網(wǎng)絡(luò)集成技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)集成技術(shù)張治遠(yuǎn)zhangzhiyuan_ciu@126.co盤陣列磁盤陣列（RedundantArraysofInexpensiveDisks，RAID），有“價(jià)格便宜且多余的磁盤陣列”之意。原理是利用數(shù)組方式來作磁盤組，配合數(shù)據(jù)分散排列的設(shè)計(jì)，提升數(shù)據(jù)的安全性。磁盤陣列是由很多便宜、容量較小、穩(wěn)定性較高、速度較慢磁盤，組合成一個(gè)大型的磁盤組，利用個(gè)別磁盤提供數(shù)據(jù)所產(chǎn)生加成效果提升整個(gè)磁盤系統(tǒng)效能。同時(shí)利用這項(xiàng)技術(shù)，將數(shù)據(jù)切割成許多區(qū)段，分別存放在各個(gè)硬盤上。磁盤陣列還能利用同位檢查（ParityCheck）的觀念，在數(shù)組中任一顆硬盤故障時(shí)，仍可讀出數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)重構(gòu)時(shí)，將數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算后重新置入新硬盤中。由來由加利福尼亞大學(xué)伯克利分校（UniversityofCalifornia-Berkeley）在1987年，發(fā)表的文章：“ACaseforRedundantArraysofInexpensiveDisks”。文章中，談到了RAID這個(gè)詞匯，而且定義了RAID的5層級(jí)。柏克萊大學(xué)研究其研究目的為，反應(yīng)當(dāng)時(shí)CPU快速的性能。CPU效能每年大約成長30～50%，而硬磁機(jī)只能成長約7%。研究小組希望能找出一種新的技術(shù)，在短期內(nèi)，立即提升效能來平衡計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力。在當(dāng)時(shí)，柏克萊研究小組的主要研究目的是效能與成本。另外，研究小組也設(shè)計(jì)出容錯(cuò)（fault-tolerance），邏輯數(shù)據(jù)備份（logicaldataredundancy），而產(chǎn)生了RAID理論。研究初期，便宜（Inexpensive）的磁盤也是主要的重點(diǎn)，但后來發(fā)現(xiàn)，大量便宜磁盤組合并不能適用于現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)環(huán)境，后來Inexpensive被改為independent，許多獨(dú)立的磁盤組。樣式磁盤陣列其樣式有三種，一是外接式磁盤陣列柜、二是內(nèi)接式磁盤陣列卡，三是利用軟件來仿真。外接式磁盤陣列柜最常被使用大型服務(wù)器上，具可熱抽換（HotSwap）的特性，不過這類產(chǎn)品的價(jià)格都很貴。內(nèi)接式磁盤陣列卡，因?yàn)閮r(jià)格便宜，但需要較高的安裝技術(shù)，適合技術(shù)人員使用操作。利用軟件仿真的方式，由于會(huì)拖累機(jī)器的速度，不適合大數(shù)據(jù)流量的服務(wù)器。緩存磁盤陣列作為獨(dú)立系統(tǒng)在主機(jī)外直連或通過網(wǎng)絡(luò)與主機(jī)相連。磁盤陣列有多個(gè)端口可以被不同主機(jī)或不同端口連接。一個(gè)主機(jī)連接陣列的不同端口可提升傳輸速度。和目前PC用單磁盤內(nèi)部集成緩存一樣，在磁盤陣列內(nèi)部為加快與主機(jī)交互速度，都帶有一定量的緩沖存儲(chǔ)器。主機(jī)與磁盤陣列的緩存交互，緩存與具體的磁盤交互數(shù)據(jù)。在應(yīng)用中，有部分常用的數(shù)據(jù)是需要經(jīng)常讀取的，磁盤陣列根據(jù)內(nèi)部的算法，查找出這些經(jīng)常讀取的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在緩存中，加快主機(jī)讀取這些數(shù)據(jù)的速度，而對(duì)于其他緩存中沒有的數(shù)據(jù)，主機(jī)要讀取，則由陣列從磁盤上直接讀取傳輸給主機(jī)。對(duì)于主機(jī)寫入的數(shù)據(jù)，只寫在緩存中，主機(jī)可以立即完成寫操作。然后由緩存再慢慢寫入磁盤。優(yōu)點(diǎn)利用RAID技術(shù)于存儲(chǔ)系統(tǒng)的好處主要有以下三種：

