概述
冗余磁盤陣列技術(shù)redundant array of inexpensive disks，簡稱raid技術(shù))是一種數(shù)據(jù)的虛擬存儲技術(shù)，其結(jié)合了多個物理磁盤驅(qū)動器件在一個邏輯磁盤內(nèi)用以實(shí)現(xiàn)比單個磁盤更高的存儲性能。其在1987 年由加州大學(xué)伯克利分校的david patterson， garth a. gibson 和 randy katz共同提出。起初的研制目的是為了組合小的廉價磁盤來代替大的昂貴磁盤，以降低大批量數(shù)據(jù)存儲的費(fèi)用，同時也希望采用冗余信息的方式，使得磁盤失效時不會使數(shù)據(jù)受損，從而開發(fā)出一定水平的數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)。如下圖所示，當(dāng) raid 組中的某一磁盤損壞時，服務(wù)器可以通過對其它磁盤的冗余操作，達(dá)到對數(shù)據(jù)的冗余保護(hù)功能。
raid 技術(shù)利用多個硬盤的組合提高存儲的效率和容錯能力，其主要由兩部分組成，即控制器和磁盤陣列。控制器依據(jù)接口協(xié)議對磁盤陣列中的磁盤進(jìn)行讀寫操作和管理數(shù)據(jù)。控制器通常由的 cpu 構(gòu)成，能夠完成大量的計算任務(wù)。磁盤陣列是由多個磁盤構(gòu)成，其讀寫操作由控制器控制，多個磁盤通過控制器虛擬化成為一個磁盤。
從實(shí)現(xiàn)角度來說， raid 主要分為軟 raid、硬 raid 以及軟硬混合 raid 三種。軟 raid 所有功能均由操作系統(tǒng)和 cpu 來完成，沒有獨(dú)立的 raid 控制 / 處理芯片和 i/o 處理芯片，效率自然很低。硬 raid 配備了專門的 raid 控制 / 處理芯片和 i/o 處理芯片以及陣列緩沖，不占用 cpu 資源，但成本---。軟硬混合 raid 具備 raid 控制 / 處理芯片，但缺乏 i/o 處理芯片，需要 cpu 和驅(qū)動程序來完成，性能和成本 在軟 raid 和硬 raid 之間。
raid通俗的說就是通過將多個存儲設(shè)備按照一定的形式和方案組織起來，如同使用一個硬盤一樣但是卻通過這樣的形式獲取了比單個存儲設(shè)備更高的速度、---的穩(wěn)定性、的存儲能力的存儲設(shè)備的解決方案。根據(jù)你的需要不同，可以采用不同形式以及不同價格從幾千元到上百萬元的raid解決方案--很顯然，越好的raid系統(tǒng)，價格越昂貴，所以幾乎沒有的raid系統(tǒng)。另外，選擇raid系統(tǒng)要適應(yīng)不同的應(yīng)用程序。
一般來說raid是用于比較昂貴的服務(wù)器系統(tǒng)中的。不過，隨著便宜的raid控制器的出現(xiàn)，它已經(jīng)漸漸向市場主流發(fā)展了。當(dāng)然在目前的主流市場實(shí)現(xiàn)raid有一定的局限性，它并不適用于每一個人。
鏡像 mirroring 、數(shù)據(jù)條帶 data stripping 和數(shù)據(jù)校驗(yàn) data parity 。鏡像，將數(shù)據(jù)copy到多個磁盤，磁盤冷數(shù)據(jù)存儲，一方面可以提高---性，磁盤冷數(shù)據(jù)存儲公司，另一方面可并發(fā)從兩個或多個副本讀取數(shù)據(jù)來提高讀性能。顯而易見，鏡像的寫性能要稍低， ---數(shù)據(jù)正確地寫到多個磁盤需要更多的時間消耗。數(shù)據(jù)條帶，將數(shù)據(jù)分片保存在多個不同的磁盤，多個數(shù)據(jù)分片共同組成一個完整數(shù)據(jù)副本，這與鏡像的多個副本是不同的，磁盤冷數(shù)據(jù)存儲公司，它通常用于性能考慮。數(shù)據(jù)條帶具有更高的并發(fā)粒度，當(dāng)訪問數(shù)據(jù)時，可以同時對位于不同磁盤上數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫操作， 從而獲得非常---的 i/o 性能提升 。數(shù)據(jù)校驗(yàn)，利用冗余數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)錯誤檢測和修復(fù)，冗余數(shù)據(jù)通常采用海明碼、異或操作等算法來計算獲得。利用校驗(yàn)功能，可以很大程度上提高磁盤陣列的---性、魯棒性和容錯能力。不過，數(shù)據(jù)校驗(yàn)需要從多處讀取數(shù)據(jù)并進(jìn)行計算和對比，會影響系統(tǒng)性能。 不同等級的 raid 采用一個或多個以上的三種技術(shù)，來獲得不同的數(shù)據(jù)---性、可用性和 i/o 性能。至于設(shè)計何種 raid 甚至新的等級或類型或采用何種模式的 raid ，需要在深入理解系統(tǒng)需求的前提下進(jìn)行合理選擇，綜合評估---性、性能和成本來進(jìn)行折中的選擇。
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