廉价磁盘冗余阵列( Redundant Arrays of Inexpensive Disks,缩写RAID)是一个
驱动器阵列,作为一个单驱动器使用。 数据通过一种“分拆(striping)”技术均匀地写在每一个驱动器上,分拆技术把数据分别放在两个或多个驱动器上。数据分拆可在位级或
扇区级进行,一个扇区是一个磁盘
数据块。分拆提高了
吞吐量并且提供了一种冗余的形式,可以保证
磁盘阵列中一个磁盘出现故障时不影响系统正常工作,这是通过把分散的
数据编码到一个称为奇偶驱动器的备份驱动器来实现的。
在RAID系统中,磁盘控制器是很重要的硬件部份,因为它影响性能和容错。常用几个控制器来预防控制器故障。
小型计算机系统接口(
SCSI)适配器具有非常好的读写性能,所以在RAID系统中几乎都使用SCSI。一个
驱动器发出读写命令后,
SCSI控制器便能与它断连而转向其它驱动器操作,而这个驱动器继续自己的操作。 RAID提供了与磁盘镜象和
磁盘双工类似的冗余。冗余的级别取决于所使用的RAID级,(下面介绍了“RAID级”)。在一般的磁盘镜象配置中,一个备份驱动器对应一个主驱动器。在三级RAID中一个奇偶驱动器为两个或多个主驱动器提供镜象,使用一个编码方案向奇偶驱动器写入信息,这些信息与写在其它驱动器上的数据有某种联系。若一个
驱动器出故障,奇偶码和其它驱动器一起用来生成丢失的数据部分。
购买一个奇偶
驱动器比为每一个主驱动器都配置一个备份镜像驱动器便宜得多。然而,奇偶驱动器仅在每次只有一个驱动器出现故障时起作用。若两个或多个主驱动器故障,奇偶驱动器无法提供足够的信息重构数据。但是,只要防止了电源浪涌电压发生,两个驱动器同时出故障几乎不可能。
许多RAID系统允许磁盘的热更换,也就是说在系统运行时磁盘能更换。当磁盘更换后,用奇偶信息来重构磁盘的数据。重构发生在操作系统正处理其它操作时,所以在重构操作期间,性能会有些损失。
0级RAID(RAI Dlevelo) 数据被分拆至多个驱动器,但无冗余驱动器,不提供
数据保护功能。
1级RAID(RAI Dlevel1) 数据被分拆到一个驱动器阵列上,每个驱动器与一个备份驱动器形成镜象。在4个驱动器的阵列中,2个用作主驱动器,2个用作镜像驱动器。1级RAID同时具有分拆的优点和最高级别的数据保护功能,因为所有主驱动器都有镜像。
3级RAID(RAID level 3)数据
按位或按
字节(可选择)分拆至阵列中的各个驱动器(除了一个作为奇偶驱动器的驱动器以外)。在4个驱动器的阵列中,数据分拆在3个驱动器上,奇偶信息写在第4个驱动器上,此级提供良好的读性能,但写操作相对较慢。因为每次写操作时都要写奇偶驱动器。
4级RAID(RAID level 4) 此级与3级RAID相似,但数据是按
扇区不是按位或字节分拆的。读的次数减少了,因为每个驱动器能读一整个磁盘扇区。
5级RAID(RAID level 5) 数据以扇区为单位写到驱动器阵列中所有的驱动器上,同时
纠错码也写入所有的驱动器。这一级写操作较快,因为奇偶信息写到各驱动器上的而不是象3级RAID写到一个驱动器上,磁盘读性能也提高了。因为每个
驱动器可以以磁盘块读取。
市场上为服务器设计的RAID系统大部分是4级RAID或5级RAID。Compaq SYSTEMPRO使用4级RAID,但提供了在5级RAID上使用的升级软件驱动程序,能获得更好的性能。这种
磁盘阵列较贵,你需要在价格和你对持续联机
数据保护的需要中权衡。你还必须考虑的是RAID系统的性能和价格与很多网络0S提供的标准磁盘镜象和
磁盘双工技术孰优孰劣,另外要考虑的是RAID系统一般是有专利的,所以你必须和制造商经常联系以获得未来的支持和服务。