1.通過把多個(gè)磁盤組織在一起作為一個(gè)邏輯卷提供磁盤跨越功能；

2.通過把數(shù)據(jù)分成多個(gè)數(shù)據(jù)塊（Block）并行寫入/讀出多個(gè)磁盤以提高訪問磁盤的速度；

3.通過鏡像或校驗(yàn)操作提供容錯(cuò)能力。最初開發(fā)RAID的主要目的是節(jié)省成本，當(dāng)時(shí)幾塊小容量硬盤的價(jià)格總和要低于大容量的硬盤。目前來看RAID在節(jié)省成本方面的作用并不明顯，但是RAID可以充分發(fā)揮出多塊硬盤的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出任何一塊單獨(dú)硬盤的速度和吞吐量。除了性能上的提高之外，RAID還可以提供良好的容錯(cuò)能力，在任何一塊硬盤出現(xiàn)問題的情況下都可以繼續(xù)工作，不會(huì)受到損壞硬盤的影響。

提高傳輸速率。RAID通過在多個(gè)磁盤上同時(shí)存儲(chǔ)和讀取數(shù)據(jù)來大幅提高存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量（Throughput）。在RAID中，可以讓很多磁盤驅(qū)動(dòng)器同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，而這些磁盤驅(qū)動(dòng)器在邏輯上又是一個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器，所以使用RAID可以達(dá)到單個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器幾倍、幾十倍甚至上百倍的速率。這也是RAID最初想要解決的問題。因?yàn)楫?dāng)時(shí)CPU的速度增長很快，而磁盤驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)傳輸速率無法大幅提高，所以需要有一種方案解決二者之間的矛盾。RAID最后成功了。通過數(shù)據(jù)校驗(yàn)提供容錯(cuò)功能。普通磁盤驅(qū)動(dòng)器無法提供容錯(cuò)功能，如果不包括寫在磁盤上的CRC（循環(huán)冗余校驗(yàn)）碼的話。RAID容錯(cuò)是建立在每個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器的硬件容錯(cuò)功能之上的，所以它提供更高的安全性。在很多RAID模式中都有較為完備的相互校驗(yàn)/恢復(fù)的措施，甚至是直接相互的鏡像備份，從而大大提高了RAID系統(tǒng)的容錯(cuò)度，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定冗余性。規(guī)范RAID技術(shù)主要包含RAID0～RAID7等數(shù)個(gè)規(guī)范，它們的側(cè)重點(diǎn)各不相同，常見的規(guī)范有如下幾種：RAID0：RAID0連續(xù)以位或字節(jié)為單位分割數(shù)據(jù)，并行讀/寫于多個(gè)磁盤上，因此具有很高的數(shù)據(jù)傳輸率，但它沒有數(shù)據(jù)冗余，因此并不能算是真正的RAID結(jié)構(gòu)。RAID0只是單純地提高性能，并沒有為數(shù)據(jù)的可靠性提供保證，而且其中的一個(gè)磁盤失效將影響到所有數(shù)據(jù)。因此，RAID0不能應(yīng)用于數(shù)據(jù)安全性要求高的場合。RAID0又稱為Stripe或Striping，它代表了所有RAID級(jí)別中最高的存儲(chǔ)性能。RAID0提高存儲(chǔ)性能的原理是把連續(xù)的數(shù)據(jù)分散到多個(gè)磁盤上存取，這樣，系統(tǒng)有數(shù)據(jù)請求就可以被多個(gè)磁盤并行的執(zhí)行，每個(gè)磁盤執(zhí)行屬于它自己的那部分?jǐn)?shù)據(jù)請求。