAID磁盘阵列磁盘已经发出指令写入磁道，由于RAID磁盘阵列内部故障，并未写入成功，但在RAID磁盘阵列储存表象为写入完成的状态。
Misdirected reads or writes 误读写。举例：RAID磁盘阵列数据要在01扇区进行读写，却在02扇区做了这个操作，导致数据混乱。
DMA parity errors DMA传输过程中发生的error。
Accidental overwrites 在频繁的Swapping（文件交换）中数据误读写。
随着RAID磁盘阵列储存设备技术的进化，上面这四种只是常见的Silent Error，当然会有其他更多的RAID磁盘阵列种类，涉及到很多RAID磁盘阵列底层的技术。
我们遇到的RAID磁盘阵列VDD Error就是属于可以检测并尝试恢复RAID磁盘阵列Noisy Error，但是无法检测到RAID磁盘阵列Silent Error，所以故障层面只显示统一的RAID磁盘阵列VDD错误，但RAID磁盘阵列底层的故障却不一定是相同的。
对于硬件RAID磁盘阵列来说，RAID磁盘阵列在阵列卡和光纤卡的级别，RAID磁盘阵列并不会去确认故障是哪一种error，这是硬件RAID磁盘阵列先天的硬件特性限制。
我们可以看看下面这个例子，做了RAID磁盘阵列6，并划分了LUN。RAID磁盘阵列在故障的表现层面，RAID磁盘阵列柜的硬件并未出现故障告警，RAID磁盘阵列出现VDD错误告警，RAID磁盘阵列在告警之后又进行了修复:
RAID磁盘阵列VDD Repair start开始修复的动作。当VDD Repair到一定程度，完全无法repair的时候，才会表现为服务器告警（故障灯亮）。
但由于RAID磁盘阵列底层故障是Silent Error，不可避免的会有几率出现hantom writes 或Misdirected reads or writes 读写误载 这些Silent Error，这些错误导致的结果就是错误的RAID磁盘阵列数据被相互校检到RAID磁盘阵列5的其他盘了，这在硬件RAID磁盘阵列属于不可勘测的部分（当然在超高端的储存设备还是有这些检测的机制）。
在更换了故障的RAID磁盘阵列磁盘之后。我们回到Storage Manager的日常event，
像上面这种例子的RAID磁盘阵列故障，在近几年的RAID磁盘阵列储存故障发生得越来越频繁，一方面由于RAID磁盘阵列储存容量的翻倍提升带来的磁盘/FLASH密度高速增减，另一方面不断下降的成本也导致RAID磁盘阵列感觉不如原来的稳定了。
所以RAID磁盘阵列5(e、ee、raid6)级别的这种RAID磁盘阵列技术，并非在单盘双盘损坏的情况下都能保持良好的重构工作。在一些RAID磁盘阵列数据安全需求高、成本又受限的地方，我们不能只依靠RAID磁盘阵列5的技术来规避数据丢失。
ZFS文件系统，在系统层面能补充硬件RAID磁盘阵列的这种不可规避的数据丢失情况，所以在每个RAID磁盘阵列项目的规划初期，应该要规划好相应的RAID磁盘阵列系统和文件格式。[1]
．TechTarget[引用日期]常见RAID术语大全_百度文库
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员，立省24元！
常见RAID术语大全
上传于||文档简介
&&常​见​R​A​I​D​术​语​大​全
阅读已结束，如果下载本文需要使用
想免费下载本文？
下载文档到电脑，查找使用更方便
还剩3页未读，继续阅读
你可能喜欢详细讲解什么是RAID 3
　作者: 转载自网络　编辑:
　　【IT168 技术】RAID 3经过长时间的发展，很多用户都很了解什么是RAID 3了，这里我发表一下个人理解，和大家讨论讨论什么是RAID 3，它是利用一个专门的磁盘存放所有的校验数据，而在剩余的磁盘中创建带区集分散数据的读写操作。RAID 3不仅可以像RAID1那样提供容错功能，而且整体开销从RAID1的50%下降为25%(RAID 3+1)。　　随着所使用磁盘数量的增多，额外成本开销会越来越小。在不同情况下，RAID 3读写操作的复杂程度也不相同。最简单的情况就是从一个完好的RAID 3系统中读取数据。　　这时，只需要在数据存储盘中找到相应的数据块进行读取操作即可，不会增加额外的系统开销。当向RAID 3写入数据时，情况会变得复杂一些。即使我们只是向一个磁盘写入一个数据块，必须计算与该数据块同处一个带区的所有数据块的校验值，并将新值重新写入到校验块中。