RAID安全吗

RAID 012345 到底哪一种适合你，不只是成本问题，容错功能和传输性能的考虑以及未来之可扩充性都应该符合应用的需求。

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RAID 在市场上的的应用，已经不是新鲜的事儿了，很多人都大略了解RAID的基本观念，以及各个不同RAID LEVEL 的区分。但是在实际应用面，我们发现，有很多使用者对于选择一个合适的RAID LEVEL，仍然无法很确切的掌握，尤其是对于RAID 0+1 (10)，RAID 3，RAID 5之间的选择取舍，更是举棋不定。

本文将针对RAID 0+1/10、RAID 3以及RAID 5的工作原理和特性，作一些分析和比较，以列出这些不同RAID阶层所适合的应用，希望对各位能有原则性的帮助。

RAID条切“striped”的存取模式

在使用数据条切［Data Stripping］ 的RAID 系统之中，对成员磁盘驱动器的存取方式，可分为两种：

并行存取［Paralleled Access］

独立存取［Independent Access］

RAID 2和RAID 3 是采取并行存取模式。

RAID 0、RAID 4、RAID 5及RAID 6则是采用独立存取模式。

平行存取模式

并行存取模式支持里，是把所有磁盘驱动器的主轴马达作精密的控制，使每个磁盘的位置都彼此同步，然后对每一个磁盘驱动器作一个很短的I/O数据传送，如此一来，从主机来的每一个I/O 指令，都平均分布到每一个磁盘驱动器。

为了达到并行存取的功能，RAID 中的每一个磁盘驱动器，都必须具备几乎完全相同的规格：转速必须一样；磁头搜寻速度［Access Time］必须相同；Buffer 或Cache的容量和存取速度要一致；CPU处理指令的速度要相同；I/O Channel 的速度也要一样。总而言之，要利用并行存取模式，RAID 中所有的成员磁盘驱动器，应该使用同一厂牌，相同型号的磁盘驱动器。

并行存取的基本工作原理

假设RAID中共有四部相同规格的磁盘驱动器，分别为磁盘驱动器A、B、C和D，我们在把时间轴略分为T0、T1、T2、T3和T4：

T0： RAID控制器将第一笔数据传送到A的Buffer，磁盘驱动器B、C和D的Buffer都是空的，在等待中

T1： RAID控制器将第二笔数据传送到B的Buffer，A开始把Buffer中的数据写入扇区，磁盘驱动器C和D的Buffer都是空的，在等待中

T2： RAID控制器将第三笔数据传送到C的Buffer，B开始把Buffer中的数据写入扇区，A已经完成写入动作，磁盘驱动器D和A的Buffer都是空的，在等待中

T3： RAID控制器将第四笔数据传送到D的Buffer，C开始把Buffer中的数据写入扇区，B已经完成写入动作，磁盘驱动器A和B的Buffer都是空的，在等待中

T4： RAID控制器将第五笔数据传送到A的Buffer，D开始把Buffer中的数据写入扇区，C已经完成写入动作，磁盘驱动器B和C的Buffer都是空的，在等待中

如此一直循环，一直到把从主机来的这个I/O 指令处理完毕，RAID控制器才会受处理下一个I/O 指令。重点是在任何一个磁盘驱动器准备好把数据写入扇区时，该目的扇区必须刚刚好转到磁头下。同时RAID控制器每依次传给一个磁盘驱动器的数据长度，也必须刚刚好，配合磁盘驱动器的转速，否则一旦发生miss，RAID 性能就大打折扣。

并行存取RAID的最佳应用

并行存取RAID之架构，以其精细的马达控制和分布之数据传输，将数组中每一个磁盘驱动器的性能发挥到最大，同时充分利用Storage Bus的频宽，因此特别适合应用在大型、数据连续的档案存取应用，例如：

