1、1RAID0RAID0、RAID1RAID1詳解詳解2內容提要內容提要 RAID0 RAID13傳統傳統RAIDRAID技術的發展（技術的發展（1/21/2）在傳統的計算機存儲系統中，存儲工作通常是由計算機內置的磁盤來完成的，傳統內置存儲存在諸多問題：機箱空間限制了硬盤數量；不便于擴容、共享和備份；可靠性低，數據丟失的風險大；存儲空間利用率低；占用總線資源，影響主機性能。傳統內置存儲接口接口接口處理器硬盤內存硬盤4傳統傳統RAIDRAID技術的發展（技術的發展（2/22/2） 隨著大型計算、海量數據存儲不斷發展，各類信息化應用對計算能力、數據存儲資源方面都有更高的要求。 為了克服傳統內置存儲存

2、在的問題，擴展磁盤數量，人們把磁盤從機箱里面挪到了機箱外面，磁盤陣列技術便應運而生。RAID外置存儲傳統內置存儲5RAIDRAID技術的基本概念技術的基本概念RAID： Redundant Array of Independent Disks ,獨立冗余磁盤陣列，也稱磁盤陣列。RAID鏡像、奇偶校驗鏡像、奇偶校驗條帶化條帶化讀寫性能讀寫性能數據安全性數據安全性容量容量磁盤組合磁盤組合6RAIDRAID技術實現方式技術實現方式 RAID實現方式有兩種，即硬件RAID和軟件RAID。 硬件RAID 優點：不占用主機資源、性能高，且操作系統盤也可以安裝在RAID虛擬磁盤之上，能夠進行相應的冗余保護。

3、 缺點：成本高。 軟件RAID 優點：成本低、配置靈活、管理方便等。 缺點：占用主機CPU資源和內存空間，且需啟動操作系統之后才能正常運行。7RAIDRAID關鍵技術關鍵技術- -數據組織方式（數據組織方式（1/21/2） 條帶單元條帶單元(Stripe Unit)：指磁盤中單個或者多個連續的扇區的集合，是單塊磁盤上進行一次數據讀寫的最小單元。 條帶條帶(Stripe)：是同一磁盤陣列中多個磁盤驅動器上相同“位置”（或者說是相同編號）的條帶單元的集合，條帶單元是組成條帶的元素。磁盤2磁盤1磁盤0D6D7D8條帶2 條帶深度條帶深度D4D3D5條帶1D1條帶0D2D08RAIDRAID關鍵技術關

4、鍵技術- -數據組織方式（數據組織方式（2/22/2）條帶化的數據組織方式，實現了多塊磁盤并發/并行存取數據，提高了數據存取效率。磁盤2磁盤1磁盤0D6D7D8D4D3D5D1D2D0并行讀取數據D0、D1、D2并發讀取數據D0、D1、D2I/O-1讀取數據D0、D1、D2I/O-1讀取D0I/O-2讀取D1I/O-3讀取D2 并發并發：指多個物理磁盤一對一同時響應多個I/O請求。 并行并行：指多個物理磁盤同時響應一個I/O請求。9RAIDRAID關鍵技術關鍵技術- -數據保護方式（數據保護方式（1/21/2）l 方法一：鏡像方式。數據鏡像冗余備份磁盤0磁盤1111100數據盤 鏡像盤10RA

5、IDRAID關鍵技術關鍵技術- -數據保護方式（數據保護方式（2/22/2） 方法二：奇偶校驗方式。奇偶校驗采用異或（計算符號 ）算法-相同為假，相異為真。數據奇偶校驗冗余備份磁盤0磁盤1磁盤2101110000數據盤1檢驗盤數據盤011 RAID基本概念與實現方式 RAID技術及其應用技術及其應用 RAID的數據保護及RAID狀態 RAID和LUN的關系 RAID組與邏輯卷的關系12RAIDRAID級別與分類標準級別與分類標準RAID技術將多個單獨的物理硬盤以不同的方式組合成一個邏輯盤，提高了硬盤的讀寫性能和數據安全性，根據不同的組合方式可以分為不同的RAID級別。RAID0RAID1RAI

6、D3RAID5RAID6RAID10RAID50常用RAID級別13l RAID 0：一種簡單的、無數據校驗的數據條帶化技術。 安全性：不提供冗余策略。 性能：數據以條帶形式均勻分布于各個硬盤，支持并發/行讀寫。RAID 0RAID 0數據組織方式數據組織方式RAID 0磁盤0磁盤1A1A2A3A414RAID 0RAID 0工作原理工作原理- -數據寫入數據寫入D0D0,D1,D2,D3,D4,D5D0D1D2D3D4D5寫入數據塊寫入數據塊D0寫入數據塊寫入數據塊D1寫入數據塊寫入數據塊D2,D3D1D2D3D4D5磁盤0磁盤1邏輯磁盤無數據冗余的條帶化陣列15RAID 0RAID 0工作

7、原理工作原理- -數據讀取數據讀取讀取數據塊讀取數據塊D1邏輯磁盤D0,D1,D2,D3,D4,D5D0D2D4D5D3D1讀取數據塊讀取數據塊D2，D3讀取數據塊讀取數據塊D0磁盤0磁盤1無數據冗余的條帶化陣列D0D1D2D3D4D516RAIDRAID 0 0數據保護方式數據保護方式 RAID 0不提供數據冗余保護，陣列中的任何一個硬盤失效都將導致整個RAID組的數據丟失。D0D1D2D3D4D5D6D7D8RAID 0磁盤0磁盤1磁盤217RAIDRAID 0 0應用場景與優缺點應用場景與優缺點l 優缺點（注：陣列磁盤成員數為N）： RAID 0適合于讀寫性能要求較高但安全性要求不高的應

8、用，如存儲高清電影、圖形工作站等。RAID 0特點備注優點優點讀性能高支持并發/并行讀取寫性能高支持并發/并行寫入空間利用率高100%缺點缺點安全性低無冗余保護其他其他最小硬盤數2盤 有效容量N個磁盤容量總和18 RAID 1：又稱鏡像（Mirroring），通過磁盤鏡像實現數據冗余的技術。 安全性：全冗余組合模式（鏡像備份）。 性能：不支持并發/行寫，支持并發/行讀。RAID 1RAID 1數據組織方式數據組織方式RAID 1磁盤1磁盤0A1A1A2A2RAID 119D2D1D0D2D1D0磁盤1磁盤0鏡像冗余陣列RAID 1RAID 1工作原理工作原理- -數據寫入數據寫入D0,D1,D

9、2 寫入數據塊寫入數據塊D0D2D1D0D2寫入數據塊寫入數據塊D1、D2等效邏輯磁盤20磁盤1磁盤0D2D1D0D0D1D2鏡像冗余陣列RAID 1RAID 1工作原理工作原理- -數據讀取數據讀取D0,D1,D2 D2D1D0D2讀取數據塊讀取數據塊D0讀取數據塊讀取數據塊D1、D2等效邏輯磁盤21 RAID 1的數據盤與鏡像盤具有相同的內容，當數據盤出現故障時，可以使用鏡像盤恢復數據。鏡像盤正常RAIDRAID 1 1數據保護方式數據保護方式RAID 1磁盤0磁盤1D2D2D1D1D0D0數據盤故障22RAIDRAID 1 1應用場景與優缺點應用場景與優缺點l 優缺點（注：陣列磁盤成員數為N）： RAID 1適用于隨機性較大、安全