這種數(shù)據(jù)上的并行操作可以充分利用總線的帶寬，顯著提高磁盤整體存取性能。RAID0工作原理系統(tǒng)向三個(gè)磁盤組成的邏輯硬盤（RAID0磁盤組）發(fā)出的I/O數(shù)據(jù)請求被轉(zhuǎn)化為3項(xiàng)操作，其中的每一項(xiàng)操作都對(duì)應(yīng)于一塊物理硬盤。通過建立RAID0，原先順序的數(shù)據(jù)請求被分散到所有的三塊硬盤中同時(shí)執(zhí)行。從理論上講，三塊硬盤的并行操作使同一時(shí)間內(nèi)磁盤讀寫速度提升了3倍。但由于總線帶寬等多種因素的影響，實(shí)際的提升速率肯定會(huì)低于理論值，但是，大量數(shù)據(jù)并行傳輸與串行傳輸比較，提速效果顯著顯然毋庸置疑。RAID0的優(yōu)缺點(diǎn)RAID0的缺點(diǎn)是不提供數(shù)據(jù)冗余，因此一旦用戶數(shù)據(jù)損壞，損壞的數(shù)據(jù)將無法得到恢復(fù)。RAID0運(yùn)行時(shí)只要其中任一塊硬盤出現(xiàn)問題就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)數(shù)據(jù)的故障。一般不建議企業(yè)用戶單獨(dú)使用

RAID0具有的特點(diǎn)，使其特別適用于對(duì)性能要求較高，而對(duì)數(shù)據(jù)安全不太在乎的領(lǐng)域，如圖形工作站等。對(duì)于個(gè)人用戶，RAID0也是提高硬盤存儲(chǔ)性能的絕佳選擇。RAID0建立步驟1.raid0的兩個(gè)硬盤必須容量、規(guī)格相同。

2．組成raid0的兩個(gè)硬盤在改變主從盤設(shè)置時(shí)將需要重新分區(qū)，原來磁盤里的所有數(shù)據(jù)將全部丟失。同一通道的兩個(gè)硬盤在不改變主從盤設(shè)置的前提下可以更改位置，其結(jié)果不影響磁盤里的數(shù)據(jù)和讀寫操作。

3．組成raid0的磁盤改變?yōu)闊oraid的模式或無raid模式的一對(duì)磁盤改變?yōu)閹aid0的模式時(shí)，系統(tǒng)將需要對(duì)相應(yīng)的磁盤重新分區(qū)，原硬盤里的所有數(shù)據(jù)將全部丟失。2003系統(tǒng)中中選中“帶區(qū)”單選框，并單擊“下一步”按鈕。第3步，在打開的“選擇磁盤”對(duì)話框中列出了可選的磁盤，用戶可以選擇多個(gè)動(dòng)態(tài)磁盤，并可以確定每個(gè)卷的大小。默認(rèn)情況下，帶區(qū)卷的大小等于動(dòng)態(tài)磁盤上剩余的未指派空間的大小。設(shè)置完畢單擊“下一步”按鈕。第4步，打開“指派驅(qū)動(dòng)器號(hào)和路徑”對(duì)話框，保持“指派以下驅(qū)動(dòng)器號(hào)”單選框的選中狀態(tài)，并在驅(qū)動(dòng)器列表中選擇一個(gè)驅(qū)動(dòng)器號(hào)（默認(rèn)情況下系統(tǒng)會(huì)根據(jù)已用的驅(qū)動(dòng)器號(hào)順序選定一個(gè)驅(qū)動(dòng)器號(hào)）。單擊“下一步”按鈕。第5步，在打開的“卷區(qū)格式化”對(duì)話框中選擇卷的格式化類型，在“計(jì)算機(jī)管理”窗口中對(duì)于動(dòng)態(tài)磁盤上的卷惟一可用的選項(xiàng)是NTFS類型。另外指定分配單位大小和設(shè)置卷標(biāo)，并選中“執(zhí)行快速格式化”復(fù)選框。依次單擊“下一步”→“完成”按鈕，系統(tǒng)開始格式化卷，完成后無需重啟系統(tǒng)。RAID1：它是通過磁盤數(shù)據(jù)鏡像實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余，在成對(duì)的獨(dú)立磁盤上產(chǎn)生互為備份的數(shù)據(jù)。當(dāng)原始數(shù)據(jù)繁忙時(shí)，可直接從鏡像拷貝中讀取數(shù)據(jù)，因此RAID1可以提高讀取性能。RAID1是磁盤陣列中單位成本最高的，但提供了很高的數(shù)據(jù)安全性和可用性。當(dāng)一個(gè)磁盤失效時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)切換到鏡像磁盤上讀寫，而不需要重組失效的數(shù)據(jù)。