影像、视讯档案服务器

数据仓储系统

多媒体数据库

电子图书馆

印前或底片输出档案服务器

其它大型且连续性档案服务器

由于并行存取RAID架构之特性，RAID 控制器一次只能处理一个I/O要求，无法执行Overlapping 的多任务，因此非常不适合应用在I/O次数频繁、数据随机存取、每笔数据传输量小的环境。同时，因为并行存取无法执行Overlapping 的多任务，因此没有办法"隐藏"磁盘驱动器搜寻［seek］的时间，而且在每一个I/O的第一笔数据传输，都要等待第一个磁盘驱动器旋转延迟［rotational latency］，平均为旋转半圈的时间，如果使用一万转的磁盘驱动器，平均就需要等待50 usec。所以机械延迟时间，是并行存取架构的最大问题。

独立存取模式

相对于并行存取模式，独立存取模式并不对成员磁盘驱动器作同步转动控制，其对每个磁盘驱动器的存取，都是独立且没有顺序和时间间格的限制，同时每笔传输的数据量都比较大。因此，独立存取模式可以尽量地利用overlapping 多任务、Tagged Command Queuing等等高阶功能，来"隐藏"上述磁盘驱动器的机械时间延迟［Seek 和Rotational Latency］。

由于独立存取模式可以做overlapping 多任务，而且可以同时处理来自多个主机不同的I/O Requests，在多主机环境［如Clustering］，更可发挥最大的性能。

独立存取RAID的最佳应用

由于独立存取模式可以同时接受多个I/O Requests，因此特别适合应用在数据存取频繁、每笔数据量较小的系统。例如：

在线交易系统或电子商务应用

多使用者数据库

ERM及MRP 系统

小文件之文件服务器

一般常用的RAID阶层，分别是RAID 0、RAID1、RAID 3、RAID 4以及RAID 5，再加上二合一型 RAID 0+1［或称RAID 10］。我们先把这些RAID级别的优、缺点做个比较：

RAID级别 相对优点 相对缺点

RAID 0 存取速度最快 没有容错

RAID 1 完全容错 成本高

RAID 3 写入性能最好 没有多任务功能

RAID 4 具备多任务及容错功能 Parity 磁盘驱动器造成性能瓶颈

RAID 5 具备多任务及容错功能 写入时有overhead

RAID 0+1/RAID 10 速度快、完全容错 成本高

接下来，我们分别针对RAID 3、RAID 5以及RAID 0+1/RAID 10作深入的讨论。

RAID 3特点与应用

RAID 3 是将数据先做XOR 运算，产生Parity Data后，在将数据和Parity Data以并行存取模式写入成员磁盘驱动器中，因此具备并行存取模式的优点和缺点。进一步来说，RAID 3每一笔数据传输，都更新整个Stripe［即每一个成员磁盘驱动器相对位置的数据都一起更新］，因此不会发生需要把部分磁盘驱动器现有的数据读出来，与新数据作XOR运算，再写入的情况发生［这个情况在RAID 4和RAID 5会发生，一般称之为Read、Modify、Write Process，我们姑且译为为读、改、写过程］。因此，在所有RAID级别中，RAID 3的写入性能是最好的。

RAID 3的 Parity Data 一般都是存放在一个专属的Parity Disk，但是由于每笔数据都更新整个Stripe，因此，RAID 3的 Parity Disk 并不会如RAID 4的 Parity Disk，会造成存取的瓶颈。

RAID 3的并行存取模式，需要RAID 控制器特别功能的支持，才能达到磁盘驱动器同步控制，而且上述写入性能的优点，以目前的Caching 技术，都可以将之取代，因此一般认为RAID 3的应用，将逐渐淡出市场。

RAID 3 以其优越的写入性能，特别适合用在大型、连续性档案写入为主的应用，例如绘图、影像、视讯编辑、多媒体、数据仓储、高速数据撷取等等。

RAID 4特点与应用

RAID 4 是采取独立存取模式，同时以单一专属的Parity Disk 来存放Parity Data。RAID 4的每一笔传输［Strip］资料较长，而且可以执行Overlapped I/O，因此其读取的性能很好。

