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• 這是什么？
• 二、什么是RAID？

Raid10(raid10允許損壞多個硬盤)

這是什么？

RAID(獨立磁盤冗余陣列)是獨立磁盤冗余陣列，簡稱“磁盤陣列”。事實上，RAID是由多個獨立磁盤組成的大型磁盤系統(tǒng)，從而實現(xiàn)了比單個磁盤更好的存儲性能和更高的可靠性。

二、什么是RAID？

常見的RAID方案可分為:

RAID0

RAID1

RAID5

RAID6

RAID10

下面我們分別介紹一下。

Raid 0:至少需要兩塊硬盤，磁盤越多讀寫速度越快，沒有冗余。

Raid 1:只能使用兩個硬盤。兩塊硬盤的數(shù)據(jù)是鏡像(慢寫快讀)，一塊磁盤是冗余的。

Raid 5:至少需要3個硬盤，一個磁盤是冗余的。這是最流行的配置方法。具有奇偶校驗數(shù)據(jù)恢復(fù)功能的數(shù)據(jù)存儲模式。奇偶校驗數(shù)據(jù)塊分布在陣列中的每個硬盤上。

Raid 6:至少需要4塊硬盤，深圳生活網(wǎng)冗余2塊，硬盤總數(shù)大于等于4塊。

Raid 10:至少需要4塊硬盤，一半冗余，但硬盤總數(shù)必須是大于等于4的偶數(shù)(相當(dāng)于每兩塊硬盤做一個Raid0，然后每個Raid0做一個Raid 1)。

Raid 50:至少需要6個硬盤。磁盤冗余相當(dāng)于每3個硬盤做一個Raid5。然后，將每個Raid5合并為Raid0(RAID 5中有硬盤冗余，即使RAID 0壞了也不會破壞)。因此，Raid50中的冗余硬盤數(shù)量等于磁盤總數(shù)3。

Raid 60:至少需要8個硬盤。

具體如下

RAID0

RAID0是一種非常簡單的方式，它將多個磁盤組合在一起，形成大容量存儲。當(dāng)我們想寫數(shù)據(jù)的時候，我們會把數(shù)據(jù)分成N個副本，以獨立的方式實現(xiàn)對N個磁盤的讀寫，那么這N個副本的數(shù)據(jù)就會同時寫入磁盤，所以執(zhí)行性能非常高。

理論上，RAID0的讀寫性能是單個磁盤的n倍(只是理論上，因為實際上磁盤的尋址時間也是性能的一大部分)。

但是，RAID0的問題在于它不提供數(shù)據(jù)驗證或冗余備份，因此一旦磁盤損壞，數(shù)據(jù)就會直接丟失，無法恢復(fù)。因此，RAID0不能用于高需求業(yè)務(wù)，但可以用于對可靠性要求低、讀寫性能要求高的場景。

有沒有可以讓存儲更可靠的解決方案？是的，下面的RAID1是。

RAID1

如圖所示，

RAID1是磁盤陣列中最昂貴的方法之一。因為它的原理是在向磁盤寫入數(shù)據(jù)時，同樣的數(shù)據(jù)會不分青紅皂白地分兩部分寫入磁盤，分別寫入工作磁盤和鏡像磁盤，那么它在空之間的實際利用率只有50%，兩個磁盤合二為一，這是一個昂貴的方案。

其實，RAID1和RAID0正好相反。RAID1通過寫入雙副本來進行冗余數(shù)據(jù)備份。這樣，如果有任何磁盤損壞，可以基于另一個磁盤恢復(fù)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的可靠性很強，但是性能不太好。

在了解了RAID0和RAID1之后，我們發(fā)現(xiàn)這兩種方案并不完美。這時出現(xiàn)了性能好、可靠性高的方案——raid 5。

RAID5

這是目前使用最廣泛的方法。因為RAID5是一個兼顧存儲性能、數(shù)據(jù)安全和存儲成本的方案。

在了解RAID5之前，我們可以先簡單了解一下RAID3。雖然很少使用RAID3，但是了解了RAID3之后就很容易理解RAID5的思路了。

RAID3的方式是將數(shù)據(jù)分成多個副本，按照RAID0的形式同時寫入多個磁盤，但會保留另一個磁盤用于寫入“奇偶校驗碼”。例如，如果總共有N個磁盤，其中的N-1個磁盤將用于并發(fā)寫入數(shù)據(jù)，第N個磁盤將用于記錄校驗碼數(shù)據(jù)。一旦磁盤損壞，其他N-1個磁盤可以用來恢復(fù)數(shù)據(jù)。

