软件工程师必知：全面解析磁盘RAID的8种级别及特点

RAID（Redundant Array of Independent Disks）是一种用于提高数据库存储性能或磁盘数据可靠性的技术。它通过将数据条块化分布于不同的硬盘上，并增加冗余校验信息，以提高数据安全性和存储性能。根据所使用的冗余策略，RAID级别可分为以下几种： 1. RAID 0：条带化（Striping）RAID0是组建磁盘阵列中最简单的一种形式，只需要2块以上的硬盘即可，成本低，可以提高整个磁盘的性能和吞吐量。它没有冗余功能，如果一个磁盘（物理）损坏，则所有的数据都无法使用。 2. RAID 1：镜像（Mirroring）RAID1称为镜像，将数据完全一致地分别写到工作磁盘和镜像磁盘，它的磁盘空间利用率为50%。（100%复制）如果数据盘（物理）损坏，只要将坏的硬盘换掉，RAID控制系统则会根据校验盘的数据校验位在新盘中重建坏盘上的数据。但如果校验盘（物理）损坏的话，则全部数据都无法使用。 3. RAID 2：带海明码校验RAID2同RAID3类似，两者都是将数据条块化分布于不同的硬盘上，条块单位为位或字节。不同的是，RAID2使用海明码作为冗余校验机制，可以检测到多个比特位的错误，并且可以纠正单个比特位的错误。 4. RAID 3：带奇偶校验码的独立磁盘结构RAID3将数据条块化分布于不同的硬盘上，条块单位为字节。它对数据的访问是按数据块进行的，也就是按磁盘进行的，每次是一个盘。同时对所有数据进行奇偶校验，并将校验结果保存在一个专门的校验盘上。 5. RAID 4：带奇偶校验码的独立磁盘结构RAID4和RAID3很象，不同的是，它对数据的访问是按数据块进行的，也就是按磁盘进行的，每次是一个盘。它使用不同的磁盘来存储数据和冗余校验信息。 6. RAID 5：带有两种分布存储的奇偶校验码的独立磁盘结构RAID5是对RAID4的改进，解决了 RAID4校验盘上的瓶颈问题。它使用分布式奇偶校验的方式来保护数据，校验数据被均匀地分布在各个磁盘上，不需要单独的校验磁盘。RAID5可以理解为RAID0和RAID1的折中方案，它具有较好的读写性能和较低的存储成本。 7. RAID 6：带有两种分布存储的奇偶校验码的独立磁盘结构RAID6是对RAID5的扩展，主要是用于要求数据绝对不能出错的场合。它使用两种不同的奇偶校验值来保护数据的安全性。同时对控制器的设计变得十分复杂，写入速度也不好，用于计算奇偶校验值和验证数据正确性所花费的时间比较多，造成了不必须的负载。 8. RAID 10：高可靠性与高效磁盘结构RAID10是一个带区结构加一个镜像结构，新结构的价格高，可扩充性不好。它同时具有RAID0和RAID1的特点。它将数据同时写入两个磁盘组中，每个磁盘组中的硬盘都具有镜像关系。这样可以在提高磁盘读取速度的同时保证数据的安全性。 ######[AI写代码神器 | 727点数解答 | 2023-11-09 18:20:10]