【工控技术】解析RAID磁盘阵列

昨天我和销售去解决信息化软件问题，正好遇到销售在推RA的IDC服务器，销售并不清楚IDC是如何组成的，当客户问起来EMC的磁盘阵列时，我们的销售嗔目结舌，这个产品并不是我所在BU的产品，一般作为一个纯自控人员对具有纯IT方面的知识面前显得很茫然，在这里我抛砖引玉的解释一下RAID。

RAID（Redundant Array of Independent Drive：独立磁盘冗余阵列）指的是多个独立的硬驱合并组成一个逻辑阵列。如果在阵列上创建一个或多个 RAID 卷，操作系统将不再识别个别硬驱，而将每个卷认作单个逻辑硬驱。RAID 的主要目的是提高存储子系统的性能并支持容错。RAID 级别定义数据在包含阵列硬驱的卷中如何格式化。我再详细介绍一下常用的 RAID 级别 0（分段）、RAID 级别 1（镜像）、RAID 级别 5（含奇偶校验的分段）和 RAID 级别 10（分段和镜像）。
RAID 0（分段）
RAID 级别 0 将两个或更多硬驱合并，把所有数据分段为易于管理的块（称为数据块）。这些数据块在 RAID 0 卷驻留的阵列成员中以条带形式分布。此方法通过允许同时从一个以上硬驱访问相邻数据而提高读写（尤其是顺序性读写）性能。但是，存储在 RAID 0 卷中的数据无冗余。因此，如果一个硬驱发生故障，卷中的所有数据都将丢失。
优点：提高数据访问和存储性能；数据容量无损失。
缺点：无数据冗余（如果一个硬驱发生故障，卷中的所有数据都将丢失）。
应用：通常用于在台式机和工作站存储高性能、非关键数据和软件。
RAID 1（镜像）
RAID 级别 1 将两个硬驱合并，使所有数据同时写入 RAID 1 卷驻留的各阵列成员。换句话说，数据被镜像到 RAID 1 卷中的各个硬驱上。这通过将在第二个驱动器上创建第一个驱动器上所有数据的镜像，实现所有数据的实时冗余。
优点：完全数据冗余；提高读取传输速度。
缺点：存储容量最多只能等于最小的驱动器的容量；写入传输速度略降低。
应用：通常用于在工作站和服务器存储关键数据。
RAID 5（含奇偶校验的分段）
RAID 级别 5 将三个或更多硬驱合并，把所有数据分段为易于管理的块（称为数据块）。RAID 5 使用奇偶校验。这是一种数学方法，用于将丢失的数据重建至单个驱动器，从而提高容错能力。数据和奇偶校验以轮转顺序跨阵列成员分段。由于采用奇偶校验分段，便有可能在以新驱动器替换故障硬驱后重建数据。在重建数据过程中计算丢失数据的额外工作将降低向卷写入的性能。RAID 5 处理较小 I/O 功能的性能比处理较大顺序文件时来得好。
优点：完全的数据冗余；高效；容错；提高存储阵列性能。
缺点：重建费时，重建正在进行时性能降低。
应用：对文件和应用程序服务器以及因特网和局域网服务器为良好的选择。
RAID 10（分段和镜像）
RAID 级别 10 使用四个硬驱创建 RAID 级别 0 和 1 的组合。数据以条带形式分布于构成 RAID 0 组件的双驱动器阵列。RAID 0 阵列中的每个硬驱都由 RAID 1 阵列中的一个硬驱作为镜像。此种配置的优点是兼备 RAID 0 的性能和 RAID 1 的冗余。
优点：提高性能及完全的数据冗余。
缺点：需要四个硬驱（两个用于冗余），导致成本增加。
应用：数据库服务器要求高性能和容错能力。