但是由于使用单一专属的Parity Disk 来存放Parity Data，因此在写入时，就会造成很大的瓶颈。因此，RAID 4并没有被广泛地应用。

RAID 5特点与应用

RAID 5也是采取独立存取模式，但是其Parity Data 则是分散写入到各个成员磁盘驱动器，因此，除了具备Overlapped I/O 多任务性能之外，同时也脱离如RAID 4单一专属Parity Disk的写入瓶颈。但是，RAI?D 5在座资料写入时，仍然稍微受到"读、改、写过程"的拖累。

由于RAID 5 可以执行Overlapped I/O 多任务，因此当RAID 5的成员磁盘驱动器数目越多，其性能也就越高，因为一个磁盘驱动器再一个时间只能执行一个 Thread，所以磁盘驱动器越多，可以Overlapped 的Thread 就越多，当然性能就越高。但是反过来说，磁盘驱动器越多，数组中可能有磁盘驱动器故障的机率就越高，整个数组的可靠度，或MTDL (Mean Time to Data Loss) 就会降低。

由于RAID 5将Parity Data 分散存在各个磁盘驱动器，因此很符合XOR技术的特性。例如，当同时有好几个写入要求发生时，这些要写入的数据以及Parity Data 可能都分散在不同的成员磁盘驱动器，因此RAID 控制器可以充分利用Overlapped I/O，同时让好几个磁盘驱动器分别作存取工作，如此，数组的整体性能就会提高很多。

基本上来说，多人多任务的环境，存取频繁，数据量不是很大的应用，都适合选用RAID 5 架构，例如企业档案服务器、WEB 服务器、在线交易系统、电子商务等应用，都是数据量小，存取频繁的应用。

RAID 0+1［RAID 10］

RAID 0+1/RAID 10，综合了RAID 0 和 RAID 1的优点，适合用在速度需求高，又要完全容错，当然经费也很多的应用。RAID 0和RAID 1的原理很简单，合起来之后还是很简单，我们不打算详细介绍，倒是要谈谈，RAID 0+1到底应该是RAID 0 over RAID 1，还是RAID 1 over RAID 0，也就是说，是把多个RAID 1 做成RAID 0，还是把多个RAID 0 做成RAID 1？

RAID 0 over RAID 1

假设我们有四台磁盘驱动器，每两台磁盘驱动器先做成RAID 1，再把两个RAID 1做成RAID 0，这就是RAID 0 over RAID 1：

(RAID 1) A = Drive A1 + Drive A2 (Mirrored)

(RAID 1) B = Drive B1 + Drive B2 (Mirrored)

RAID 0 = (RAID 1) A + (RAID 1) B (Striped)

RAID 1 over RAID 0

假设我们有六台磁盘驱动器，每两台磁盘驱动器先做成RAID 0，再把两个RAID 0做成RAID 1，这就是RAID 0 over RAID 1：

(RAID 0) A = Drive A1 + Drive A2 (Striped)

(RAID 0) B = Drive B1 + Drive B2 (Striped)

RAID 1 = (RAID 1) A + (RAID 1) B (Mirrored)

在这种架构之下，如果 (RAID 0) A有一台磁盘驱动器故障，(RAID 0) A就算毁了，当然RAID 1仍然可以正常工作；如果这时 (RAID 0) B也有一台磁盘驱动器故障，(RAID 0) B也就算毁了，此时RAID 1的两磁盘驱动器都算故障，整个RAID 1资料就毁了。

因此，RAID 0 OVER RAID 1应该比RAID 1 OVER RAID 0具备比较高的可靠度。所以我们建议，当采用RAID 0+1/RAID 10架构时，要先作RAID 1，再把数个RAID 1做成RAID 0。

