DOC《第1章RAID技术详解》

第1章RAID技术详解 自从计算机问世以来,存储技术就伴随着计算机的发展而飞速发展,但从重要性和影响力方面来说,没有哪项存储技术的发明能够与RAID相提并论,RAID技术理念引发了数据存储的重大变革,也成为现在虚拟化存储技术的奠基石.

RAID技术有各种级别之分,包括RAID-

0、RAID-

1、RAID-

10、RAID-1E、RAID-

2、RAID-

3、RAID-

4、RAID-

5、RAID-5E、RAID-5EE、RAID双循环、RAID-

6、JBOD等,本章将详细讲解各个级别RAID的数据组织原理、故障原因分析及其数据恢复思路. 1.1 什么是RAID 这一节首先对RAID做一个基本介绍,包括RAID的概念、RAID的作用、RAID级别的分类、软RAID和硬RAID的组建方法,同时还会对RAID中常用的一些专业术语进行讲解. 1.1.1 RAID基础知识 RAID最初是1987年在加利福尼亚大学进行的一个科研项目,后来由伯克利分校的D.A. Patterson教授在1988年正式提出. RAID(Redundant Array of Inexpensive Disks),直译为 廉价冗余磁盘阵列 ,最初是为了组合多块小容量的廉价磁盘来代替大容量的昂贵磁盘,同时希望在磁盘失效时不会对数据造成影响而开发出的一种磁盘存储技术. 后来随着硬盘研发技术的不断提升,硬盘的容量越来越大,成本却在不断下降,所以RAID中Inexpensive(廉价)一词已经失去意义,于是将这个词用Independent(独立)来替代,RAID就成了 独立冗余磁盘阵列 ,也简称为 磁盘阵列 ,但这只是名称的变化,实质性的内容并没有改变. 1.1.2 RAID能解决什么问题 通俗地说,RAID就是通过将多个磁盘按照一定的形式和方案组织起来,通过这样的形式能够获取比单个硬盘更高的速度、更好的稳定性、更大的存储能力的存储解决方案,用户不必关心磁盘阵列究竟由多少块硬盘组成,使用中整个阵列就如同一块硬盘一样.所以,RAID技术能够为计算机系统提供以下三个方面的优异性能: 1.提供更大的存储空间 目前容量为2TB的硬盘已经在市场上销售,2TB的存储空间对于个人用户来说已经很大了,但对于企业用户来说,还远远不够,那么使用RAID技术,就可以把多块硬盘组成一个更大的存储空间供用户使用.比如,利用RAID-0技术把5块2TB的硬盘组织起来,能够提供10TB的存储空间. 2.提供更快的传输速度 从计算机问世以来的这几十年间,CPU的处理速度以几何数量级迅猛增长,著名的摩尔定律告诉我们,CUP的性能每隔18个月就会提高一倍,可见其速度增长之快.然而,硬盘作为计算机中最重要的存储设备,在容量飞速增长的同时,速度却提高缓慢,已经成为计算机速度发展的瓶颈. 如果采用RAID技术,可以让很多硬盘同时传输数据,而这些硬盘在逻辑上又表现为一块硬盘,所以使用RAID可以达到单个硬盘几倍,甚至几十倍的速率. 也就是说,RAID技术可以通过在多个硬盘上同时存储和读取数据的方式来大幅提高存储系统的数据吞吐量. 3.提供更高的安全性 RAID可以通过数据校验提供容错功能,在很多RAID模式中都有较为完备的冗余措施,甚至是直接相互的镜像备份,从而大大提高了RAID系统的容错性,让系统的稳定性更好、安全性更高. 1.1.3 RAID级别简介 RAID技术针对不同的应用需求而使用不同的技术类别,这些类别被称为RAID级别,每一种级别代表一种技术.目前业界公认的标准是RAID-0级、RAID-1级、RAID-2级、RAID-3级、RAID-4级、RAID-5级,这些不同的级别并不代表技术的高低,也就是说,RAID-5并不高于RAID-0,RAID-1也不低于RAID-4,至于该选择哪一种RAID级别的产品,需要根据用户的操作环境和应用需求而定,与级别的高低没有必然的关系. 在上面提到的RAID-0~RAID-5这6个级别之间,还可以互相组合出新的RAID形式,如RAID-0与RAID-1组合成为RAID-10;