RAID組建方案模版

磁盤陣列RAID組建學(xué)問全解析什么是RAID？硬盤組建RAID有什么用？本文就來具體說說磁盤陣列RAID相關(guān)學(xué)問和組建方法。“RedundantArrayofIndependentDisk”的縮寫，中文意思是獨(dú)立冗余磁盤陣列。冗余磁盤陣列技術(shù)誕生于1987年，由美國加州大學(xué)伯克利分校提出。RAID問受損失，從而開發(fā)出確定水平的數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)，并且能適當(dāng)?shù)奶嵘龜?shù)據(jù)傳輸速度。RAIDSCSI1993年，HighPoint公司推出了第一款I(lǐng)DE-RAIDIDE硬盤來組建RAID從而大大降低了RAID“門檻”。從今，個人用戶也開頭關(guān)注這項(xiàng)技術(shù)，由于硬盤是現(xiàn)代個人計(jì)算機(jī)中進(jìn)展最為“緩慢”RAIDSATARAID。早期一般都是SCSISCSIRAID那么為何叫做冗余磁盤陣列呢？冗余的漢語意思即多余，重復(fù)。而磁盤陣列說明不使得數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性得到提高。磁盤陣列RAID實(shí)現(xiàn)原理RAIDRAIDRAID構(gòu)造是一些磁盤構(gòu)造，通過對磁盤進(jìn)展組合到達(dá)提高效率，削減錯誤的目的，不要由于這么多名詞而被嚇壞了，它們的原理實(shí)際上格外簡潔。問了便于說明，下面示意圖中的每個圓餅代表一個磁盤，豎的叫塊或磁盤陣列，橫稱之為帶區(qū)。RAID以及用途：RAID0將多個磁盤合并成一個大的磁盤，不具有冗余，并行I/O，速度最快。RAID0亦稱為帶區(qū)集。它是將多個磁盤并列起來，成為一個大磁盤。在存放數(shù)據(jù)時，其將數(shù)據(jù)按磁RAID0的速度是最快的。但是RAID0沒有冗余功能，假設(shè)一個磁盤〔物理〕損壞，則全部的數(shù)據(jù)都會喪失。RAID1兩組以上的NN-1個磁盤損壞，牢靠性最高。RAID1就是鏡像。其原理為在主硬盤上存放數(shù)據(jù)的同時也在鏡像硬盤上寫一樣的數(shù)據(jù)。當(dāng)主硬盤〔物理〕損壞時，鏡像硬盤則代替主硬盤的工作。由于有鏡像硬盤做數(shù)據(jù)備份，所以RAID1的數(shù)據(jù)安全性在全部的RAID少磁盤做RAID1RAID別。RAID2RAID0的改進(jìn)版，以漢明碼〔en:HammingCode〕的方式將數(shù)據(jù)進(jìn)展編碼后分割為獨(dú)立的位元，并將數(shù)據(jù)分別寫入硬盤中。由于在數(shù)據(jù)中參與了錯誤修正碼〔ECC，ErrorCorrectionCodRAID最少要三臺硬盤方能運(yùn)作。RAID3Bit－interleaving(數(shù)據(jù)穿插存儲)技術(shù),它需要通過編碼再將數(shù)據(jù)位元分割以這種規(guī)格比較適于讀取大量數(shù)據(jù)時使用。RAID4RAID3(Blockinterleaving)。RAID5RAIDLevel5是一種存儲性能、數(shù)據(jù)安全和存儲本錢兼顧的存儲解決方案。它使DiskStriping(硬盤分割)技術(shù)。RAID5RAID5不對存儲RAID5的各個磁盤上，并且奇偶校驗(yàn)信息和相對應(yīng)的數(shù)據(jù)分別存儲于不同的磁盤上。當(dāng)RAID5的一個磁盤數(shù)據(jù)RAID5可以理解為是RAID0RAID1的折衷方案。RAID5可以為系統(tǒng)供給數(shù)據(jù)安全保障，但保障程度要比MirrorMirrorRAID5具有和RAID0相近似的作稍慢。同時由于多個數(shù)據(jù)對應(yīng)一個奇偶校驗(yàn)信息，RAID5的磁盤空間利用率要比RAID1高，存儲本錢相對較低廉。RAID6同一陣列中容許兩個硬盤同時失效(或是當(dāng)一個失效后還來不及更換便有其次個失效)后.更換硬盤時再由另兩個正常硬盤將備份的資料建立在的硬盤中.所以至少必需具備四或四個以上硬盤才能生效。RAID10、RAID53RAID0+1RAIDxyRAIDxRAIDyRAID10就是RAID1+0，即先組建兩組RAID1鏡像，然后再將兩組RAID1鏡像組建成為RAID0；而RAID53實(shí)際上就是RAID5+3RAID10并不等于RAID實(shí)現(xiàn)的挨次不一樣，功能也是不一樣的。