Raid
RAID 0又称为Stripe或Striping，它代表了所有RAID级别中最高的存储性能。
RAID 0提高存储性能的原理是把连续的数据分散到多个磁盘上存取，这样，系统有数据请求就可以被多个磁盘并行的执行，每个磁盘执行属于它自己的那部分数据请求。
这种数据上的并行操作可以充分利用总线的带宽，显著提高磁盘整体存取性能。
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RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的缩写，中文简称为独立磁盘冗余阵列。
RAID就是一种由多块硬盘构成的冗余阵列。
虽然RAID包含多块硬盘，但是在操作系统下是作为一个独立的大型存储设备出现。
利用RAID技术于存储系统的好处主要有以下三种：
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1.通过把多个磁盘组织在一起作为一个逻辑卷提供磁盘跨越功能； 2.通过把数据分成多个数据块（Block）并行写入/读出多个磁盘以提高访问磁盘的速度； 3.通过镜像或校验操作提供容错能力。
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最初开发RAID的主要目的是节省成本，当时几块小容量硬盘的价格总和要低于大容量的硬盘。
目前来看RAID在节省成本方面的作用并不明显，但是RAID可以充分发挥出多块硬盘的优势，实现远远超出任何一块单独硬盘的速度和吞吐量。
除了性能上的提高之外，RAID还可以提供良好的容错能力，在任何一块硬盘出现问题的情况下都可以继续工作，不会受到损坏硬盘的影响。
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RAID技术分为几种不同的等级，分别可以提供不同的速度，安全性和性价比。根据实际情况选择适当的RAID级别可以满足用户对存储系统可用性、性能和容量的要求。常用的RAID级别有以下几种：NRAID，JBOD，RAID0，RAID1，RAID0+1，RAID3，RAID5等。目前经常使用的是RAID5和RAID（0+1）。
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RAID 0的工作原理
如图所示：系统向三个磁盘组成的逻辑硬盘（RAID 0 磁盘组）发出的I/O数据请求被转化为3项操作，其中的每一项操作都对应于一块物理硬盘。
我们从图中可以清楚的看到通过建立RAID 0，原先顺序的数据请求被分散到所有的三块硬盘中同时执行。
从理论上讲，三块硬盘的并行操作使同一时间内磁盘读写速度提升了3倍。
但由于总线带宽等多种因素的影响，实际的提升速率肯定会低于理论值，但是，大量数据并行传输与串行传输比较，提速效果显著显然毋庸置疑。
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RAID 0的优缺点
RAID 0的缺点是不提供数据冗余，因此一旦用户数据损坏，损坏的数据将无法得到恢复。
RAID0运行时只要其中任一块硬盘出现问题就会导致整个数据的故障。
一般不建议企业用户单独使用 RAID 0具有的特点，使其特别适用于对性能要求较高，而对数据安全不太在乎的领域，如图形工作站等。
对于个人用户，RAID 0也是提高硬盘存储性能的绝佳选择。
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RAID技术及发展趋势探讨
随着计算机技术的发展，CPU的处理速度成几何级数跃升，内存的存取速度亦大幅增加，而磁盘的存取速度相比之下则显得甚为缓慢。
整个I/O吞吐量不能和系统匹配，形成计算机整个系统的瓶颈，降低了计算机的整体性能。
为了改进磁盘的存取速度，大型服务器的磁盘多采用RAID技术（Redundant Array of Independent Disks，独立磁盘冗余阵列）。 RAID技术把多个物理磁盘组成一个阵列，作为一个逻辑磁盘组，将数据以分段的方式存储在这个逻辑磁盘组的不同物理磁盘上，进行数据存取时，阵列中的相关磁盘并行工作，大幅减低了数据存取的时间，同时有更佳的空间利用率。 RAID技术发展的很大原因在于：
许多大型机构的数据十分宝贵，如银行的存取款信息、电信的收费记录、国税局的纳税人档案等，这些机构在实施企业信息化时，就要考虑到数据的安全性。
目前，很多服务器都会不间断地工作，由于长时间服役，一些磁盘会出现故障，如果没有保护措施，大量重要数据就会丢失。在这种情况下，磁盘阵列的容错功能可以保护这些重要数据的安全。
为了加强容错功能以及使系统在磁盘故障的情况下能迅速地重建数据，以维持系统的性能，一般的磁盘阵列系统都使用热备份的功能。
所谓热备份，是在建立磁盘阵列系统时，将其中一个磁盘指定为后备磁盘，这个磁盘在平常并不操作，当阵列中某一个磁盘发生故障时，磁盘阵列立即让后备磁盘取代故障磁盘，并自动将故障磁盘的数据重建在后备磁盘之上，因为反应快速，加上内存减少了磁盘的存取，所以数据重建很快便能完成，对系统的性能影响不大。
