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什么是磁盤(pán)陣列？

磁盤(pán)陣列(raid),一種把多塊獨(dú)立硬盤(pán)（物理硬盤(pán)）按照不同方式組合成一個(gè)硬盤(pán)組（邏輯硬盤(pán)），從而提供比單個(gè)硬盤(pán)更好的存儲(chǔ)性能和數(shù)據(jù)備份能力的技術(shù)。是在多塊硬盤(pán)組成的陣列系統(tǒng)中，犧牲一塊或多塊硬盤(pán)自己的容量，來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)提供一定的容錯(cuò)能力。塔式目前使用的較為廣泛的數(shù)據(jù)保護(hù)模式。

提到磁盤(pán)陣列數(shù)據(jù)的安全性，我們假設(shè)一下，如果你把重要的數(shù)據(jù)在沒(méi)有備份的情況下存儲(chǔ)在單一的硬盤(pán)中，如果硬盤(pán)損壞，輕的你可以找數(shù)據(jù)恢復(fù)公司進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)，損壞嚴(yán)重的你的數(shù)據(jù)就將丟失。但如果你采用磁盤(pán)陣列的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式，那我們只需要替換掉陣列中壞的硬盤(pán)數(shù)據(jù)就可以恢復(fù)了。

磁盤(pán)陣列維護(hù)

加強(qiáng)磁盤(pán)陣列的日常管理與維護(hù)，是保證磁盤(pán)陣列正常工作的重要手段。作為一名存儲(chǔ)的管理人員，日常維護(hù)中應(yīng)該關(guān)注以下： [7] ①設(shè)置熱備源盤(pán)將一只硬盤(pán)設(shè)置為熱備源盤(pán)，會(huì)造成一定的浪費(fèi)，但從安全角度考慮是值得的。大容量的磁盤(pán)陣列使用RAID5，但有一個(gè)硬盤(pán)的冗余。如果一個(gè)硬盤(pán)損壞，整個(gè)陣列的安全會(huì)處于一種臨界狀態(tài)，此時(shí)任何一個(gè)硬盤(pán)的一點(diǎn)點(diǎn)閃失都會(huì)造成災(zāi)難性的后果，使數(shù)據(jù)全部丟失。設(shè)置有熱備源盤(pán)，當(dāng)硬盤(pán)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)用熱備源盤(pán)去替換故障盤(pán)并重建陣列，隨后數(shù)據(jù)又會(huì)處于完全保護(hù)之中。 [7] ②重要數(shù)據(jù)勤備份應(yīng)該經(jīng)常對(duì)特別重要的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，這樣就不至于將“雞蛋放在一個(gè)籃子里”，即使是安全性較高的磁盤(pán)陣列也不會(huì)一定安全。 [7] ③建立巡視檢查制度磁盤(pán)陣列還能夠工作，并不表示沒(méi)有發(fā)生故障。當(dāng)磁盤(pán)陣列發(fā)生故障時(shí)，磁盤(pán)陣列存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)通常是正常的。這正是磁盤(pán)陣列的一種安全性措施，但往往又讓管理人員產(chǎn)生一種錯(cuò)覺(jué)，以為磁盤(pán)陣列沒(méi)有故障發(fā)生。對(duì)磁盤(pán)陣列定時(shí)的巡視檢查，既可以發(fā)現(xiàn)已經(jīng)發(fā)生的故障，還可以了解設(shè)備的工作狀態(tài)，起到防患于未然的作用。

RAID 中主要有三個(gè)關(guān)鍵概念和技術(shù)