但是由于第n個磁盤是校驗碼磁盤，任何數(shù)據(jù)寫入都會更新這個磁盤，導(dǎo)致這個磁盤讀寫最頻繁，非常容易損壞。

RAID5的方式可以說是對RAID3的改進。

在RAID5模式下，不再需要用單獨的磁盤寫入校驗碼。它將校驗碼信息分發(fā)給所有磁盤。例如，如果總共有n個磁盤，那么要寫入的深圳生活網(wǎng)數(shù)據(jù)的數(shù)量將分為n個，并發(fā)寫入n個磁盤，數(shù)據(jù)的校驗碼信息也將寫入這n個磁盤(數(shù)據(jù)和對應(yīng)的校驗碼信息必須分別存儲在不同的磁盤上)。一旦磁盤損壞，您可以使用剩余的數(shù)據(jù)和相應(yīng)的奇偶校驗信息來恢復(fù)損壞的數(shù)據(jù)。

RAID5奇偶校驗位算法原理:p = D1 xor D2 xor D3 … xor dn (D1、D2、D3 … dn為數(shù)據(jù)塊，p為校驗，xor為異或運算)。

RAID5需要至少三個磁盤才能形成磁盤陣列，并且最多允許一個磁盤同時損壞。如果兩個磁盤同時損壞，數(shù)據(jù)將無法恢復(fù)。

RAID6

為了進一步提高存儲的高可用性，聰明人提出了RAID6方案，即使兩個磁盤同時損壞，也能保證數(shù)據(jù)的恢復(fù)。

RAID深圳生活網(wǎng)6為什么這么牛逼？因為RAID6是在RAID5的基礎(chǔ)上再次改進，引入了雙重校驗的概念。

RAID6不僅每個磁盤上有同級別數(shù)據(jù)的XOR校驗區(qū)，每個數(shù)據(jù)塊也有XOR校驗區(qū)，相當(dāng)于每個數(shù)據(jù)塊有兩種校驗保護措施，因此數(shù)據(jù)的冗余度更高。

然而，這種設(shè)計的RAID6也帶來了很高的復(fù)雜性。雖然數(shù)據(jù)冗余性好，讀取效率高，但數(shù)據(jù)寫入性能差。因此，在實際環(huán)境中很少使用RAID6。

RAID10

RAID10實際上是RAID1和RAID0的組合。

我們可以通過看圖片來理解:

RAID10結(jié)合了RAID1和RAID0的優(yōu)點。首先，基于RAID1模式，將磁盤分為兩部分。當(dāng)要寫入數(shù)據(jù)時，所有的數(shù)據(jù)同時寫入兩個磁盤，相當(dāng)于寫入了兩份數(shù)據(jù)，起到了數(shù)據(jù)保障的作用。并且在每個磁盤上，基于RAID0技術(shù)，將數(shù)據(jù)分為N個并發(fā)讀寫，也保證了數(shù)據(jù)效率。

但是可以看到，RAID10模式有一半的磁盤空用來存儲冗余數(shù)據(jù)，浪費很大，所以用得不多。

從整體上比較一下RAID0、RAID1、RAID5、RAID6和RAID10的特點:

作者:余思_奎哥。

鏈接:http://www.imooc.com/article/264962

來源:海量開放在線課程網(wǎng)

這篇文章最初發(fā)表在大型開放在線課程上。轉(zhuǎn)載時請注明出處。謝謝你的合作。

下面簡單介紹更多類型的比較和原理！

熱備盤

磁盤陣列術(shù)語詞匯表陣列:陣列。

磁盤陣列模式將幾個磁盤的存儲空集成在一起，形成一個大的單個連續(xù)存儲空。NetRAID控制器可以通過使用其SCSI通道將多個磁盤組合成一個磁盤陣列。簡而言之，陣列是由多個并行工作的磁盤組成的磁盤系統(tǒng)。請注意，作為熱備盤的磁盤不能添加到陣列中。

陣列跨越:陣列跨越。

陣列擴展是將存儲空重新集成到2、3或4個磁盤陣列中，以形成具有單個連續(xù)存儲空的邏輯驅(qū)動器的過程。NetRAID控制器可以跨越幾個連續(xù)的陣列，但是每個陣列必須由相同數(shù)量的磁盤組成，并且這些陣列必須具有相同的RAID級別。也就是說，穿越陣列就是重新組裝幾個已經(jīng)形成的陣列。RAID 1、RAID 3和RAID 5交叉陣列后分別形成RAID 10、RAID 30和RAID 50。