由此我们可以看出，一个写入操作事实上包含了数据读取(读取带区中的关联数据块)，校验值计算，数据块写入和校验块写入4个过程。　　系统开销大大增加。我们可以通过适当设置带区的大小使RAID系统得到简化。如果某个写入操作的长度恰好等于一个完整带区的大小(全带区写入)，那么我们就不必再读取带区中的关联数据块计算校验值。　　我们只需要计算整个带区的校验值，然后直接把数据和校验信息写入数据盘和校验盘即可。到目前为止，我们所探讨的都是正常运行状况的下的数据读写。下面，我们再来看一下当硬盘出现故障时，RAID系统在降级模式下的运行情况。　　RAID 3虽然具有容错能力，但是系统性能会受到影响。当一块磁盘失效时，该磁盘上的所有数据必须使用校验信息重新建立。如果我们是从好盘中读取数据块，不会有任何变化。但是如果我们所要读取的数据块正好位于已经损坏的磁盘，则必须同时读取同一带区中的所有其它数据块，并根据校验值重新建丢失的数据。　　当我们更换了损坏的磁盘之后，系统必须一个数据块一个数据块的重建坏盘中的数据。整个过程包括读取带区、计算丢失的数据块和向新盘写入新的数据块，都是在后台自动进行。重建活动最好是在RAID系统空闲的时候进行，否则整个系统的性能会受到严重的影响。以上介绍什么是RAID 3。
大学生分期购物销量榜
已有条评论
IT168企业级
正在努力加载文档，请稍等…　　一、磁盘阵列控制器故障：LCD会交替显示&Mode Error&和&RAID Ready&，有蜂鸣声，但不影响应用系统正常运行。　　　　解决方法：在线更换故障磁盘阵列控制器，更换过程不影响应用系统正常运行。磁盘阵列和服务器开关顺序：启动：先启动磁盘阵列，过两分钟再启动服务器。关闭：先关闭服务器再关闭磁盘阵列。　　　　二、电源故障：本磁盘阵列有三个电源，其中之一是后备电源，所以要磁盘阵列工作至少要接两个电源。如果只接两个电源时，LCD会交替显示&FailPower&和&RAIDReady&，有蜂鸣声，但不影响应用系统正常运行。　　　　解决方法：在线更换故障电源部件，更换过程不影响应用系统正常运行。更换后LCD会显示&RAID Ready&。　　　　三：风扇故障：LCD会交替显示&FailFan&和&RAIDReady&，有蜂鸣声，但不影响应用系统正常运行。　　　　解决方法：在线更换故障风扇，更换过程不影响应用系统正常运行。更换后LCD会显示&RAIDReady&。　　　　四、：磁盘故障：LCD会交替显示&FailX&和&RAIDReady&，&X&是故障磁盘的Slot位置，有蜂鸣声，磁盘故障灯亮（红色）。　　　　解决方法：在线（不停机）更换故障磁盘，在线（不停机）把新磁盘接到磁盘阵列中（对位置没指定），磁盘阵列自动做数据重建，蜂鸣声自动消失，LCD会显&AddingX%&，&X&是数据重建进度，数据重建完成后，LCD会显示&AddingDone&，在这过程中不需人工干预，不影响应用系统正常运行。
中国安防展览网微信公众平台：搜索"AFzhan"或扫描二维码，关注中国安防展览网微信，安防资讯尽收眼底！
&&&&&&&&如果您对我们的稿件有什么建议或意见，请发送意见至，或拨打电话：4；如果您有第一手安防行业稿件或企业新闻稿件，请投稿至，或拨打电话：4，中国安防展览网竭诚为您服务！
更多相关信息
版权与免责声明：
①凡本网注明"来源：中国安防展览网"的所有作品，版权均属于中国安防展览网，转载请必须注明中国安防展览网，。违反者本网将追究相关法律责任。
②本网转载并注明自其它来源的作品，目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性，不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时，必须保留本网注明的作品来源，并自负版权等法律责任。
③如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起一周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。
免费注册后，你可以了解安防行业更多资讯查看安防行业供求信息凸显安防行业自身价值
想快速被买家找到吗只需要发布一条商机，被买家找到的机会高达90%！还等什么？
《安防新视界》第071期
期号：第71期
《安防新视界》第070期
期号：第070期
《安防新视界》第071期
期号：第71期
《安防新视界》第069期
期号：第69期
《安防新视界》第068期
期号：第68期}