RAID1磁盤陣列級(jí)，是一種鏡像磁盤陣列，其原理就是將一塊硬盤的數(shù)據(jù)以相同位置指向另一塊硬盤的位置。RAID1又稱為Mirror或Mirroring，它的宗旨是最大限度的保證用戶數(shù)據(jù)的可用性和可修復(fù)性。RAID1的操作方式是把用戶寫入硬盤的數(shù)據(jù)百分之百地自動(dòng)復(fù)制到另外一個(gè)硬盤上。由于對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行百分之百的備份，在所有RAID級(jí)別中，RAID1提供最高的數(shù)據(jù)安全保障。同樣，由于數(shù)據(jù)的百分之百備份，備份數(shù)據(jù)占了總存儲(chǔ)空間的一半，因而，Mirror的磁盤空間利用率低，存儲(chǔ)成本高。Mirror雖不能提高存儲(chǔ)性能，但由于其具有的高數(shù)據(jù)安全性，使其尤其適用于存放重要數(shù)據(jù)，如服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)等領(lǐng)域。當(dāng)讀取數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)先從源盤讀取數(shù)據(jù)，如果讀取數(shù)據(jù)成功，則系統(tǒng)不去管備份盤上的數(shù)據(jù)；如果讀取源盤數(shù)據(jù)失敗，則系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)而讀取備份盤上的數(shù)據(jù)，不會(huì)造成用戶工作任務(wù)的中斷。當(dāng)然，我們應(yīng)當(dāng)及時(shí)地更換損壞的硬盤并利用備份數(shù)據(jù)重新建立Mirror，避免備份盤在發(fā)生損壞時(shí)，造成不可挽回的數(shù)據(jù)損失。RAID1的優(yōu)缺點(diǎn)RAID1是將一個(gè)兩塊硬盤所構(gòu)成RAID磁盤陣列，其容量僅等于一塊硬盤的容量，因?yàn)榱硪粔K只是當(dāng)作數(shù)據(jù)“鏡像”。RAID1磁盤陣列顯然是最可靠的一種陣列，因?yàn)樗偸潜３忠环萃暾臄?shù)據(jù)備份。它的性能自然沒有RAID0磁盤陣列那樣好，但其數(shù)據(jù)讀取確實(shí)較單一硬盤來的快，因?yàn)閿?shù)據(jù)會(huì)從兩塊硬盤中較快的一塊中讀出。RAID1磁盤陣列的寫入速度通常較慢，因?yàn)閿?shù)據(jù)得分別寫入兩塊硬盤中并做比較。RAID1磁盤陣列一般支持“熱交換”，就是說陣列中硬盤的移除或替換可以在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)進(jìn)行，無須中斷退出系統(tǒng)。RAID1磁盤陣列是十分安全的，不過也是較貴一種RAID磁盤陣列解決方案，因?yàn)閮蓧K硬盤僅能提供一塊硬盤的容量。RAID1磁盤陣列主要用在數(shù)據(jù)安全性很高，而且要求能夠快速恢復(fù)被破壞的數(shù)據(jù)的場合。WindowsServer2003中創(chuàng)建RAID1在WindowsServer2003系統(tǒng)中，使用兩個(gè)獨(dú)立動(dòng)態(tài)磁盤中的兩個(gè)未指派空間可以新建RAID-1鏡像卷，具體方法如下：第1步，在“計(jì)算機(jī)管理”窗口中的“磁盤管理”節(jié)點(diǎn)下，用鼠標(biāo)右鍵單擊準(zhǔn)備新建鏡像的動(dòng)態(tài)磁盤之一，在彈出的快捷菜單中選擇“新建卷”命令。打開“新建卷向?qū)А睂?duì)話框，并單擊“下一步”按鈕。第2步，打開“選擇卷類型”對(duì)話框，選中“鏡像”單選框，并單擊“下一步”按鈕。第3步，在打開的“選擇磁盤”對(duì)話框中，單擊“可用”列表框中的第二個(gè)動(dòng)態(tài)磁盤并單擊“添加”按鈕，該動(dòng)態(tài)磁盤將被添加到“已選的”列表框中。磁盤管理工具將自動(dòng)調(diào)整用于這個(gè)鏡像卷的空間大小，以便匹配兩個(gè)磁盤中較小的未指派空間區(qū)域。當(dāng)然也可以手動(dòng)調(diào)整，使加入鏡像的空間更小。