策略:緩存策略。

網(wǎng)絡(luò)RAID控制器有兩種緩存策略，即緩存輸入/輸出和直接輸入/輸出..I/O總是采用讀寫策略，在讀取時，I/O往往會隨意緩存。當(dāng)讀取新數(shù)據(jù)時，輸入/輸出總是使用直接從磁盤讀取的方法。如果重復(fù)讀取數(shù)據(jù)單元，將選擇適度的讀取策略，并緩存讀取的數(shù)據(jù)。只有當(dāng)讀取的數(shù)據(jù)被重復(fù)訪問時，數(shù)據(jù)才會進入緩存，而在完全隨機讀取狀態(tài)下，沒有數(shù)據(jù)會進入緩存。

格式:格式。

在物理驅(qū)動器(硬盤)所有數(shù)據(jù)區(qū)寫零的操作過程中，格式化是純粹的物理操作，同時還要檢查硬盤介質(zhì)的一致性，標記不可讀和壞扇區(qū)。由于大多數(shù)硬盤都是在工廠格式化的，因此只需要在硬盤介質(zhì)出現(xiàn)錯誤時才需要格式化。

熱備盤:熱備盤。

當(dāng)正在使用的磁盤出現(xiàn)故障時，空空閑、通電和備用磁盤將立即替換故障磁盤。這種方法是熱備用。熱備盤上沒有存儲任何用戶數(shù)據(jù)，最多可以有8個磁盤用作熱備盤。熱備盤可以屬于單個冗余陣列，也可以是整個陣列的熱備盤池的一部分。但是，在特定陣列中，只能有一個熱備盤。

當(dāng)磁盤出現(xiàn)故障時，控制器的固件可以自動用熱備盤替換故障磁盤，并通過算法將原本存儲在故障磁盤上的數(shù)據(jù)重建到熱備盤上。只能從冗余邏輯驅(qū)動器(RAID 0除外)重建數(shù)據(jù)，并且熱備盤必須具有足夠的容量。系統(tǒng)管理員可以更換故障磁盤，并將更換的磁盤指定為新的熱備盤。

熱插拔磁盤模塊:熱插拔磁盤模式(熱插拔)。

熱插拔模式允許系統(tǒng)管理員在不關(guān)閉服務(wù)器電源和暫停網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的情況下更換故障磁盤驅(qū)動器。由于所有電源和電纜連接都集成在服務(wù)器背板上，熱插拔模式可以直接將磁盤從驅(qū)動器盒的插槽中拉出，操作非常簡單。然后將替換的熱插拔磁盤插入插槽。熱插拔技術(shù)只能在RAID 1、3、5、10、30和50配置中工作。

初始化:初始化。

在邏輯驅(qū)動器的數(shù)據(jù)區(qū)寫零并產(chǎn)生相應(yīng)的奇偶校驗位，使邏輯驅(qū)動器處于就緒狀態(tài)的過程。初始化將刪除以前的數(shù)據(jù)并生成奇偶校驗，因此在此過程中將檢查邏輯驅(qū)動器的一致性。無法使用未初始化的數(shù)組，因為奇偶校驗區(qū)域尚未生成，數(shù)組將產(chǎn)生一致性檢測錯誤。

IOP(輸入/輸出處理器):輸入/輸出處理器。

I/O處理器是NetRAID控制器的指揮中心，它實現(xiàn)了包括命令處理、PCI和SCSI總線的數(shù)據(jù)傳輸、RAID處理、磁盤驅(qū)動器重建、緩存管理和錯誤恢復(fù)等功能。

邏輯驅(qū)動器:邏輯驅(qū)動器。

陣列中可以占用多個物理磁盤的虛擬驅(qū)動器。邏輯驅(qū)動器將陣列中或跨陣列的磁盤劃分為連續(xù)存儲空，這些存儲空分布在陣列中的所有磁盤上。NetRAID控制器最多可以設(shè)置8個不同容量的邏輯驅(qū)動器，每個陣列中至少應(yīng)設(shè)置一個邏輯驅(qū)動器。輸入/輸出操作只能在邏輯驅(qū)動器在線時運行。

邏輯卷:邏輯卷。

由邏輯磁盤組成的虛擬磁盤也可以稱為磁盤分區(qū)。

鏡像:鏡像。

一種冗余，其中一個磁盤上的數(shù)據(jù)的相同副本存在于另一個磁盤上，即鏡像。RAID 1和RAID 10使用鏡像。奇偶校驗:奇偶校驗位。

在數(shù)據(jù)存儲和傳輸中，在字節(jié)上增加一個額外的位來檢查錯誤。它通常由兩個或多個原始數(shù)據(jù)生成一個冗余數(shù)據(jù)，而冗余數(shù)據(jù)可以由一個原始數(shù)據(jù)重構(gòu)。但是，奇偶校驗數(shù)據(jù)不是原始數(shù)據(jù)的完整副本。