JBOD嚴(yán)格的說，JBOD并不屬于RAID磁盤,不具有錯誤冗余機(jī)制。資料的存放機(jī)制是由第一顆磁盤開頭依序往后存放，即操資料將無法救回。假設(shè)第一顆硬盤損壞，通常無法作救援(因大局部檔案系統(tǒng)將檔案表存在磁盤前端，即第一顆)，失去檔案表即失去一切資料。JBODSpanned。在實(shí)際的應(yīng)用中，RAID2~4并不存在,由于RAID5已經(jīng)涵蓋了所需的功能。因此RAID2~4目前只有在爭論領(lǐng)域有實(shí)作,而在實(shí)際應(yīng)用上則以RAID0、1、0+1、5RAID6為主。但是對于我們一般用戶來說，用的最多的也就是RAID0、1、0+1和RAID5，所以本文我們將重點(diǎn)對這幾個RAIDRAID0——提高性能，無空間損失RAID0是最根本的RAID/多塊硬盤合并成一塊規(guī)律磁盤。比方兩塊500GBRAID0，那么在系統(tǒng)中我們可以看到有一塊1TB而并不能看到是兩塊物理硬盤。RAID0最大的優(yōu)勢就在于“便于分區(qū)治理”和“提高數(shù)據(jù)傳輸速度”：“便于分區(qū)治理”很簡潔理解，比方說兩塊500GB的硬盤組建RAID0，你不用考慮分區(qū)的時候單獨(dú)分區(qū)只能小于500GB，也就是說你可以分兩個區(qū)，第一個區(qū)800GB，其次個區(qū)200GB〔硬盤實(shí)際容量有損失，在這里我們不做爭論。會同時從每塊硬盤調(diào)用/信任看到這里大家都明白了，組建RAID0系統(tǒng)的時候，理論上硬盤數(shù)量越多，傳輸速度提升就越大。但是在實(shí)際使用中受限于系統(tǒng)IO些衰減的，比方一個磁盤的效能是50MB/秒，兩個磁盤的RAID0效能約96MB/秒，三個磁RAID0或許是130MB/秒而不是150MB/秒。所以，兩個磁盤的RAID0最能明顯感受到效能的提升。實(shí)際上，我們組建RAID/多塊容量相等的硬盤，可以用一塊大硬盤和一塊相對容量較小的硬盤組建RAIDJS小的硬盤組建RAID盤來計(jì)算，并且速度上也會以最小硬盤為標(biāo)準(zhǔn)。比方說一塊5400RPM60G7200RPM的80G硬盤組建RAID602=120G，而理論速度只會到達(dá)5400RPMRAIDRAID0可以供給更多的空間和更好的性能，但是整個系統(tǒng)是格外不行靠的，假設(shè)消滅故障，無法進(jìn)展任何補(bǔ)救。所以，RAID0一般只是在那些對數(shù)據(jù)安全性要求不高的狀況下才被人們使用。一般來說，RAID0在組建的時候，英文名為Striped。對于數(shù)據(jù)的安全性要求較高的用戶，都會選擇RAID1陣列方式。RAID1的主要功能是讓數(shù)據(jù)更加安全，它的實(shí)現(xiàn)原理是在往一塊硬盤寫入數(shù)據(jù)的時候，同時也向另一塊硬盤寫入數(shù)據(jù)，也就是鏡像功能。組建RAID1陣列的時候需要2塊數(shù)據(jù)的安全性方面是最好的，但是只能利用到磁盤總?cè)萘康囊话?。舉例來說，使用兩塊80GBSATARAID1系統(tǒng)，在操作系統(tǒng)下顯示的總?cè)萘空张f是80GB，由于另外的80GB照舊可以從其次塊備份硬盤中恢復(fù)回來。同理，假設(shè)使用6RAID1系統(tǒng)，其中有3塊用于存放數(shù)據(jù)，另外三塊用于備份數(shù)據(jù)。固然，RAID1照舊可以支持兩塊容量不一樣的磁盤組建陣列，和RAID0一樣，都是依據(jù)容量較小的那一塊做標(biāo)準(zhǔn)。比方使用一塊100GB120GBRAID1，最終得到的總?cè)萘渴?00GB。RAID1是沒有提升的。但是在讀取數(shù)據(jù)的時候，照舊會有提升，由于它可以同時從兩個硬盤里讀取數(shù)據(jù)，也就是說有兩個供給源供給數(shù)據(jù)。RAID1在我們一般用戶中的使用率相對較小，由于一般的用戶都舍不得損失一半的硬盤容量。RAID1在組建過程中，一般用英文“Mirror”來代替。說到這里，想必大家已經(jīng)明白了RAID10RAID0+1是什么意思了，不過目前主板集成的南橋芯片一般都只能支持RAID0+1，也就是StripedMirror方式。RAID5——性價比解決方案RAID0可以大幅度的提高性能，RAID1可以保證數(shù)據(jù)的安全性。那么假設(shè)既想提高性能，又能保證安全性，最廉價的解決方案是什么呢？那就是RAID5！