單擊“下一步”按鈕。第4步，打開“指派驅(qū)動(dòng)器號(hào)和路徑”對(duì)話框，保持“指派以下驅(qū)動(dòng)器號(hào)”單選框的選中狀態(tài)。選用默認(rèn)的驅(qū)動(dòng)器號(hào)，并單擊“下一步”按鈕。第5步，在打開的“卷區(qū)格式化”對(duì)話框中，選中“快速格式化”復(fù)選框，并依次單擊“下一步”→“完成”按鈕。第6步，系統(tǒng)開始格式化該鏡像卷并進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，同步過程需要花費(fèi)一段時(shí)間。同步完成后鏡像卷將顯示為“狀態(tài)良好”的狀態(tài)信息。RAID0+1:也被稱為RAID10標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際是將RAID0和RAID1標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合的產(chǎn)物，在連續(xù)地以位或字節(jié)為單位分割數(shù)據(jù)并且并行讀/寫多個(gè)磁盤的同時(shí)，為每一塊磁盤作磁盤鏡像進(jìn)行冗余。它的優(yōu)點(diǎn)是同時(shí)擁有RAID0的超凡速度和RAID1的數(shù)據(jù)高可靠性，但是CPU占用率同樣也更高，而且磁盤的利用率比較低。以四個(gè)磁盤組成的RAID0+1為例，其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式如圖所示：RAID0+1是存儲(chǔ)性能和數(shù)據(jù)安全兼顧的方案。它在提供與RAID1一樣的數(shù)據(jù)安全保障的同時(shí)，也提供了與RAID0近似的存儲(chǔ)性能。由于RAID0+1也通過數(shù)據(jù)的100%備份功能提供數(shù)據(jù)安全保障，因此RAID0+1的磁盤空間利用率與RAID1相同，存儲(chǔ)成本高。

RAID0+1的特點(diǎn)使其特別適用于既有大量數(shù)據(jù)需要存取，同時(shí)又對(duì)數(shù)據(jù)安全性要求嚴(yán)格的領(lǐng)域，如銀行、金融、商業(yè)超市、倉儲(chǔ)庫房、各種檔案管理等。RAID2：將數(shù)據(jù)條塊化地分布于不同的硬盤上，條塊單位為位或字節(jié)，并使用稱為“加重平均糾錯(cuò)碼（海明碼）”的編碼技術(shù)來提供錯(cuò)誤檢查及恢復(fù)。這種編碼技術(shù)需要多個(gè)磁盤存放檢查及恢復(fù)信息，使得RAID2技術(shù)實(shí)施更復(fù)雜，因此在商業(yè)環(huán)境中很少使用。RAID2是為大型機(jī)和超級(jí)計(jì)算機(jī)開發(fā)的帶海明碼校驗(yàn)磁盤陣列。磁盤驅(qū)動(dòng)器組中的第1個(gè)、第2個(gè)、第4個(gè)......第2的n次冪個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器是專門的校驗(yàn)盤，用于校驗(yàn)和糾錯(cuò)。如下圖：七個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器組建的RAID2，第1、2、4個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器（紅色）是糾錯(cuò)盤，其余的（紫色）用于存放數(shù)據(jù)。RAID2對(duì)大數(shù)據(jù)量的讀寫具有極高的性能，但少量數(shù)據(jù)的讀寫時(shí)性能反而不好，所以RAID2實(shí)際使用較少。由于RAID2的特殊性，只要我們使用的磁盤驅(qū)動(dòng)器越多，校驗(yàn)盤在其中占的百分比越少。如果希望達(dá)到比較理想的速度和較好的磁盤利用率，那最好可以增加保存校驗(yàn)碼ECC碼的硬盤，但是這就要付出更多硬盤的購買成本，來確保數(shù)據(jù)冗余。對(duì)于控制器的設(shè)計(jì)來說，較RAID3、4、5簡單。RAID3：它同RAID2非常類似，都是將數(shù)據(jù)條塊化分布于不同的硬盤上，區(qū)別在于RAID3使用簡單的奇偶校驗(yàn)，并用單塊磁盤存放奇偶校驗(yàn)信息。