raid中的一塊盤 能恢復數據麼 RAID0-6說明

想知道這個問題的答案由來,必須瞭解RAID的種類和區分:

RAID0
無差錯控制的帶區組
必須有兩塊以上硬盤,數據不是保存在一塊硬盤上,而是分成數據塊保存在不同驅動器上,數據吞吐量大大提高,驅動器的負載也比較均衡。如果剛好需要的數據在不同驅動器上效率最好。不需要計算校驗碼,實現容易。
沒有數據差錯控制,如果一個驅動器中數據發生錯誤,即使其它盤上的數據正確也無濟於事了。
用在數據穩定性要求不高的場合。如圖像編輯和數據傳輸比較大的場合。RAID0可以提高數據傳輸速率,所需讀取的文件分佈在多個硬盤上,這些硬盤可以同時讀取,時間被縮短為平時的1/X。在所有級別中,RAID0是速度最快的。但RAID0沒有冗餘功能,如果一個磁盤損壞,則所有數據都無法使用。

RAID1
鏡像結構
同時對兩個盤進行讀操作和對兩個鏡象盤進行寫操作,提高系統的容錯能力。校驗十分完備。支持“熱替換/熱插拔”,即不斷電情況下對故障磁盤進行更新,更換完畢只要從鏡像盤上恢復數據好可。當主硬盤損壞時,鏡像硬盤就可以代替主硬盤工作。鏡像硬盤相當於一個備份設備。


每讀一次盤只能讀出一塊數據,也說是說數據塊的傳送速率與單獨的盤讀取速率相同。由於RAID1的校驗十分完備,因此對系統的處理能力有很大影響。通常的RAID功能由軟件來實現,而這樣的實現方法在服務器負載比較重的時候會大大影響服務器效率。
RAID1的數據安全性在所有的RAID級別上來說是最好的。但是其磁盤的利用率只有50%,是所有RAID級別中最低的。當系統需要極高的可靠性時,如進行數據保存統計,那麼使用RAID1比較合適。
RAID1要求所有硬盤儘量容量一致,而RAID0一般沒有這個要求。
RAID2
帶海明碼校驗
與RAID3相似,都是將數據條塊化分佈於不同硬盤上,條塊單位為位或字節。使用一定的編碼技術提供錯誤檢索及恢復。由於海明碼的特點,它可以在數據發生錯誤的情況下將錯誤校正,以保證輸出的正確。數據傳送速率相當高。
需要多個磁盤存放檢查及恢復信息,使得RAID2技術實施更復雜。因此在商業環境中很少使用。
RAID2的數據傳送速率相當高,如果希望達到比較理想的速度,那最好提高保存校驗碼ECC碼的硬盤,對於控制器的設計來說,它又比RAID3、4或5要簡單。沒有免費的午餐,要利用海明碼,必須要付出數據冗餘的代價。輸出數據的速率與驅動器組中
速度最慢的相等。
RAID3
帶奇偶校驗碼的並行傳送
校驗碼與RAID2不同,訪問數據時一次處理一個帶區,可以提高讀取和寫入速度,像RAID0一樣以並行的方式來存放數據,但速度沒RAID0快。校驗碼在寫入數據時產生並保存在另一個磁盤上。需要實現時用戶必須要有三個以上的驅動器,寫入/讀出速率都很高。因為校驗位比較少,所以計算時間相對而言比較少。
與RAID2不同,RAID3只能查錯不能糾錯 。用軟件實現RAID控制將是十分困難的,控制器的實現也不是很容易。
主要用於圖形(包括動畫)等要求吞吐率比較高的場合。不同於RAID2,RAID3使用單塊磁盤存放奇偶校驗信息。如果一塊磁盤失效,奇偶盤及其他數據盤可以重新產生數據。如果奇偶盤失效,則不影響數據使用。RAID3對大量的連續數據提供很好的傳輸率,但對於隨機數據,奇偶盤會成為寫操作的瓶頸。利用單獨的校驗盤來保護數據雖然沒有鏡像的安全性高,但是硬盤利用率得到了很大的提高,為X-1。
RAID4
帶奇偶校驗碼的獨立磁盤結構