服务器上的Raid阵列崩溃导致不能启动的问题。

硬盘初始化了，要重装系统的。

没有系统，肯定是不能启动了。

服务器RAID磁盘阵列的问题，希望相关人士能够回答一下

看你的主板是否支持RAID，如果支持，你就不用买卡；服务器的主板一般支持RAID 0 、RAID 1

如果要速度快就做成RAID 0。

最好两块 品牌 型号 容量 都一样的硬盘。再买一块500G的硬盘。做成RAID 0

160G的就不做成RAID。作为备份盘；这样安全一点，因为RAID 0只要坏一块硬盘，数据就完了。

服务器阵列的问题

从来不喜欢复制粘贴，不过你这个问题就是给别人粘贴的嘛，我给个现有的资料你：

RAID--磁盘阵列概念详解

概述：

RAID是英文Redundant Array of Inexpensive Disks的缩写，中文译作廉价冗余磁盘阵列，简称磁盘阵列。简单的说，RAID是一种把多块独立的硬盘（物理硬盘）按不同方式组合起来形成一个硬盘组（逻辑硬盘），从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据冗余的技术。在这一组硬盘中，数据按照不同的算法分别存储于每块硬盘上从而达到不同的效果这样就形成了不同的RAID级别（RAID LEVEL）。

按照RAID级别划分，常见的有RAID0，RAID1，RAID3，RAID5， RAID10，RAID50还有不常用的RAID2， RAID4，RAID6，RAID7以及硬件厂商自己定义的RAID如惠普Smart Array阵列卡实现的RAID ADG和IBM的RAID 5E。

RAID 0 (定义，优势，弱点，适用范围，使用技巧)

定义：

RAID 0是由一块以上的硬盘组成，每块硬盘被等分成容量相同的条带集，数据也被分割成条带，在同一时间内向多块磁盘写入。

优势：读写性能快

如果是四块硬盘做RAID0，系统向逻辑设备发出的I/O指令会被转化为4项操作，其中的每一项操作都对应于一块硬盘，通过建立带区集，原先顺序写入的数据被分散到所有的四块硬盘中同时进行读写。四块硬盘的并行操作使同一时间内磁盘读写的速度提升了4倍。四块硬盘组合在一起形成一个独立的逻辑驱动器，容量相当于任何任何一块单独硬盘的4倍。

弱点：数据安全性差

需要注意的是：这种 RAID 级别不具有容错性能，如果阵列中的任何一块磁盘出现故障，整个阵列中的数据都将会受到破坏，无法继续使用。从上面这个例子来说，此时使用RAID 0方式的安全性仅相当于单独使用一块硬盘的1/4（因为本例中RAID 0使用了4块硬盘）。

推荐适用范围：

• 视频处理

• 图像编辑

• 视频点播

使用技巧：

在创建带区集时，合理的选择带区的大小非常重要。如果带区过大，可能一块磁盘上的带区空间就可以满足大部分的I/O操作，使数据的读写仍然只局限在少数的一、两块硬盘上，不能充分的发挥出并行操作的优势。另一方面，如果带区过小，任何I/O指令都可能引发大量的读写操作，占用过多的控制器总线带宽。因此，在创建带区集时，我们应当根据实际应用的需要，慎重的选择带区的大小。

RAID 1 (定义，优势，弱点，适用范围，使用技巧)

定义：

RAID 1又被称为磁盘镜像，由两个以上偶数个硬盘组成，每一个磁盘都具有一个对应的镜像盘，对写入任何一个磁盘的数据都会被复制镜像盘中，同时系统可以从这一组镜像盘中的任何一个磁盘读取数据。

优势：数据安全性高

RAID 1下，任何一块硬盘的故障都不会影响到系统的正常运行，而且只要能够保证任何一对镜像盘中至少有一块磁盘可以使用，RAID 1甚至可以在一半数量的硬盘出现问题时不间断的工作。当一块硬盘失效时，系统会忽略该硬盘，转而使用剩余的镜像盘读写数据。

弱点：磁盘利用率较低

显然，磁盘镜像肯定会提高系统成本。因为我们所能使用的空间只是所有磁盘容量总和的一半。

适用范围：

• 数据库服务器

• 文件服务器

使用技巧：

通常，我们把出现硬盘故障的RAID系统称为在降级模式下运行。虽然这时保存的数据仍然可以继续使用，但是RAID系统将不再可靠。如果剩余的镜像盘也出现问题，那么整个系统就会崩溃。因此，我们应当及时的更换损坏的硬盘，避免出现新的问题。更换新盘之后，原有好盘中的数据必须被复制到新盘中。这一操作被称为同步镜像。同步镜像一般都需要很长时间，尤其是当损害的硬盘的容量很大时更是如此。在同步镜像的进行过程中，外界对数据的访问不会受到影响，但是由于复制数据需要占用一部分的带宽，所以可能会使整个系统的性能有所下降。