在RAID中，這種方法可以應(yīng)用于陣列中的所有磁盤驅(qū)動器。奇偶校驗位還可以形成特殊的奇偶校驗，其中奇偶校驗數(shù)據(jù)可以分布在系統(tǒng)中的所有磁盤上。如果一個磁盤出現(xiàn)故障，可以從其他磁盤上的數(shù)據(jù)和奇偶校驗數(shù)據(jù)中重建故障磁盤上的數(shù)據(jù)。

斷電保護:斷電保護。

當(dāng)該項設(shè)置為可用時，所有數(shù)據(jù)將在重建(非重建)期間保留在磁盤上，并且在重建完成之前不會被刪除。這樣，如果在重建過程中出現(xiàn)斷電，就不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的危險情況。

就緒狀態(tài):就緒狀態(tài)。

就緒狀態(tài)是一個可用的硬盤，既不在線也不是熱備盤，可以添加到任何陣列或指定為熱備盤。重建:重建。

在RAID 1、3、5、10、30或50陣列中，將故障磁盤上的所有數(shù)據(jù)重新生成到替換磁盤的過程。在磁盤重建期間，邏輯驅(qū)動器通常不會中斷對其數(shù)據(jù)的訪問請求。

SCSI磁盤狀態(tài):SCSI磁盤狀態(tài)。

SCSI磁盤(物理驅(qū)動器)可以有以下五種狀態(tài):就緒、未配置的通電可操作磁盤；在線上，配置開機可操作磁盤；熱備盤(Hot Spare)，當(dāng)磁盤出現(xiàn)故障時，可以使用通電的備用磁盤；失敗，磁盤因錯誤或用戶使用NetRAID控制器的程序使驅(qū)動器脫機而失敗的狀態(tài)；重建時，磁盤正在從一個或多個關(guān)鍵邏輯驅(qū)動器中恢復(fù)數(shù)據(jù)。

條帶大小:條帶容量。

每個磁盤上連續(xù)寫入的數(shù)據(jù)總量，也稱為“條帶深度”。您可以將每個邏輯驅(qū)動器的條帶容量指定為2KB、4KB、8KB到128KB。為了獲得更高的性能，條帶的容量應(yīng)該等于或小于操作系統(tǒng)的集群大小。大容量條帶將產(chǎn)生更高的讀取性能，尤其是在讀取連續(xù)數(shù)據(jù)時。讀取隨機數(shù)據(jù)時，最好將條帶的容量設(shè)置得更小。如果指定128KB的條帶，則需要8MB的內(nèi)存。

分條:分條。

條帶化是一種將連續(xù)數(shù)據(jù)劃分為相同大小的數(shù)據(jù)塊并將每個數(shù)據(jù)段寫入陣列中不同磁盤的方法。這項技術(shù)非常有用。它比單個磁盤提供的讀寫速度快得多。當(dāng)數(shù)據(jù)從第一盤傳輸時，第二盤可以確定下一個數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)條帶化被廣泛應(yīng)用于一些現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫和一些RAID硬件設(shè)備中。

寫策略:寫策略。

當(dāng)處理器將數(shù)據(jù)寫入磁盤時，數(shù)據(jù)首先被寫入緩存，并且認為處理器有可能立即再次讀取它。網(wǎng)絡(luò)RAID有兩種寫入策略，如下所示:

回寫，其中數(shù)據(jù)僅在從緩存中清除時寫入磁盤。隨著主內(nèi)存讀取的數(shù)據(jù)增加，回寫需要開始將數(shù)據(jù)從緩存寫入磁盤，并將更新后的數(shù)據(jù)寫入緩存。由于一個數(shù)據(jù)可能會多次寫入緩存，而不需要訪問磁盤，因此回寫的效率非常高。

直寫，在完全寫入狀態(tài)下，當(dāng)數(shù)據(jù)輸入緩存時，也會寫入磁盤。因為數(shù)據(jù)已經(jīng)復(fù)制到磁盤，所以要替換的數(shù)據(jù)可以直接在緩存中更改，所以完全寫入比寫回簡單得多。

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第二種解釋:

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的raid10（raid10允许坏几块硬盘）的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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