RAID4與RAID3很象,不同的是,它對數據的訪問是按數據塊進行的,也就是按磁盤進行的,每次是一個盤。
在失敗恢復時,它的難度比RAID3大得多,控制器的設計難度也要大許多,而且訪問數據的效率不怎麼好。
RAID5
分佈式奇偶校驗的獨立磁盤結構
奇偶校驗碼存在於所有磁盤上,提高了可靠性,允許單個磁盤出錯。讀出效率很高,寫入效率一般,塊式的集體訪問效率不錯。提供了冗餘性(支持一塊盤掉線後仍然正常運行),磁盤空間利用率較高(X-1/X),讀寫速度較快(X-1)倍。RAID5也是以數據的校驗位來保證數據的安全,但它不是以單獨硬盤來存放數據的校驗位,而是將數據段的校驗位交互放於各個硬盤上。這樣,任何一個硬盤損壞,都可以根據其它硬盤上的校驗位來重建損壞的數據。
對數據傳輸的並行性解決不好,而且控制器的設計也相當困難。
磁盤的利用率為X-1。RAID3與RAID5相比,重要的區別在於RAID3每進行一次數據傳輸,需要涉及到所有的陣列盤。而RAID5,大部分數據傳輸只對一塊磁盤操作,可進行並行操作。RAID5中有“寫損失”,即每一次寫操作,將產生四個實際的讀/寫操作,其中兩次讀舊的數據及奇偶信息,兩次寫新的數據及奇偶信息。但當掉盤後,運行效率大幅下降。

RAID6
帶有兩種分佈存儲的奇偶校驗碼的獨立磁盤結構
是對RAID5的擴展,主要用於要求數據絕對不能出錯的場合。由於引入了第二種奇偶校驗值,所以需要X+2個磁盤,同時對控制器的設計變得十分複雜,寫入速度也不好,用於計算奇偶校驗值和驗證數據正確性所花費的時間比較多,造成了不必須的負載。除了軍隊沒有人用得起這種東西。
RAID7
優化的高速數據傳送磁盤結構
RAID7中所有I/O傳送均是同步進行的,可以分別控制,這樣提高了系統的並行,提高系統訪問數據的速度;每個磁盤都帶有高速緩衝存儲器,實時操作系統可以使用任何實時操作芯片,達到不同實時系統的需要。允許使用SNMP協議進行管理和監視,可以對校驗區指定獨立的傳送信息以提高效率。可以連接多臺主機,因為加入高速緩衝存儲器,當多用戶訪問系統時,訪問時間幾乎接近於0。由於採用並行結構,因此數據訪問效率大大提高。
由於引入了一個高速緩衝存儲器,有利有弊。因為一旦系統斷電,在主速緩衝存儲器內的數據就會全部丟失,因此需要和UPS一起工作。

RAID10
高可靠性與高效磁盤結構
RAID10結構無非是一個帶區結構加一個鏡像結構,因為兩種結構各有優缺點,因此可以互補。達到既高效又高速的目的。
RAID10結構的價格高,可擴展性不好。
主要用於容量不大,但要求速度和差錯控制的數據庫中。
RAID53
高效數據傳送磁盤結構
RAID3和帶區結構的統一,速度比較快,也有容錯功能。
價格十分高,不易於實現。
所有數據必須經過帶區和按位存儲兩種方法,在考慮到效率的情況下,要求這些磁盤同步真是不容易。
JBOD模式
JBOD通常又稱為Span。它是在邏輯上將幾個物理磁盤一個接一個連起來,組成一個大的邏輯磁盤。JBOD不提供容錯,該的容量等於組成Span的所有磁盤的容量總和。JBOD嚴格意義上說,不屬於RAID的範圍,不過現在很多IDE RAID控制芯片都帶有這種模式。JBOD就是簡單的硬盤容易疊加,但系統處理並沒有採用並行的方式,寫入數據的時候就是先寫一塊硬盤,寫滿了再寫第二塊硬盤。。。

IDE RAID
我們日常使用的IDE硬盤,結合IDE RAID卡和集成 RAID芯片的主板,可以構建IDE RAID。限於應用級別很低,IDE RAID多數只支持RAID0,RAID1,RAID0+1,JBOD模式。


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