RAID 3 (定义，优势，弱点，适用范围，使用技巧)

定义：

RAID3至少由三块以上硬盘组成，以其中一块特定的硬盘来存放数据的奇偶校验位（由真实数据通过一定的算法得出），真实数据则分段存储于其余硬盘中。

优势：有冗余，硬盘利用率高

如果数据盘（物理）损坏，只要将坏硬盘换掉，RAID控制系统则会根据校验盘的数据校验位在新盘中重建坏盘上的数据。利用单独的校验盘来保护数据虽然没有镜像的安全性高，但是硬盘利用率得到了很大的提高，为(N-1)/N 其中N为RAID中硬盘的个数。

弱点：读写性能差

当向RAID 3写入数据时，情况会变得复杂一些。即使我们只是向一个磁盘写入一个数据块，也必须计算与该数据块同处一个带区的所有数据块的校验值，并将新值重新写入到校验块中。由此我们可以看出，一个写入操作事实上包含了数据读取（读取带区中的关联数据块），校验值计算，数据块写入和校验块写入四个过程。读写性能尤其是写性能大大降低。

RAID 3所存在的最大一个不足同时也是导致RAID 3很少被人们采用的原因就是校验盘很容易成为整个系统的瓶颈。我们已经知道RAID 3会把数据的写入操作分散到多个磁盘上进行，然而不管是向哪一个数据盘写入数据，都需要同时重写校验盘中的相关信息。因此，对于那些经常需要执行大量写入操作的应用来说，校验盘的负载将会很大，无法满足程序的运行速度，从而导致整个RAID系统性能的下降。鉴于这种原因，RAID 3更加适合应用于那些写入操作较少，读取操作较多的应用环境，例如数据库和WEB服务器等。

适用范围：

• 流媒体

• 视频点播

• WEB服务器

• FTP服务器

使用技巧：

RAID 3虽然具有容错能力，当一块硬盘出现故障时，RAID系统在降级模式下的运行情况。该磁盘上的所有数据块必须使用校验信息重新建立。此时如果我们是从好盘中读取数据块，不会有任何变化。但是如果我们所要读取的数据块正好位于已经损坏的磁盘，则必须同时读取同一带区中的所有其它数据块，并根据校验值重建丢失的数据，整个系统的性能会受到严重的影响。当我们更换了损坏的磁盘之后，系统必须一个数据块一个数据块的重建坏盘中的数据。整个过程包括读取带区，计算丢失的数据块和向新盘写入新的数据块，都是在后台自动进行。因此，如果有硬盘损坏必须及时更换，并且重建活动最好是在RAID系统空闲的时候进行。

RAID 5 (定义，优势，弱点，适用范围，使用技巧)

定义：

RAID5是在RAID 3的基础上进行了一些改进，同样也是由三块以上的硬盘组成，也是以数据的校验位来保证数据的安全，但它不是以特定硬盘来存放数据的校验位，而是将数据段的校验位交互存放于各个硬盘上。

优势：克服RAID3校验盘性能问题，有冗余，硬盘利用率高

如果数据盘（物理）损坏，只要将坏硬盘换掉，RAID控制系统则会根据校验盘的数据校验位在新盘中重建坏盘上的数据。利用单独的校验盘来保护数据虽然没有镜像的安全性高，但是硬盘利用率得到了很大的提高，为(N-1)/N 其中N为RAID中硬盘的个数。

弱点：读写性能差

当向RAID 5写入数据时，情况会变得复杂一些。即使我们只是向一个磁盘写入一个数据块，也必须计算与该数据块同处一个带区的所有数据块的校验值，并将新值重新写入到校验块中。由此我们可以看出，一个写入操作事实上包含了数据读取（读取带区中的关联数据块），校验值计算，数据块写入和校验块写入四个过程。读写性能尤其是写性能大大降低。