如果一塊磁盤失效，奇偶盤及其他數(shù)據(jù)盤可以重新產(chǎn)生數(shù)據(jù)；如果奇偶盤失效則不影響數(shù)據(jù)使用。RAID3對(duì)于大量的連續(xù)數(shù)據(jù)可提供很好的傳輸率，但對(duì)于隨機(jī)數(shù)據(jù)來說，奇偶盤會(huì)成為寫操作的瓶頸。RAID4：RAID4同樣也將數(shù)據(jù)條塊化并分布于不同的磁盤上，但條塊單位為塊或記錄。RAID4使用一塊磁盤作為奇偶校驗(yàn)盤，每次寫操作都需要訪問奇偶盤，這時(shí)奇偶校驗(yàn)盤會(huì)成為寫操作的瓶頸，因此RAID4在商業(yè)環(huán)境中也很少使用。RAID5：RAID5不單獨(dú)指定的奇偶盤，而是在所有磁盤上交叉地存取數(shù)據(jù)及奇偶校驗(yàn)信息。在RAID5上，讀/寫指針可同時(shí)對(duì)陣列設(shè)備進(jìn)行操作，提供了更高的數(shù)據(jù)流量。RAID5更適合于小數(shù)據(jù)塊和隨機(jī)讀寫的數(shù)據(jù)。RAID3與RAID5相比，最主要的區(qū)別在于RAID3每進(jìn)行一次數(shù)據(jù)傳輸就需涉及到所有的陣列盤；而對(duì)于RAID5來說，大部分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸只對(duì)一塊磁盤操作，并可進(jìn)行并行操作。在RAID5中有“寫損失”，即每一次寫操作將產(chǎn)生四個(gè)實(shí)際的讀/寫操作，其中兩次讀舊的數(shù)據(jù)及奇偶信息，兩次寫新的數(shù)據(jù)及奇偶信息。以四個(gè)硬盤組成的RAID5為例，其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式如概述中的圖片所示：圖中，Disk0為D0、D1和D2的奇偶校驗(yàn)信息，其它以此類推。由圖中可以看出，RAID5不對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，而是把數(shù)據(jù)和與其相對(duì)應(yīng)的奇偶校驗(yàn)信息存儲(chǔ)到組成RAID5的各個(gè)磁盤上，并且奇偶校驗(yàn)信息和相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)于不同的磁盤上。當(dāng)RAID5的一個(gè)磁盤數(shù)據(jù)損壞后，利用剩下的數(shù)據(jù)和相應(yīng)的奇偶校驗(yàn)信息去恢復(fù)被損壞的數(shù)據(jù)。用簡單的語言來表示，至少使用3塊硬盤（也可以更多）組建RAID5磁盤陣列，當(dāng)有數(shù)據(jù)寫入硬盤的時(shí)候，按照1塊硬盤的方式就是直接寫入這塊硬盤的磁道，如果是RAID5的話這次數(shù)據(jù)寫入會(huì)分根據(jù)算法分成3部分，然后寫入這3塊硬盤，寫入的同時(shí)還會(huì)在這3塊硬盤上寫入校驗(yàn)信息，當(dāng)讀取寫入的數(shù)據(jù)的時(shí)候會(huì)分別從3塊硬盤上讀取數(shù)據(jù)內(nèi)容，再通過檢驗(yàn)信息進(jìn)行校驗(yàn)。當(dāng)其中有1塊硬盤出現(xiàn)損壞的時(shí)候,就從另外2塊硬盤上存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可以計(jì)算出第3塊硬盤的數(shù)據(jù)內(nèi)容。也就是說raid5這種存儲(chǔ)方式只允許有一塊硬盤出現(xiàn)故障，出現(xiàn)故障時(shí)需要盡快更換。當(dāng)更換故障硬盤后，在故障期間寫入的數(shù)據(jù)會(huì)進(jìn)行重新校驗(yàn)。如果在未解決故障又壞1塊，那就是災(zāi)難性的了。RAID5把數(shù)據(jù)和相對(duì)應(yīng)的奇偶校驗(yàn)信息存儲(chǔ)到組成RAID5的各個(gè)磁盤上，并且奇偶校驗(yàn)信息和相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)于不同的磁盤上，其中任意N-1塊磁盤上都存儲(chǔ)完整的數(shù)據(jù)，也就是說有相當(dāng)于一塊磁盤容量的空間用于存儲(chǔ)奇偶校驗(yàn)信息。因此當(dāng)RAID5的一個(gè)磁盤發(fā)生損壞后，不會(huì)影響數(shù)據(jù)的完整性，從而保證了數(shù)據(jù)安全。當(dāng)損壞的磁盤被替換后，RAID還會(huì)自動(dòng)利用剩下奇偶校驗(yàn)信息去重建此磁盤上的數(shù)據(jù)，來保持RAID5的高可靠性。

