RAID 1
特点
备注
优点
读性能高 安全性高
支持并发/并行读取 允许N-1个磁盘故障
缺点
写性能差 空间利用率低
不支持并行/并发写 N-1个磁盘作为镜像盘
RAID0、RAID1详解
1
内容提要
RAID0 R）
在传统的计算机存储系统中，
存储工作通常是由计算机内置的
磁盘来完成的，传统内置存储存
在诸多问题：
机箱空间限制了硬盘数量； 不便于扩容、共享和备份； 可靠性低，数据丢失的风险大； 存储空间利用率低； 占用总线资源，影响主机性能。
• 优点：不占用主机资源、性能高，且操作系统盘也可以安装在RAID虚拟磁盘之上， 能够进行相应的冗余保护。
• 缺点：成本高。 软件RAID
• 优点：成本低、配置灵活、管理方便等。 • 缺点：占用主机CPU资源和内存空间，且需启动操作系统之后才能正常运行。
RAID关键技术-数据组织方式（1/2）
条带单元(Stripe Unit)：指磁盘中单个或者多个连续的扇区的集合，是单块磁盘上进行一次 数据读写的最小单元。
外置存储
RAID技术的基本概念
RAID： Redundant Array of Independent Disks ,独立冗余磁盘阵列，也称磁盘阵列。
条带化
读写性能
RAID
磁盘组合
容量
镜像、奇偶校验
数据安全性
RAID技术实现方式
RAID实现方式有两种，即硬件RAID和软件RAID。 硬件RAID
并发读取数据D0、D1、D2 并行读取数据D0、D1、D2
并发：指多个物理磁盘一对一同时 响应多个I/O请求。
并行：指多个物理磁盘同时响应一 个I/O请求。
I/O-1 读取D0
磁盘0 D6 D3 D0
I/O-1 读取数据D0、D1、D2
I/O-2 读取D1
磁盘1 D7 D4
D1
I/O-3 读取D2
RAID 0适合于读写性能要求较高但安全性要求不高的应用，如存储高清电影、图形工作站等。
RAID 1数据组织方式
RAID 1：又称镜像（Mirroring），通过磁盘镜像实现数据冗余的技术。
安全性：全冗余组合模式（镜像备份）。 性能：不支持并发/行写，支持并发/行读。
磁盘0 A1 A2
RAID 1
磁盘2 D8 D5 D2
RAID关键技术-数据保护方式（1/2）
方法一：镜像方式。
磁盘0
磁盘1
1
1
1
1
0
0
数据盘
镜像盘
数据镜像冗余备份
RAID关键技术-数据保护方式（2/2）
方法二：奇偶校验方式。奇偶校验采用异或（计算符号⊕）算法-相同为假，相异为真。
磁盘0 1 0 0
数据盘0
磁盘1 1 1 0 数据盘1
RAID0 RAID1
RAID3
常用RAID 级别
RAID5
RAID6 RAID10
RAID50
RAID 0数据组织方式
RAID 0：一种简单的、无数据校验的数据条带化技术。
安全性：不提供冗余策略。 性能：数据以条带形式均匀分布于各个硬盘，支持并发/行读写。
磁盘0 A1 A3
RAID 0
磁盘1 A2 A4
条带(Stripe)：是同一磁盘阵列中多个磁盘驱动器上相同“位置”（或者说是相同编号）的 条带单元的集合，条带单元是组成条带的元素。
磁盘0 D6 D3 D0
磁盘1 D7 D4 D1
磁盘2 D8 D5 D2
条带2 条带深度 条带1 条带0
RAID关键技术-数据组织方式（2/2）
条带化的数据组织方式，实现了多块磁盘并发/并行存取数据，提高了数据存取效率。
磁盘1 A1’ A2’
… …
RAID 1工作原理-数据写入
DD22 D1 D0 等效逻辑磁盘
D0,D1,D2
写入数据块D1、D2 写入数据块D0
磁盘0 D2 D1 D0
镜像冗余阵列
磁盘1 D2 D1 D0
RAID 1工作原理-数据读取
DD22 D1 D0
等效逻辑磁盘
磁盘0 D2 D1 D0
读取数据块D1、D2 读取数据块D0
数据奇偶校验冗余备份
磁盘2 0 1 0
检验盘
目录
1. RAID基本概念与实现方式 2. RAID技术及其应用 3. RAID的数据保护及RAID状态 4. RAID和LUN的关系 5. RAID组与逻辑卷的关系
RAID级别与分类标准
RAID技术将多个单独的物理硬盘以不同的方式组合成一个逻辑盘，提高了硬盘的读写性能和 数据安全性，根据不同的组合方式可以分为不同的RAID级别。
内存
传统内置存储
接口
接口
接口
处理器
硬盘
硬盘
传统RAID技术的发展（2/2）
随着大型计算、海量数据存储不断发展，各类信息化应用对计算能力、数据存储资源方面 都有更高的要求。
为了克服传统内置存储存在的问题，扩展磁盘数量，人们把磁盘从机箱里面挪到了机箱外 面，磁盘阵列技术便应运而生。
传统内置存储
RAID
读取数据块D2，D3… 读取数据块D1 读取数据块D0
D0,D1,D2,D3,D4,D5
磁盘0 D4 D2 D0
磁盘1 D5 D3 D1
无数据冗余的条带化阵列
RAID 0数据保护方式
RAID 0不提供数据冗余保护，阵列中的任何一个硬盘失效都将导致整个RAID组的数据丢 失。
磁盘0 D6 D3 D0
… …
RAID 0工作原理-数据写入
D5 D4 D3 D2 D1 D0
逻辑磁盘
写入数据块D2,D3… 写入数据块D1 写入数据块D0
D0,D1,D2,D3,D4,D5
磁盘0 D4
磁盘1 D5
D2
D3
D0
D1
无数据冗余的条带化阵列
RAID 0工作原理-数据读取
D5 D4 D3 D2 D1 D0
逻辑磁盘
D0,D1,D2
镜像冗余阵列
磁盘1 D2 D1 D0
RAID 1数据保护方式
RAID 1的数据盘与镜像盘具有相同的内容，当数据盘出现故障时，可以使用镜像盘恢复数 据。
RAID 1
磁盘0 D2 D1 D0
数据盘故障
磁盘1 D2 D1 D0
镜像盘正常
RAID 1应用场景与优缺点
优缺点（注：阵列磁盘成员数为N）：
RAID 0
磁盘1 D7 D4 D1
磁盘2 D8 D5 D2
RAID 0应用场景与优缺点
优缺点（注：阵列磁盘成员数为N）：
RAID 0
优点 缺点
特点
读性能高 写性能高 空间利用率高 安全性低
备注
支持并发/并行读取 支持并发/并行写入
100% 无冗余保护
其他
最小硬盘数 有效容量
2盘 N个磁盘容量总和