适用范围：

• 文件和应用服务器

• 数据库服务器

• WEB，Email服务器

• 局域网服务器

• 使用范围较广

使用技巧：

RAID 5虽然具有容错能力，当一块硬盘出现故障时，RAID系统在降级模式下的运行情况。该磁盘上的所有数据块必须使用校验信息重新建立。此时如果我们是从好盘中读取数据块，不会有任何变化。但是如果我们所要读取的数据块正好位于已经损坏的磁盘，则必须同时读取同一带区中的所有其它数据块，并根据校验值重建丢失的数据，整个系统的性能会受到严重的影响。当我们更换了损坏的磁盘之后，系统必须一个数据块一个数据块的重建坏盘中的数据。整个过程包括读取带区，计算丢失的数据块和向新盘写入新的数据块，都是在后台自动进行。因此，如果有硬盘损坏必须及时更换，并且重建活动最好是在RAID系统空闲的时候进行。

RAID 10

RAID10也被称为镜象阵列条带由至少四块硬盘组成，象RAID0一样，数据被分割成条带，在同一时间内向多块磁盘写入；象RAID1一样，每个磁盘都有一个镜象磁盘。其目的是在保证数据安全的情况下，提高数据的读写性能。

RAID 50

RAID50也被称为镜象阵列条带由至少六块硬盘组成，象RAID0一样，数据被分割成条带，在同一时间内向多块磁盘写入；象RAID5一样，也是以数据的校验位来保证数据的安全。其目的在于提高RAID5的读写性能。

RAID 2

RAID2又被称为带海明码校验磁盘阵列，是为大型机和超级计算机开发的。磁盘驱动器组中的第一个、第二个、第四个……第2的n次幂个磁盘驱动器是专门的校验盘，用于校验和纠错，例如七个磁盘驱动器的RAID2，第一、二、四个磁盘驱动器是纠错盘，其余的用于存放数据。使用的磁盘驱动器越多，校验盘在其中占的百分比越少。RAID2对大数据量的输入输出有很高的性能，但少量数据的输入输出时性能不好。RAID2很少实际使用。

由于海明码的特点，它可以在数据发生错误的情况下将错误校正，以保证输出的正确。它的数据传送速率相当高，如果希望达到比较理想的速度，那最好提高保存校验码ECC码的硬盘，对于控制器的设计来说，它又比RAID3，4或5要简单。但是利用海明码校验必须要付出数据冗余的代价。

RAID 4

RAID4和RAID3很相似，不同的是RAID4对数据的访问是按数据块进行的，也就是按磁盘进行的，每次是一个盘。 RAID3是一次一横条，而RAID4一次一竖条。所以RAID3常须访问阵列中所有的硬盘驱动器，而RAID4只须访问有用的硬盘驱动器。这样读数据的速度大大提高了，但在写数据方面，需将从数据硬盘驱动器和校验硬盘驱动器中恢复出的旧数据与新数据通过异或运算，然后再将更新后的数据和检验位写入硬盘驱动器，所以处理时间较RAID3长。

RAID 6

几乎没有进行商用。它使用一种分配在不同的驱动器上的第二种奇偶方案，扩展了RAID 5。它能承受多个驱动器同时出现故障，但是，性能尤其是写操作却很差，而且，系统需要一个极为复杂的控制器。当然由于引入了第二种奇偶校验值，所以需要N+2个磁盘，同时对控制器的设计变得十分复杂，用于计算奇偶校验值和验证数据正确性所花费的时间比较多，造成了不必须的负载。

IBM RAID 5E

RAID 5E是在 RAID 5级别基础上的改进，与RAID 5类似，数据的校验信息均匀分布在各硬盘上，但是，在每个硬盘上都保留了一部分未使用的空间，这部分空间没有进行条带化，最多允许两块物理硬盘出现故障。看起来，RAID 5E和RAID 5加一块热备盘好象差不多，其实由于RAID 5E是把数据分布在所有的硬盘上，性能会比RAID5 加一块热备盘要好。当一块硬盘出现故障时，有故障硬盘上的数据会被压缩到其它硬盘上未使用的空间，逻辑盘保持RAID 5级别。

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