RAID5使用至少三塊硬盤來實(shí)現(xiàn)陣列，它既能實(shí)現(xiàn)RAID0的加速功能也能夠?qū)崿F(xiàn)RAID1的備份數(shù)據(jù)功能，在陣列當(dāng)中有三塊硬盤的時候，它將會把所需要存儲的數(shù)據(jù)依據(jù)用戶定義的分割大小分割成文件碎片存儲到兩塊硬盤當(dāng)中，此時，陣列當(dāng)中的第三塊據(jù)，這局部校驗(yàn)數(shù)據(jù)是通過確定的算法產(chǎn)生的，可以通過這局部數(shù)據(jù)來恢復(fù)存儲在另外兩個硬盤上的數(shù)據(jù)。另外，這三塊硬盤的任務(wù)并不是一成不變的，也就是說在這次存儲當(dāng)中可能是1號硬盤和2就是2號硬盤和3號硬盤來完成這個任務(wù)了?？梢哉f，在每次存儲操作當(dāng)中，每塊硬盤的存儲校驗(yàn)信息。這個校驗(yàn)信息一般是通過RAIDRAIDRAID5同時會實(shí)現(xiàn)RAID0的高速存儲讀取并且也會實(shí)現(xiàn)RAID1的數(shù)據(jù)恢復(fù)功能，也就是說在上面所說的狀況下，RAID5能夠利用三塊硬盤同時實(shí)現(xiàn)RAID0的速度加倍功能也會實(shí)現(xiàn)RAID1的數(shù)據(jù)備份功能，并且當(dāng)RAID5當(dāng)中的一塊硬盤損壞之后，參與一塊的硬盤同樣可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的復(fù)原。下面來分析一下RAID5如何實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的復(fù)原，舉個例子來說，使用3塊硬盤來構(gòu)成一RAID5陣列，用戶定義的分割文件大小為64K，此時需要存儲的文件大小為128K。首RAID128K的文件分割成兩個大小為64K1號硬盤和2號硬盤，最終校驗(yàn)信息被發(fā)往3號硬盤。假設(shè)這個陣列當(dāng)中某個硬盤損壞了，31號和21號或者23號硬盤上存儲的校驗(yàn)信息重生成原來的文件碎片。RAID5模式并不是一些都好，假設(shè)陣列當(dāng)中某塊硬盤上的信息發(fā)生了轉(zhuǎn)變的話，那么就需要重計(jì)算文件分割碎片，并且，校驗(yàn)信息也需要重計(jì)算，這時，三個硬盤都需要重調(diào)用。同樣，假設(shè)要做RAID5陣列的話，最好使用一樣容量一樣速度的硬盤，RAID5模式的有要減去一是由于其中有一塊硬盤用來存放校驗(yàn)信息。舉例來說，三塊80GBRAID5系統(tǒng)，總?cè)萘繒蔀?60GB。RAID5既能夠?qū)崿F(xiàn)速度上的加倍，同時也能夠保證數(shù)據(jù)的安全性，所以在很多高端系統(tǒng)當(dāng)中都使用這種RAID教你如何組建RAID系統(tǒng)：主板包裝盒和說明書一般都會標(biāo)識出RAID首先，確定你的主板支持RAID，并且支持你所要組建RAID家可以從主板的說明書或包裝盒上查詢到。一般來說，主板說明書都會在磁盤支持欄目清楚標(biāo)明該主板是否支持RAIDRAIDRAIDSATARAID需要進(jìn)入主板BIOSIntel〔這里我們著重爭論方法，各品牌主板不一樣，設(shè)置界面可能也會不一樣，但是必需要先把SATA硬盤的工作模式設(shè)定為RAID模式：開機(jī)之后，按鍵盤上的DEL鍵進(jìn)入BIOSIntegratedPeripherals〔外圍整合設(shè)備設(shè)置。將設(shè)置頁面里的SATARAID/AHCIMODERAIDBIOS系統(tǒng)自動重啟之后會啟動RAID此界面里檢測到了系統(tǒng)中的物理硬盤，并且提示按CTRL+LRAID時你只需要按CTRL+LRAIDCTRL+L3—10〔不同的主板時間不一樣CTRL+LIntelRAIDRAIDJS進(jìn)入這個界面的時候，不要被滿屏的英文嚇倒，稍稍有英語根底的都能夠看懂。即使你沒有英語水平，你也照舊可以輕松學(xué)會。進(jìn)入主界面之后，屏幕上有4個選項(xiàng)，分別是“創(chuàng)立RAID”、“RAID”、“復(fù)RAID卷到無RAID”、“退出”。我們現(xiàn)在要組建RAID，固然是選擇第一項(xiàng)然后回車。接下來的事情就很簡潔了，第一項(xiàng)為哪一項(xiàng)給RAID項(xiàng)是RAID的種類〔級別，你可以選擇RAID、RAID1、RAIDSPAN等模式；第三項(xiàng)RAID就可以；第五項(xiàng)是系統(tǒng)自動算出