对于要求不停机的大型数据处理中心或控制中心，热备份更是一项重要的功能，因为它可避免晚间或无人守护时发生磁盘故障所引起的种种不便。
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4种磁盘阵列
RAID是一种工业标准，各厂商对RAID级别的定义也不尽相同。
目前对RAID级别的定义可以获得业界广泛认同的有4种：RAID 0、RAID 1和RAID 5和RAID 7。
其中RAID 0：没有容错设计的条带磁盘阵列。
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1.raid0的两个硬盘必须容量、规格相同。
2．组成raid0的两个硬盘在改变主从盘设置时将需要重新分区，原来磁盘里的所有数据将全部丢失。
同一通道的两个硬盘在不改变主从盘设置的前提下可以更改位置，其结果不影响磁盘里的数据和读写操作。
3．组成raid0的磁盘改变为无raid的模式或无raid模式的一对磁盘改变为带raid0的模式时，系统将需要对相应的磁盘重新分区，原硬盘里的所有数据将全部丢失。
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RAID1简介
RAID 1磁盘阵列级，是一种镜像磁盘阵列，其原理就是将一块硬盘的数据以相同位置指向另一块硬盘的位置。
RAID 1磁盘阵列又称为Mirror或Mirroring（镜像），因为它就是将一块硬盘的内容完全复制到另一块硬盘上。 当读取数据时，系统先从源盘读取数据，如果读取数据成功，则系统不去管备份盘上的数据；如果读取源盘数据失败，则系统自动转而读取备份盘上的数据，不会造成用户工作任务的中断。
当然，我们应当及时地更换损坏的硬盘并利用备份数据重新建立Mirror，避免备份盘在发生损坏时，造成不可挽回的数据损失。
由于对存储的数据进行百分之百的备份，在所有RAID级别中，RAID 1提供最高的数据安全保障。
同样，由于数据的百分之百备份，备份数据占了总存储空间的一半，因而，Mirror的磁盘空间利用率低，存储成本高。
Mirror虽不能提高存储性能，但由于其具有的高数据安全性，使其尤其适用于存放重要数据，如服务器和数据库存储等领域。
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RAID1优缺点
RAID1是将一个两块硬盘所构成RAID磁盘阵列阵列，其容量仅等于一块硬盘的容量，因为另一块只是当作数据“镜像”。RAID 1磁盘阵列显然是最可靠的一种阵列，因为它总是保持一份完整的数据备份。
它的性能自然没有RAID 0磁盘阵列那样好，但其数据读取确实较单一硬盘来的快，因为数据会从两块硬盘中较快的一块中读出。
RAID 1磁盘阵列的写入速度通常较慢，因为数据得分别写入两块硬盘中并做比较。
RAID 1磁盘阵列一般支持“热交换”，就是说阵列中硬盘的移除或替换可以在系统运行时进行，无须中断退出系统。
RAID 1磁盘阵列是十分安全的，不过也是一种较贵的RAID磁盘阵列解决方案，因为两块硬盘仅能提供一块硬盘的容量。RAID 1磁盘阵列主要用在数据安全性很高，而且要求能够快速恢复被破坏的数据的场合。
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RAID 5 简介
RAID 5 是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。
以四个硬盘组成的RAID 5为例，其数据存储方式如图4所示：
图中，P0为D0，D1和D2的奇偶校验信息，其它以此类推。
由图中可以看出，RAID 5不对存储的数据进行备份，而是把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上，并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上。
当RAID5的一个磁盘数据发生损坏后，利用剩下的数据和相应的奇偶校验信息去恢复被损坏的数据。
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RAID 5可以理解为是RAID 0和RAID 1的折衷方案。
RAID 5可以为系统提供数据安全保障，但保障程度要比Mirror(即RAID1)低而磁盘空间利用率要比Mirror高。
RAID 5具有和RAID 0相近似的数据读取速度，只是多了一个奇偶校验信息，写入数据的速度比对单个磁盘进行写入操作稍慢。
同时由于多个数据对应一个奇偶校验信息，RAID 5的磁盘空间利用率要比RAID 1高，存储成本相对较低。 RAID5校验位算法原理： P=D1 xor D2 xor D3 … xor Dn （D1,D2,D3 … Dn为数据块，P为校验，xor为异或运算） XOR(Exclusive OR)的校验原理如下表：
这里的A与B值就代表了两个位，从中可以发现，A与B一样时，XOR结果为0，A与B不一样时，XOR结果就是1，而且知道XOR结果和A与B中的任何一个数值，就可以反推出另一个数值。比如A为1，XOR结果为1，那么B肯定为0，如果XOR结果为0，那么B肯定为1。这就是XOR编码与校验的基本原理。