(做raid5陣列所有磁盤容量必須一樣大，當(dāng)容量不同時(shí)，會(huì)以最小的容量為準(zhǔn)。最好硬盤轉(zhuǎn)速一樣，否則會(huì)影響性能，而且可用空間=磁盤數(shù)n-1,其中有一塊是專門用來校驗(yàn)的，在存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的時(shí)候，校驗(yàn)盤里面是不會(huì)被存入數(shù)據(jù)的)（Raid5沒有獨(dú)立的奇偶校驗(yàn)盤，所有校驗(yàn)信息分散放在所有磁盤上，只是在存儲(chǔ)空間上為N-1）WindowsServer2003中創(chuàng)建RAID5在WindowsServer2003系統(tǒng)中創(chuàng)建RAID-5卷的方法：第1步，打開“計(jì)算機(jī)管理”窗口，選中“磁盤管理”目錄。在右窗格中用鼠標(biāo)右鍵單擊準(zhǔn)備創(chuàng)建RAID-5卷的動(dòng)態(tài)磁盤，在彈出的快捷菜單中選擇“新建卷”命令。第2步，在向?qū)g迎頁中單擊“下一步”按鈕，打開“選擇卷類型”對(duì)話框。在“選擇要?jiǎng)?chuàng)建的卷”區(qū)域中選中RAID-5單選框，并單擊“下一步”按鈕。第3步，在“選擇磁盤”對(duì)話框中，將“可用”磁盤列表中的所有磁盤通過“添加”按鈕添加到“已選的”磁盤列表中（在“已選的”磁盤列表中至少要有三塊磁盤），其他參數(shù)保持默認(rèn)值。單擊“下一步”按鈕。第4步，打開“指派驅(qū)動(dòng)器號(hào)和路徑”對(duì)話框，選中“指派以下驅(qū)動(dòng)器號(hào)”單選框。單擊右側(cè)的下拉三角按鈕，為該RAID-5卷指派驅(qū)動(dòng)器號(hào)，以便于訪問和管理。單擊“下一步”按鈕。第5步，在“卷區(qū)格式化”對(duì)話框中保持“按下列設(shè)置格式化這個(gè)卷”單選框?yàn)檫x中狀態(tài)，“文件系統(tǒng)”和“分配單位大小”選項(xiàng)均采用默認(rèn)值。在“卷標(biāo)”編輯框中輸入一個(gè)卷標(biāo)用于和其他卷進(jìn)行區(qū)別，并選中“快速格式化”復(fù)選框。單擊“下一步”按鈕。第6步，“正在完成新建卷向?qū)А睂?duì)話框的“用戶已選擇下列設(shè)置”列表中顯示了以上所有的設(shè)置。如果沒有問題，則單擊“完成”按鈕，系統(tǒng)開始創(chuàng)建RAID-5卷并對(duì)其進(jìn)行格式化操作以及進(jìn)行數(shù)據(jù)同步操作。同步操作所需的時(shí)間視卷的容量和系統(tǒng)性能而定，所實(shí)現(xiàn)的RAID-5卷會(huì)以特殊顏色標(biāo)識(shí)出來。完成格式化操作并進(jìn)行數(shù)據(jù)同步后，RAID-5卷所包含的各個(gè)磁盤卷將顯示“狀態(tài)良好”的狀態(tài)信息。RAID5故障分析及數(shù)據(jù)恢復(fù)RAID-5故障原因分析這里說的RAID-5故障，是指RAID-5邏輯盤丟失或不可訪問。導(dǎo)致RAID-5故障的原因主要有以下幾種：（1）RAID控制器出現(xiàn)物理故障

RAID控制器如果出現(xiàn)物理故障，將不能被計(jì)算機(jī)識(shí)別，也就無法完成對(duì)RAID-5中各個(gè)物理成員盤的控制，在這種情況下，通過RAID控制器虛擬出來的邏輯盤自然就不存在了。（2）RAID信息出錯(cuò)

RAID控制器將物理盤配置為RAID-5后，會(huì)生成一些參數(shù)，包括該RAID-5的盤序、條帶大小、左右結(jié)構(gòu)情況、同步異步情況、RAID-5在每塊物理盤中的起始地址等，還會(huì)記錄有關(guān)該RAID-5的相關(guān)信息，包括組成該RAID-5的物理盤數(shù)目、物理盤的容量大小等，所有這些信息和參數(shù)就被稱為RAID信息，也稱為RAID元數(shù)據(jù)，它們會(huì)被保存到RAID控制器中，有時(shí)候也會(huì)保存到RAID-5的成員盤中。