鏡像（ Mirroring ）、數(shù)據(jù)條帶（ Data Stripping ）和數(shù)據(jù)校驗(yàn)（ Data parity ）。鏡像，將數(shù)據(jù)copy到多個(gè)磁盤(pán)，一方面可以提高可靠性，另一方面可并發(fā)從兩個(gè)或多個(gè)副本讀取數(shù)據(jù)來(lái)提高讀性能。顯而易見(jiàn)，鏡像的寫(xiě)性能要稍低， 確保數(shù)據(jù)正確地寫(xiě)到多個(gè)磁盤(pán)需要更多的時(shí)間消耗。數(shù)據(jù)條帶，將數(shù)據(jù)分片保存在多個(gè)不同的磁盤(pán)，多個(gè)數(shù)據(jù)分片共同組成一個(gè)完整數(shù)據(jù)副本，這與鏡像的多個(gè)副本是不同的，它通常用于性能考慮。數(shù)據(jù)條帶具有更高的并發(fā)粒度，當(dāng)訪問(wèn)數(shù)據(jù)時(shí)，可以同時(shí)對(duì)位于不同磁盤(pán)上數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫(xiě)操作， 從而獲得非?？捎^的 I/O 性能提升 。數(shù)據(jù)校驗(yàn)，利用冗余數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)錯(cuò)誤檢測(cè)和修復(fù)，冗余數(shù)據(jù)通常采用海明碼、異或操作等算法來(lái)計(jì)算獲得。利用校驗(yàn)功能，可以很大程度上提高磁盤(pán)陣列的可靠性、魯棒性和容錯(cuò)能力。不過(guò)，數(shù)據(jù)校驗(yàn)需要從多處讀取數(shù)據(jù)并進(jìn)行計(jì)算和對(duì)比，會(huì)影響系統(tǒng)性能。 不同等級(jí)的 RAID 采用一個(gè)或多個(gè)以上的三種技術(shù)，來(lái)獲得不同的數(shù)據(jù)可靠性、可用性和 I/O 性能。至于設(shè)計(jì)何種 RAID （甚至新的等級(jí)或類型）或采用何種模式的 RAID ，需要在深入理解系統(tǒng)需求的前提下進(jìn)行合理選擇，綜合評(píng)估可靠性、性能和成本來(lái)進(jìn)行折中的選擇。

磁盤(pán)陣列

RAID，中文名稱獨(dú)立磁盤(pán)冗余陣列，簡(jiǎn)稱磁盤(pán)陣列。利用虛擬化存儲(chǔ)技術(shù)把多個(gè)硬盤(pán)組合起來(lái)，成為一個(gè)或多個(gè)硬盤(pán)陣列組，目的為提升性能或數(shù)據(jù)冗余，或是兩者同時(shí)提升。

在運(yùn)作中，取決于RAID 層級(jí)不同，數(shù)據(jù)會(huì)以多種模式分散于各個(gè)硬盤(pán)，RAID 層級(jí)的命名會(huì)以 RAID 開(kāi)頭并帶數(shù)字，例如：RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6、RAID 7、RAID 01、RAID 10、RAID 50、RAID 60。每種等級(jí)都有其理論上的優(yōu)缺點(diǎn)，不同的等級(jí)在兩個(gè)目標(biāo)間獲取平衡，分別是增加數(shù)據(jù)可靠性以及增加存儲(chǔ)器（群）讀寫(xiě)性能。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，RAID把多個(gè)硬盤(pán)組合成為一個(gè)邏輯硬盤(pán)，因此，操作系統(tǒng)只會(huì)把它當(dāng)作一個(gè)實(shí)體硬盤(pán)。RAID常被用在服務(wù)器電腦上，并且常使用完全相同的硬盤(pán)作為組合。由于硬盤(pán)價(jià)格的不斷下降與RAID功能更加有效地與主板集成，它也成為普通用戶的一個(gè)選擇，特別是需要大容量存儲(chǔ)空間的工作，如：視頻與音頻制作。

我們一般稱RAID 0、RAID 1、RAID 2、RAID 3、RAID 4、RAID 5、RAID 6為標(biāo)準(zhǔn)RAID，稱JBOD、RAID 7、RAID 01、RAID 10、RAID 50、RAID 53、RAID 60為混合RAID。