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RAID 0提高存储性能的原理是把连续的数据分散到多个磁盘上存取，这样，系统有数据请求就可以被多个磁盘并行的执行，每个磁盘执行属于它自己的那部分数据请求。
这种数据上的并行操作可以充分利用总线的带宽，显著提高磁盘整体存取性能。
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RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的缩写，中文简称为独立磁盘冗余阵列。
RAID就是一种由多块硬盘构成的冗余阵列。
虽然RAID包含多块硬盘，但是在操作系统下是作为一个独立的大型存储设备出现。
利用RAID技术于存储系统的好处主要有以下三种：
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1.通过把多个磁盘组织在一起作为一个逻辑卷提供磁盘跨越功能； 2.通过把数据分成多个数据块（Block）并行写入/读出多个磁盘以提高访问磁盘的速度； 3.通过镜像或校验操作提供容错能力。
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最初开发RAID的主要目的是节省成本，当时几块小容量硬盘的价格总和要低于大容量的硬盘。
目前来看RAID在节省成本方面的作用并不明显，但是RAID可以充分发挥出多块硬盘的优势，实现远远超出任何一块单独硬盘的速度和吞吐量。
除了性能上的提高之外，RAID还可以提供良好的容错能力，在任何一块硬盘出现问题的情况下都可以继续工作，不会受到损坏硬盘的影响。
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RAID技术分为几种不同的等级，分别可以提供不同的速度，安全性和性价比。根据实际情况选择适当的RAID级别可以满足用户对存储系统可用性、性能和容量的要求。常用的RAID级别有以下几种：NRAID，JBOD，RAID0，RAID1，RAID0+1，RAID3，RAID5等。目前经常使用的是RAID5和RAID（0+1）。
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RAID 0的工作原理
如图所示：系统向三个磁盘组成的逻辑硬盘（RAID 0 磁盘组）发出的I/O数据请求被转化为3项操作，其中的每一项操作都对应于一块物理硬盘。
我们从图中可以清楚的看到通过建立RAID 0，原先顺序的数据请求被分散到所有的三块硬盘中同时执行。
从理论上讲，三块硬盘的并行操作使同一时间内磁盘读写速度提升了3倍。
但由于总线带宽等多种因素的影响，实际的提升速率肯定会低于理论值，但是，大量数据并行传输与串行传输比较，提速效果显著显然毋庸置疑。
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RAID 0的优缺点
RAID 0的缺点是不提供数据冗余，因此一旦用户数据损坏，损坏的数据将无法得到恢复。
RAID0运行时只要其中任一块硬盘出现问题就会导致整个数据的故障。
一般不建议企业用户单独使用 RAID 0具有的特点，使其特别适用于对性能要求较高，而对数据安全不太在乎的领域，如图形工作站等。
对于个人用户，RAID 0也是提高硬盘存储性能的绝佳选择。
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RAID技术及发展趋势探讨
随着计算机技术的发展，CPU的处理速度成几何级数跃升，内存的存取速度亦大幅增加，而磁盘的存取速度相比之下则显得甚为缓慢。
整个I/O吞吐量不能和系统匹配，形成计算机整个系统的瓶颈，降低了计算机的整体性能。
为了改进磁盘的存取速度，大型服务器的磁盘多采用RAID技术（Redundant Array of Independent Disks，独立磁盘冗余阵列）。 RAID技术把多个物理磁盘组成一个阵列，作为一个逻辑磁盘组，将数据以分段的方式存储在这个逻辑磁盘组的不同物理磁盘上，进行数据存取时，阵列中的相关磁盘并行工作，大幅减低了数据存取的时间，同时有更佳的空间利用率。 RAID技术发展的很大原因在于：
许多大型机构的数据十分宝贵，如银行的存取款信息、电信的收费记录、国税局的纳税人档案等，这些机构在实施企业信息化时，就要考虑到数据的安全性。
目前，很多服务器都会不间断地工作，由于长时间服役，一些磁盘会出现故障，如果没有保护措施，大量重要数据就会丢失。在这种情况下，磁盘阵列的容错功能可以保护这些重要数据的安全。
为了加强容错功能以及使系统在磁盘故障的情况下能迅速地重建数据，以维持系统的性能，一般的磁盘阵列系统都使用热备份的功能。
所谓热备份，是在建立磁盘阵列系统时，将其中一个磁盘指定为后备磁盘，这个磁盘在平常并不操作，当阵列中某一个磁盘发生故障时，磁盘阵列立即让后备磁盘取代故障磁盘，并自动将故障磁盘的数据重建在后备磁盘之上，因为反应快速，加上内存减少了磁盘的存取，所以数据重建很快便能完成，对系统的性能影响不大。