RAID信息出錯(cuò)就是指該RAID-5的配置信息和參數(shù)出現(xiàn)錯(cuò)誤，導(dǎo)致RAID程序不能正確地組織管理RAID-5中的成員盤，從而導(dǎo)致RAID-5邏輯盤丟失或不能訪問。（3）RAID-5成員盤出現(xiàn)物理故障

RAID-5可以允許其中一塊成員盤離線而不影響數(shù)據(jù)的完整性，如果RAID-5中的某一塊成員盤出現(xiàn)物理故障，比如電路損壞、磁頭損壞、固件損壞、出現(xiàn)壞扇區(qū)等，該成員盤就不能正常使用，但剩下的成員盤可以利用異或運(yùn)算計(jì)算出離線成員盤中的數(shù)據(jù)，所以RAID-5還不會(huì)崩潰。如果系統(tǒng)管理員沒有及時(shí)替換出現(xiàn)故障的成員盤，當(dāng)再有一塊成員盤再出現(xiàn)故障離線后，RAID-5將徹底崩潰。（4）人為誤操作如果誤將RAID-5中兩塊以上成員盤同時(shí)拔出、或者給RAID-5除塵時(shí)將成員盤拔出后忘了原來的順序、以及不小心刪除了RAID-5的配置信息等，都會(huì)造成RAID-5崩潰。（5）RAID控制器的穩(wěn)定性

RAID-5的數(shù)據(jù)分布結(jié)構(gòu)中有校驗(yàn)塊的存在，當(dāng)RAID-5中有成員盤離線時(shí)，算法將變得更加復(fù)雜，RAID控制器將會(huì)工作在一個(gè)比較吃力的狀態(tài)。而RAID控制器的負(fù)載太重便會(huì)極大地增加數(shù)據(jù)讀寫時(shí)出現(xiàn)I/O滯留的可能性，從而導(dǎo)致更多成員盤離線，或者導(dǎo)致RAID信息出錯(cuò)。RAID6：與RAID5相比，RAID6增加了第二個(gè)獨(dú)立的奇偶校驗(yàn)信息塊。兩個(gè)獨(dú)立的奇偶系統(tǒng)使用不同的算法，數(shù)據(jù)的可靠性非常高，即使兩塊磁盤同時(shí)失效也不會(huì)影響數(shù)據(jù)的使用。但RAID6需要分配給奇偶校驗(yàn)信息更大的磁盤空間，相對(duì)于RAID5有更大的“寫損失”，因此“寫性能”非常差。較差的性能和復(fù)雜的實(shí)施方式使得RAID6很少得到實(shí)際應(yīng)用。RAID7：這是一種新的RAID標(biāo)準(zhǔn)，其自身帶有智能化實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和用于存儲(chǔ)管理的軟件工具，可完全獨(dú)立于主機(jī)運(yùn)行，不占用主機(jī)CPU資源。RAID7可以看作是一種存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)（StorageComputer），它與其他RAID標(biāo)準(zhǔn)有明顯區(qū)別。除了以上的各種標(biāo)準(zhǔn)，我們可以如RAID0+1那樣結(jié)合多種RAID規(guī)范來構(gòu)筑所需的RAID陣列，例如RAID5+3（RAID53）就是一種應(yīng)用較為廣泛的陣列形式。用戶一般可以通過靈活配置磁盤陣列來獲得更加符合其要求的磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)。RAID5E(RAID5Enhencement):RAID5E是在RAID5級(jí)別基礎(chǔ)上的改進(jìn)，與RAID5類似，數(shù)據(jù)的校驗(yàn)信息均勻分布在各硬盤上，但是，在每個(gè)硬盤上都保留了一部分未使用的空間，這部分空間沒有進(jìn)行條帶化，最多允許兩塊物理硬盤出現(xiàn)故障?？雌饋?，RAID5E和RAID5加一塊熱備盤好象差不多，其實(shí)由于RAID5E是把數(shù)據(jù)分布在所有的硬盤上，性能會(huì)與RAID5加一塊熱備盤要好。當(dāng)一塊硬盤出現(xiàn)故障時(shí)，有故障硬盤上的數(shù)據(jù)會(huì)被壓縮到其它硬盤上未使用的空間，邏輯盤保持RAID5級(jí)別。RAID5EE:與RAID5E