RAID -5 算法详解

 

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RAID -5 算法详解
过年了，业务相对较少，整天在办公室没什么事，突然就想起了raid 5，便有研究的冲动，以下是我对raid 5的理解

首先我们知道，硬盘物理上都是以0和1来存放数据，它并不认识什么AIX、oracle之类的，在raid 5的世界里，只有0和1。

现假设有四块硬盘做raid-5，其中，硬盘一、二、三是专门存放数据的，硬盘四是存放校验码。如下：
（raid 5 是以条带化来存放数据的。如，有一个数据包是110（下面的条带一），它将会分布在各个硬盘上。）
硬盘
条带一
条带二
条带三
条带四
条带五
条带六
条带七
条带八

硬盘一
1
1
0
0
0
1
1
0

硬盘二
1
0
1
1
0
0
1
0

硬盘三
0
1
0
1
1
0
1
0

结果（硬盘四）
0
0
1
0
1
11
0


当有一个数据包110要存放到raid 5里时，控制器便会算出校验码（也就是硬盘四的结果）。
硬盘四算出的方法是：
硬盘四＝硬盘一 XOR 硬盘二 XOR 硬盘三
硬盘四= 1 XOR 1 XOR 0 =0
因此，控制器先将110存放到前面硬盘一、二、三里，然后，再把算出的结果存放到硬盘四里。
XOR算法（异或算法）说明：
1 XOR 1＝0
1 XOR 0＝1
数的运算结果与数的运算次序无关。如1 XOR 0 = 0 XOR 1

如上所示，现假设硬盘一失效，现在要算出条带一上硬盘一的数据，如下：
公式：硬盘一＝硬盘二 XOR硬盘三 XOR硬盘四
代入数字：硬盘一＝ 1 XOR 0 XOR 0 ＝ 1
因此，可用此方法算出硬盘一上的数据。

当更换了硬盘一时，控制器将根据这个算法，利用其它的硬盘，算出硬盘一的数据，进行数据恢复。

以此类推，可以保证，任何一个硬盘损坏了，都可以通过这样的算法，算出其上面的数据。

所以raid 5最少要三块盘，最少两个硬盘进行异或运算，一个硬盘存放运算结果，可用空间为N-1个硬盘空间（N为硬盘总数）。

以上只是为了方便说明，真正的raid 5是不会专门用一个硬盘来放校验结果数据的。而是几个硬盘轮流来充当校验结果的角色。



呵呵，希望大家多加指正和补充。