对于要求不停机的大型数据处理中心或控制中心，热备份更是一项重要的功能，因为它可避免晚间或无人守护时发生磁盘故障所引起的种种不便。
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4种磁盘阵列
RAID是一种工业标准，各厂商对RAID级别的定义也不尽相同。
目前对RAID级别的定义可以获得业界广泛认同的有4种：RAID 0、RAID 1和RAID 5和RAID 7。
其中RAID 0：没有容错设计的条带磁盘阵列。
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1.raid0的两个硬盘必须容量、规格相同。
2．组成raid0的两个硬盘在改变主从盘设置时将需要重新分区，原来磁盘里的所有数据将全部丢失。
同一通道的两个硬盘在不改变主从盘设置的前提下可以更改位置，其结果不影响磁盘里的数据和读写操作。
3．组成raid0的磁盘改变为无raid的模式或无raid模式的一对磁盘改变为带raid0的模式时，系统将需要对相应的磁盘重新分区，原硬盘里的所有数据将全部丢失。
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RAID1简介
RAID 1磁盘阵列级，是一种镜像磁盘阵列，其原理就是将一块硬盘的数据以相同位置指向另一块硬盘的位置。
RAID 1磁盘阵列又称为Mirror或Mirroring（镜像），因为它就是将一块硬盘的内容完全复制到另一块硬盘上。 当读取数据时，系统先从源盘读取数据，如果读取数据成功，则系统不去管备份盘上的数据；如果读取源盘数据失败，则系统自动转而读取备份盘上的数据，不会造成用户工作任务的中断。
当然，我们应当及时地更换损坏的硬盘并利用备份数据重新建立Mirror，避免备份盘在发生损坏时，造成不可挽回的数据损失。
由于对存储的数据进行百分之百的备份，在所有RAID级别中，RAID 1提供最高的数据安全保障。
同样，由于数据的百分之百备份，备份数据占了总存储空间的一半，因而，Mirror的磁盘空间利用率低，存储成本高。
Mirror虽不能提高存储性能，但由于其具有的高数据安全性，使其尤其适用于存放重要数据，如服务器和数据库存储等领域。
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RAID1优缺点
RAID1是将一个两块硬盘所构成RAID磁盘阵列阵列，其容量仅等于一块硬盘的容量，因为另一块只是当作数据“镜像”。RAID 1磁盘阵列显然是最可靠的一种阵列，因为它总是保持一份完整的数据备份。
它的性能自然没有RAID 0磁盘阵列那样好，但其数据读取确实较单一硬盘来的快，因为数据会从两块硬盘中较快的一块中读出。
RAID 1磁盘阵列的写入速度通常较慢，因为数据得分别写入两块硬盘中并做比较。
RAID 1磁盘阵列一般支持“热交换”，就是说阵列中硬盘的移除或替换可以在系统运行时进行，无须中断退出系统。
RAID 1磁盘阵列是十分安全的，不过也是一种较贵的RAID磁盘阵列解决方案，因为两块硬盘仅能提供一块硬盘的容量。RAID 1磁盘阵列主要用在数据安全性很高，而且要求能够快速恢复被破坏的数据的场合。
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RAID 5 简介
RAID 5 是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。
以四个硬盘组成的RAID 5为例，其数据存储方式如图4所示：
图中，P0为D0，D1和D2的奇偶校验信息，其它以此类推。
由图中可以看出，RAID 5不对存储的数据进行备份，而是把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上，并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上。
当RAID5的一个磁盘数据发生损坏后，利用剩下的数据和相应的奇偶校验信息去恢复被损坏的数据。
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RAID 5可以理解为是RAID 0和RAID 1的折衷方案。
RAID 5可以为系统提供数据安全保障，但保障程度要比Mirror(即RAID1)低而磁盘空间利用率要比Mirror高。
RAID 5具有和RAID 0相近似的数据读取速度，只是多了一个奇偶校验信息，写入数据的速度比对单个磁盘进行写入操作稍慢。
同时由于多个数据对应一个奇偶校验信息，RAID 5的磁盘空间利用率要比RAID 1高，存储成本相对较低。 RAID5校验位算法原理： P=D1 xor D2 xor D3 … xor Dn （D1,D2,D3 … Dn为数据块，P为校验，xor为异或运算） XOR(Exclusive OR)的校验原理如下表：
| A值 | B值 | Xor结果 |
| 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
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