关于RAID磁盘阵列与阵列卡的介绍 —— 做一个懂它的男人
磁盘阵列
- 磁盘整列的概述
- RAID类型介绍
- RAID 0
- RAID 1
- RAID 5
- RAID 6
- RAID 1 + 0
- 阵列卡的介绍
- RAID卡的接口类型
- IDE接口
- SCSI接口
- SATA接口
- SAS接口
- 阵列卡
磁盘整列的概述
- RAID（Redundant Array of Independent Disks）独立冗余磁盘整列
- RAID 将一组硬盘连结起来，组成一个阵列，以避免单个硬盘损坏而带来的数据损失， 同时亦提供了比单个硬盘高的可用性及容错性.
- 根据不同的级别，常见的组合方式有：RAID0、RAID1、RAID5、 RAID6、RAID01、RAID10
RAID类型介绍
RAID 0
RAID 0 俗称“条带”，它将两个或多个硬盘组成一个逻辑硬盘，容量是所有硬盘之和，因为是多个硬盘组合成一个，故可并行写操作，写入速度提高，但此方式硬盘数据没有冗余， 没有容错，一旦一个物理硬盘损坏，则所有数据均丢失。因而RAID0 适合于对数据量大， 但安全性要求不高的场景，比如音像、视频文件的存储等。
总结：
最少2块硬盘；传输速率最高，为所有硬盘的总合；安全性差，一块损坏，丢失所有数据；没有备份；一般系统自带，也可以手动设置。
RAID 1
RAID1 俗称“镜像”，它最少由两个硬盘组成，且两个硬盘上存储的数据均相同，以实现数据冗余。RAID1 读操作速度有所提高，写操作理论上与单硬盘速度一样，但由于数据需要同时写入所有硬盘，实际上稍为下降。容错性是所有组合方式里最好的，只要有一块硬盘正常，则能保持正常工作。但它对硬盘容量的利用率则是最低，只有 50%，因而成本也是最高。RAID1 适合对数据安全性要求非常高的场景，比如存储数据库数据文件之类.
总结：
最少2块硬盘，1主1备，安全性最高，传输速率是2块硬盘的二分之一，成本最高
RAID 5
RAID5 最少由三个硬盘组成，它将数据分散存储于阵列中的每个硬盘，并且还伴有一个数据校验位，数据位与校验位通过算法能相互验证，当丢失其中的一位时，RAID 控制器能通过算法，利用其它两位数据将丢失的数据进行计算还原。因而RAID5 最多能允许一个硬盘损坏，有容错性。RAID5 相对于其它的组合方式，在容错与成本方面有一个平衡，因而受到大多数使用者的欢迎。一般的磁盘阵列，最常使用的就是 RAID5 这种方式。
总结：
最少三个硬盘；有备份，其中一块宕掉可以通过算法（函数关系、校验码）推算出宕掉那块的数据，不过会中断业务！写入性能相对不高。
RAID 6
- RAID6 是在 RAID5 的基础上改良而成的，RAID6 再将数据校验位增加一位，所以允许损坏的硬盘数量也由 RAID5 的一个增加到二个。由于同一阵列中两个硬盘同时损坏的概率非常少，所以，RAID6 用增加一块硬盘的代价，换来了比 RAID5 更高的数据安全性
- 总结：
至少5块硬盘；硬盘利用率得到了提高；允许同时两块硬盘故障，提供了良好的可用性。
RAID 1 + 0
- RAID 1+0是RAID 1和RAID 0的结合，先做镜像，再做条带。兼顾了RAID 1的容错能力与RAID 0的条带化读写数据的优点，性能好，可靠性高。属于混合型RAID
- N(偶数，N>=4)块盘两两镜像后，在组合成一个RAID 0，最多允许所有磁盘基组中的磁盘各损坏一个，但是不允许同一基组中的磁盘同时有坏的。
- 磁盘的利用率为N/2,N/2块盘同时写入数据，N快盘同时读取数据
- 类似的混合RAID还有RAID 0+1，二者在读写性能上差别不大，但是在安全性上 RAID 1+0 要好于 RAID 0+1
阵列卡的介绍
阵列卡全称为磁盘阵列卡，是用来实现RAID 功能的板卡
RAID 卡一般分为两种：
- 硬 RAID 卡：通过硬件来实现RAID功能的就是硬RAID，通常是哟I/O处理器，硬盘控制器，硬盘连接器和缓存等一些列组件构成
- 软 RAID 卡：通过软件并使用CPU的RAID卡我们成为软RAID，因为软RAID占用CUP资源比较高，所以绝大部分的服务器设备都使用的硬RAID
RAID 卡的功能：
- RAID卡的第一个重要功能就是他可以达到单个磁盘驱动器的几倍，几十倍甚至上百倍的速率，这也是RAID最初想要解决的问题
- RAID卡的第二个重要功能就是提供容错能力，现在服务器基本上集成了RAID卡.
RAID卡的接口类型
IDE接口
- IDE 即 电子集成驱动器，属于并行接口，是普通PC的标准接口。它是把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器，这样使得硬盘接口的电缆数目与长度有所减少，从而数据传输的可靠性得到增强。拥有价格低廉，兼容性强的特点。目前很少使用了。
SCSI接口
- SCSI又称小型计算机系统接口，是一种通用的标准接口，具备与多种不同类型外部设备进行通信的能力，是一种广泛应用于小型机上的高速数据传输技术；同时，SCSI是个多任务接口，设有母线仲裁功能，挂在一个SCSI母线上的多个外部设备可以同时工作并且平等占有总线。SCSI接口的CPU占有率低，支持热插拔，但价格高，因此，SCSI硬盘主要应用于中、高端工作站中。
SATA接口
- SATA接口主要用在主板和大量存储设备之间传输数据，又叫串口硬盘，以采用串行方式传输数据。SATA总线使用了嵌入式时钟信号，使得其具备更强的纠错能力。如果发现数据传输中的错误会自动进行矫正，很大程度上提高了数据传输的可靠性，也是一种热插拔的接口。
SAS接口
- SAS 是新一代的SCSI技术，称为序列式SCSI，SAS可以看做是SATA与SCSI的结合体，是同时发挥两者的优势产生的，主要用在周边零件的数据传输上，和SATA硬盘相同，都是采用串行技术以获得更高的传输速度，SAS的接口技术可以向下兼容SATA设备。
SAS转SATA:
阵列卡
- 缓存（Cache）是RAID卡与外部总线交换数据的场所，是RAID卡电路板上的一块存储芯片，与硬盘盘片相比，具有极快的存取速度。RAID卡现将数据传送到缓存，再经由缓存和外边数据总线交换数据。
- 缓存的大小与速度是直接关系到RAID卡的实际传输速度的重要因素，大缓存能够大幅度的提高数据命中率从而提高RAID卡整体性能
- 不同的RAID卡出厂时配备的内存容量不同，一般为几兆到数百兆容量不等，主要取决于磁盘阵列产品所应用的范围
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